CC BY
551
635.62:578.08
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ СЕМЯН ТЫКВЫ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ
А.Г. ВАСИЛЬЕВА, И.А. КРУГЛОВА
Институт экономики, права и гуманитарных специальностей (Краснодар)
Кубанский государственный технологический университет
Для выбора и обоснования использования растительных ингредиентов в составе комбинированных мясных продуктов функционального назначения особый интерес представляет исследование их химического состава и потенциальной биологической ценности.
Объектом исследования служили семена тыквы различных разновидностей и сортов, выращиваемых в условиях Краснодарского края: крупноплодной - Столовая Зимняя А-5, мускатной - Витаминная и твердокорой - Голосеменная. Для исследований были использованы стандартные методы анализа [1-3]. Химический состав семян тыквы представлен в табл. 1.
По массовой доле белков семена тыквы исследованных образцов не уступают традиционным белковым добавкам растительного происхождения и мясу убойных животных, используемых при производстве комбинированных мясопродуктов [4]. Содержание белка в среднем составляет более 30%, наибольшее его количество обнаружено в семенах тыквы Голосеменной - 35,26%. Соотношение белок : жир в исследуемых образцах не имеет существенных различий и составляет для семян тыквы Столовая Зимняя А-5 1,1 : 1; Витаминная - 1,2 : 1; Голосеменная - 1,1 : 1, что соответствует медико-биологическим требованиям оптимального соотношения жира и белка в мясных продуктах. Таким образом, семена тыквы могут быть использованы
в рецептурных композициях мясопродуктов без ущерба для их химического состава и пищевой ценности.
Одним из критериев, определяющих целесообраз -ность применения новых видов сырья в производстве комбинированных мясопродуктов, является их сочетаемость с мясными белками, поэтому представляет интерес проведение фракционного разделения белков семян тыквы и их количественный анализ (табл. 2).
Полученные результаты свидетельствуют, что белки семян тыквы имеют в составе высокую массовую долю водо- и солерастворимых фракций, приближающуюся к этому показателю для мышечной ткани убойных животных. Присутствие альбуминов и глобулинов в исследованных образцах, на долю которых приходится в тыкве Голосеменная 75,5%, Столовая Зимняя А-5 - 68%, Витаминная - 72% от общего количества белка, характеризует эти образцы как высокофункциональные компоненты, которые совместно с мышечными белками могут стабилизировать белковую матрицу мясных систем Следует отметить, что превалирующей фракцией во всех образцах являются солерастворимые белки - более 40% всех белков семян, при этом наибольшее их количество обнаружено в семенах тыквы Голосеменная - 48,3%. Семена тыквы Столовая Зимняя А-5 и Витаминная содержат меньше солерастворимых белков на 11,4 и 3,7% соответственно. Результаты определения фракционного состава белков семян тыквы подчеркивают возможность их использования на пищевые цели в виде добавок в рецептурах комбинированных мясопродуктов.
Таблица 1
Показатель Сорт тыквы
Столовая Зимняя А-5 Витаминная Голосеменная
Влага и летучие вещества, % 6,36 6,45 6,82
Белок, % 31,36 34,03 35,26
Липиды, % 28,42 29,19 31,79
Углеводы, % 30,82 26,19 21,39
В том числе:
клетчатка 17,25 19,82 4,22
растворимые сахара 13,57 6,37 17,17
Минеральные вещества, % 3,04 4,14 4,74
В том чис ле:
нерастворимые в 10% НС1 0,29 0,42 0,21
