CC BY
11
УДК 664.38:637.18 (045)
DOI 10.24412/2311-6447-2022-4-100-106
Фортификация пищевой ценности и функциональных свойств соевого белкового напитка
Fortification of nutritional value and functional properties of soy protein drink
Аспирант С.И. Агутова (ORCID 0000-0002-8522-5713), профессор ИЛ Глотова (ORCID 0000-002-9991-1183),
Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I, кафедра технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, тел. 8 (473)253-87-97 (1175), hraпегие» technology. vsau.гu
доцент Н.А. Галочкина (ORCID 0000-0002-0576-470Х) Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I, кафедра товароведения и экспертизы товаров, тел. 8 (473)253-87-97 (1168), galochkina.nai» mail.ru
Postgraduate student S.I. Agutova, Professor I. A. Glotova, Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great, chair of Technology of Storage and Processing of Agricultural Products, tel. 8 (473) 253-87-97, (1175), hranenic: «technology.vsati.ru
Associate Professor N.A. Galochkina Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great, chair of Merchandizing Technique and Commodity Expertise, tel. 8 (473) 253-87-97 (1168), atUochkina.nafH.mail.ru
Аннотация. Производство и потребление растительных аналогов молочных продуктов в мире стремительно растет. Потребители альтернативного молока готовы платить премпум-цену за продукты разнообразной вкусовой гаммы, отличающиеся повышенной пищевой ценностью и относящиеся к функциональным по официально утвержденным классификационным признакам. Цель работы - обоснование технологических подходов к получению соевого белкового наплтка обогащенного состава за счет сочетания соевого молока и орехового сырья, обладающего высокой пищевой плотностью и способного служить источником органического селена. Объектом исследования служила технология соевого белкового налитка с точки зрения возможной фортификации его пищевой ценности и функциональности за счет обогащения источником селена в органической форме в составе бразильского ореха. Технология обогащенного селеном соевого белкового напитка предусматривает тонкое измельчение бразильского ореха, предпочтительно до размера частиц 0,55 мкм. Это соответствует размеру частиц эмульсии суспендированного соевого молока и обеспечивает коллоидную стабильность пищевой системы, а также дифференцированное дозирование селенсодержащего компонента. Порошок бразильского ореха рекомендуется вносить в напиток на заключительной стадии его получения. Предлагаемый подход позволяет получить пищевую систему с улучшенными оргагголептическими характеристиками по отношению к соевой основе: цвет приближен к цветовой гамме топленого молока; запах - выраженный ореховый с нотками ванили; вкус - ореховый, сладковатый за счет добавления ореха с терпкими нотками вкуса бразильского ореха. Содержание селена в сырье, полуфабрикате и в напитке целесообразно контролировать, используя различные варианты его фотометрического определения.
Abstract. The production and consumption of vegetable analogues of dairy products in the world is growing rapidly. Consumers of alternative milk are ready to pay a premium price for products that have a high nutritional value and are functional according to officially approved classification criteria, a variety of flavors. The purpose of the work is to substantiate technological approaches to obtaining a soy protein drink with an enriched composition due to the combination of soy milk and nut raw materials, which has a high nutritional density and can serve as a source of organic selenium. The object of the study was the technology of soy protein drink, from the point of view of possible fortification of its nutritional value and functionality due to enrichment with a source of selenium in an organic form in the composition of the Brazil nut. The selenium-fortified soy protein drink technology involves finely grinding the brazil nuts, preferably to a particle size of 0.55 microns. This matchcs the particle size of the suspended soy milk emulsion and ensures the colloidal stability of the food system as well as differentiated dosing of the selenium -containing component. Brazd nut powder is recommended to be added to the drink at the final stage of its production. The
О Агутова С.И., Глотова И.А., Галочкина H.A., 2022
proposed approach makes it possible to obtain a food system with improved organoleptic characteristics ill relation to the soy base: the color is close to that of baked milk; smell - pronounced nutty with hints of vanilla; taste - nutty^ sweetish clue to the addition of a nut with tart notes of Brazil nut taste. It is expedient to control the selenium content in raw materials, semi-finished products and beverages using various options for its photometric determination.
Ключевые снова: растительное молоко, пищевая плотность, бразильский орех, селен, дезинтеграция, коллоидная стабильность, суспендированная эмульсия, тонкое измельчение
KeyivoTcls: vegetable milk, nutrient density, brazil nuts, selenium, disintegration, colloidal stability, suspended emulsion, fine grinding
Производство и потребление растительных аналогов молочных продуктов в мире стремительно растет [1]. С 2017 г. мировые темпы роста этого сегмента продуктов питания как в натуральном, так и в стоимостном выражении измеряются двузначными числами. В 2020 г. продажи растительного молока и его модификаций в Европе оценивались почти в 3,9 млрд долл, а прогнозируемый рост этого показателя к 2026 г. достигнет 6,8 млрд долл [2]. В России специалисты оценивают «растительное молоко» как «самый быстрорастущий сегмент российского FM CG-рынка в последние три года» [3]. Движущей силой данного тренда, с одной стороны, выступает стремление современного урбанизированного человека к здоровому образу жизни, а с другой - забота об экологически благополучном существовании нынешнего и будущих поколений.
По данным |4], объем рынка растительного молока в России в 2020 г. составил
76 065,2 т. Объем производства молока растительного в России в 2020 г. составил
77 586,4 тыс. долл. Объем импорта молока растительного в Россию в 2020 г. составил 14 861,1 5 п,1С долл. Наибольшую долго импорта молока растительного в 2020 г, заняли Бельгия, Испания и Италия.
Курс на технологический суверенитет открывает перспективы для отечественного производства растительных аналогов соевого молока в условиях предприятий различной, в том числе малой и средней мощности, ориентированных на производство продуктов здорового питания.
Анализ ассортимента растительных аналогов молока, представленных на российском рынке, показывает, что по популярности лидирует соевое молоко, на которое приходится 23,9 % отечественного рынка растительных аналогов молока. Далее следуют миндальное (17,8 %), кокосовое (16,9 %), овсяное (15,5 %), смесь кокосово-вого и рисового (10,3 %), кокосового и соевого (7,8 %) и рисовое (4,3 %) молоко. На другие виды растительного молока приходится 3,5 %в данном сегменте рынка [5].
Опросы потребителей альтернативного молока свидетельствуют, что они готовы платить премиум-цену за продукты разнообразной вкусовой гаммы, отличающиеся повышенной пищевой ценностью и относящиеся к функциональным по официально утвержденным классификационным признакам.
Цель работы - обоснование технологических подходов к получению соевого белкового напитка обогащенного состава за счет сочетания соевого молока и орехового сырья, обладающего высокой пищевой плотностью и способностью служить источником органического селена.
При выборе фортифицирующего компонента принимали во внимание положительный опыт по использованию бразильского ореха для получения обогащенных продуктов в технологии творожных изделий [6], мягких сыров [7| и плавленого сыра, фаршированных мясных изделий из голеней цыплят-бройлеров [8], злаковых батончиков в составе многокомпонентной пищевой системы [9],
Объектом исследования служила технология соевого белкового напитка с точки зрения возможной фортификации его пищевой ценности и функциональности за счет обогащения источником селена в органической форме в составе бразильского
ореха. В качестве компонентов рецептуры соевого напитка, обогащенного селеном, использовали соевое молоко (производитель - ООО «Соевый источник», г. Воронеж), а также ядра бразильского ореха (производитель - ООО «Комсервис», г. Мытищи Московской области). Соевое молоко было произведено из соевых бобов с использованием многофункциональной установки «Союшка-2».
Безопасность бразильского ореха как компонента, фортифицирующего нутри-ентную плотность и функциональность пищевых систем, подтверждена данными, приведенными в [10].
В работе применяли стандартные методы исследования растительного сырья и продуктов на его основе. Белок и жир определяли по МУ 4237-86, сахара - по ГОСТ 8756.13-87, крахмал и пищевые волокна - согласно [11]. Для определения минеральных элементов использовали атомно-абсорбционный спектрометр Ьптех МГА-915, витаминов - систему капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ- 105М».
Актуальным трендом здорового питания является потребление низкокалорийных продуктов растительного происхождения с повышенным содержанием белка. Такие продукты используют в рационах для профилактики избыточной массы тела, поддержания иммунного статуса организма с учетом хронических заболеваний, таких как диабет, гастрит, болезни сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, онкологические заболевания, заболевания почек, эндокринной системы т.д. Преимуществом данных продуктов, к которым относятся, в частности, растительные аналоги молока сельскохозяйственных животных, является отсутствие нарушения привычного рациона, разнообразная вкусовая гамма, длительные сроки хранения, возможность непосредственного использования без дополнительной термической обработки в качестве компонента традиционных блюд или напитков, например, кофе с молоком, либо в качестве самостоятельного продукта при приеме пищи.
Согласно результатам маркетинговых исследований среди растительных белковых напитков, имитирующих молоко, большинство потребителей выбирает продукты на основе соевых бобов, на втором месте следуют продукты из орехового сырья. Соевое молоко производства ООО «Соевый источник» имеет следующий состав пищевых веществ, г на 100 г продукта: белки - 2,94; жиры - 1,99; углеводы - 3,05, в том числе пищевые волокна - 0,4; зольные вещества - 0,64. Соевое молоко имеет богатый ыутриентный и в итамит ню-минеральный состав, однако его пищевая плотность относительно невысока (таблица), в связи с чем соевое молоко без дополнительного обогащения не может быть позиционировано как функциональный продукт в соответствии с терминологией и методологическими подходами, отраженными в ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», ГОСТ Р 55577-2013 «Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности».
Таблица
Витамннно-минеральный состав соевого молока с учетом рекомендованной суточной нормы потребления (РСНП)
Витамины, минеральные элементы Физиологическая функциональность Содержание, мг/100 г продукта Процент от РСНП
а-Токоферол Антиоксидантное действие 0,И 0,7
Гиамин Укрепление нервной системы 0,06 4,0
Рибофлавин Участие в обменных процессах 0,07 3,8
Холин Нормализация функционирования нервной системы, регуляция содержания сахара в кровеносной системе 23,6 4,7
Окончание табл.
Витамины, минеральные элементы Физиологическая функциональность Содержание, мг/100 г продукта Процент от РСНП
Пактотеновая кислота Ранозаживляющее действие, синтез антител 0,37 7,5
Пиридоксин Синтез гемоглобина и эритроцитов 0,08 3,9
Фолиевая кислота Нормализация эмоционального фона 0,018 4,5
Калий Участие в обменных процессах 118 4,7
Кальций Регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы 25 '2,5
Магний Регуляция деятельности нервной системы 25 6,3
Фосфор Образование энергетических субстратов, участие в функционировании мышечной и нервной системы организма, обеспечение роста и поддержание здоровья костей, зубов 52 6,5
11атрий Регуляция жидкостного 6 ¿та не а организма, нормализация функций нервной и мышечной системы 51 3,9
Цинк Укрепление иммунной системы 0,12 1,0
Медь Противовоспалительное действие, повышение иммунитета 0,128 13,0
В качестве натурального компонента для повышения нутрнентной плотности и придания функционально ежи за счет обогащения органическим селеном использовали бразильский орех, учитывая данные по нутриентному составу бразильского ореха (%) и его минеральному составу в мг/кг съедобной части [11]. Для визуализации данных, свидетельствующих о высокой пищевой плотности бразильского ореха, представляется целесообразным привести данные о нутриентном, минеральном и витаминном составе этого пищевого объекта в расчете на 30 г съедобной части ореха, имея в виду среднюю порцию продукта при массе одного ореха, равной 5 г (рисунок).
Расчеты показывают, что в 30 г бразильского ореха содержится, %от рекомендованной суточной нормы потребления (РСНП): меди - 55; магния - 33; фосфора -30; марганца- 17; цинка- 10,5; тиамина- 16; витамина Е - 11.
Особую роль играет бразильский орех как источник селена - эссенциального элемента ангиокеидантной системы защиты организма человека, который обладает им муномо ду лиру ющн м действием, участвует в регуляции действия тир с о ид нъ гх гормонов. Бразильский орех содержит селен в количестве (2,094±0,110} мг/кг [11]. РСНП селена для разных категорий потребителей является строго дифференцированной. В соответствии с «Нормами физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» (МР 2.3.1.2432-08) физиологическая потребность в селене составляет, мкг/сут: для женщин - 55; для мужчин - 70; для детей в зависимости от возраста - от 10 до 50.
Таким образом, технология обогащенного селеном соевого белкового напитка должна предусматривать возможность дифференцированного дозирования селенсо-держащего компонента. С этой целыо целесообразно проводить тонкое измельчение
бразильского ореха, вносить порошок которого в суспендированную эмульсию соево-водной основы рекомендуется на заключительной стадии получения напитка.
молоко
без добавок
Рисунок. Бобовое и ореховое сырье для растительных белковых напитков и образцы напитков производства ООО «Соевый источник»: а - соевые бобы; б - бразильские орехи; в - растительный белковый напиток «соевое молоко» без добавок; г - орехово-соевый белковый напиток
Что касается степени дезинтеграции бразильского ореха, то оптимальным вариантом является измельчение до размера частиц 0,50-0,55 мкм, поскольку соответствует размеру частиц эмульсии суспендированното соевого молока и обеспечивает коллоидную стабильность пищевой системы, которая зависит от гранулометрических характеристик взвешенных частиц в ее составе [1].
Предлагаемый подход позволяет получить орехово-соевый напиток с улучшенными органолептическими характеристиками по отношению к соевой основе: запах - выраженный ореховый с нотками ванили; вкус - ореховый, сладковатый за счет добавления ореха с терпкими нотками вкуса бразильского ореха; цвет приближен к цветовой гамме топленого молока.
Для предприятий по производству соевых напитков малой и средней мощности в качестве измельчителя бразильских орехов могут быть использованы машины для измельчения кофе. Для масштабирования процесса тонкого измельчения бразильского ореха целесообразно использовать помольно-классифицирующие установки дезинтеграторного типа, конструкция которых позволяет одновременно с измельчением проводить сепарацию продукта на стадии размола. Такой подход позволит реализовать принципы энергосбережения, снизив на 20-30 % затраты электроэнергии на фракционирование измельчетшого материала.
Важно также осуществлять контроль содержания селена в сырье, полуфабрикате (тонкоизмельченный порошок бразильского ореха) и в готовом продукте с использованием инструментальных лабораторных мегодов.
Стандартизованным на межгосударственном уровне по отношению к селену в пищевых объектах является метод атомно-абсорбционной спектрометрии с генерацией гидридов с предварительной минерализацией пробы под давлением, что
нашло отражение в ГОСТ 31707-2012 (EN 14627:2005) «Продукты пищевые. Определение следовых элементов. Определение общего мышьяка и селена методом атомно-абсорбционной спектрометрии с генерацией гидридов с предварительной минерализацией пробы под давлением». Однако практическое применение этого метода связано с использованием опасных веществ, материалов, процедур и оборудования. При этом к простым, чувствительным и легко реализуемым но отношению к природным объектам и биологическим материалам являются различные варианты фотометрического определения селена [12].
Технология обогащенного селеном соевого белкового напитка предусматривает тонкое измельчение бразильского ореха, предпочтительно до размера частиц 0,55 мкм. Это соответствует размеру частиц эмульсии суспендированного соевого молока и обеспечивает коллоидную стабильность пищевой системы, а также дифференцированное дозирование селенсодержащего компонента. Порошок бразильского ореха рекомендуется вносить в напиток на заключительной стадии его получения. Предлагаемый подход позволяет получить пищевую систему с улучшенными органолепти-ческими характеристиками по отношению к соевой основе: цвет приближен к цветовой гамме топленого молока; запах - выраженный ореховый с нотками ванили; вкус - ореховый, сладковатый за счет включения в состав рецептуры бразильского ореха с терпкими вкусовыми оттенками. Для контроля содержания селена в сырье, полуфабрикате и в готовом к употреблению напитке целесообразно использовать различные модификации фотометр и* i е с кого метода определения селена в биологических объектах и пищевых продуктах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Егорова Е.Ю. «Немолочное молоко»: обзор сырья и технологий // Ползунов-ский вестник. - 2018, - № 3, С, 25-34, DOI: 10,25712/ASTU.2072-8921,2018,03.005.
2. Глобальный рынок растительного молока и деривативов 2020-2026, по регионам. [Электронный ресурс]. URL: https:// translated, turbopages.org/proxy _u/en-ru.ru.2 1934 If2-629c9fl6-3abed799-74722d776562 /https/www.statista.com/ statistics/ 128 4493/global-plant-based-milk-and-derivatives-market-by-region/ Дата обращения: 15.11.2022,
3. Без ГМО и без коровы. Как растительные напитки теснят молоко. [Электронный ресурс]. URL: https://sber.pro/publication/bez-gmo-i-bez-korovy-kak-rastitelnye-napitki-tesniat-moloko Дата обращения: 15.11.2022.
4. Анализ рынка молока растительного в России: Аналитический отчет Discov-eiy Research Group. 11.05,2021. [Электронный ресурс]. URL: https://drgroup.ru/ AnaHz-iynka-moloka-rastitehiogO-v-Rossii.html. Дата обращения: 15.11.2022.
5. Другое молоко: соевые, миндальные и кокосовые напитки удваивают продажи - Nielsen. [Электронный ресурс]. URL: https: / /www.advis.ru/pbp/view news.php? jd=29E6B868 5D64 0-М 7 93С1 C43ED92FC8CB. ДатАобращения: 15.11.2022.
6. Укконен Т. И., Белозерова М. С. Разработка творожного сырка с повышенным содержанием селена / / Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: материалы VIII Междунар. науч.-техн. конф. - 2017. - С. 264-267,
7. Меренкова С.П., Фильков А.А. Разработка технологии сыров, обогащенных ореховой смесью // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. - 2021. - № 1 (47). - С. 34-42.
8. Лукин А.А., Бец Ю.А., Наумова Н.Л. Использование ядер бразильского ореха в технологии фаршированных мясных изделий / / Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2021. - № 56. - С. 42-53.
9. Пат. № 2706159 С1, РФ, МПК A23L 7/10 (2016.01), A23L 33/10 (2016.01). Злаковый батончик для питания работающих с вредными соединениями мышьяка и фосфора / Т, Ю. Гумеров, Л. 3. Габдукаева, К. Ю. Швинк; заявитель и патептооб-
ладатель ФГБОУ ВО Казанский национальный исследовательский университет им. А. Н. Туполева-КАИ. -№ 2019114813, опубл. 14.11.2019.
10. Наумова Н.Л., Бец Ю.А. Безопасность растительного сырья, применяемого в пищевых системах / / Инновации и продовольственная безопасность. - 2020. - № 4 (30). - С. 65-70.
11. Наумова П.Л., Велисевич Е.А. Пищевая ценность бразильского ореха // Modem Science. - 2021. - № 3-1. - С. 35-37.
12. Вапиров В.В., Венскович А.А., Бородулина Г.С. Варианты фотометрического определения селена // Принципы экологии. - 2014. № 3. - С. 4-10. DOI: 10.15393/ jl.art.2014.3781.
REFERENCES
1. Egorova E.Yu. "Non-dairy milk": a review of raw materials and technologies // Polzunovskiy vestnik. - 2018. - No. 3. Pp. 25-34. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2018.03.005.
2. Global Plant-Based Milk and Derivatives Market 2020-2026, by Region. [Electronic resource]. URL: https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru. 2 19341f2-629c9fl6-3abed799-74722d77656 2/https/www.statista.com/ statistics/ 1284493 / global-plant-based-milk-and-dcrivatives-market-by-region / Date of the application: 15.11.2022.
3. GMO-free and cow-free, llow vegetable drinks crowd out milk. (Electronic resource]. URL: https://sber.pro/publication/bez-gmo-i-bez-korovy-kak-rastitelnye-napitki-tesniat-moloko Date of the application: 15.11.2022.
4. Analysis of the vegetable milk market in Russia: Analytical report. Discovery Research Group. 11.05.2021. [Electronic resource]. URL: https://drgroup.ru/Analiz-rynka -moloka-rastitclnogo-v-Rossii.htjnl Date of the application: 15.11.2022.
5. Other milk: soy, almond and coconut drinks double sales - Nielsen. [Electronic resource]. URL: https://www.advis.ru/php/view news.php?id=29E6B868-5D64-0A47-93C1-С43ВР92ГС8СВ. Date of the application: 15.11.2022.
6. Ukkonen Т. I., Belozerova M. S. Development of curd cheese with high selenium content / / Low-temperature and food technologies in the XXI century: materials of the VIII Intern, sci.-tech. conf. - 2017. - Pp. 264-267.
7. Merenkova S.P., Filkov A.A. Development of technology for checse enriched with nut mixture // Scientific journal NRU ITMO. Series "Processes and Food Production Equipment". - 2021. - No. 1 (47). - Pp. 34-42.
8. Lukin A.A. Betz Yu.A., Naumova N.L. The use of brazil nut kernels in the technology of stuffed meat products / / Bulletin of the Kamchatka State Technical University. - 2021. - No. 56. - Pp. 42-53.
9. Pat. No. 2706159 CI, Russian Federation, IPC A23L 7/10 (2016.01), A23L 33/10 (2016.01). Cereal bar for nutrition of those working with harmful compounds of arsenic and phosphorus / T. Yu. Gumerov, L. Z. Gabdukaeva, K. Yu. Shvink; applicant and patent holder Kazan National Research University named after A. N. Tupolev-KAI. -No. 2019114813, publ. 11/14/2019.
10. Naumova N.L., Bets Yu.A. Safety of vegetable raw materials used in food systems // Innovations and Food Security. - 2020. - No. 4 (30). - Pp. 65-70.
11. Naumova N.L., Velisevich E.A. Nutritional value of Brazil nuts // Modern Science. - 2021. - No. 3-1. - S. 35-37.
12. Vapirov V.V., Venskovich A.A., Borodulina G.S. Variants of photometric determination of selenium // Principles of ecology. - 2014. No. 3 - Pp. 4-10. DOI: 10.15393/ jl.art.2014.3781.
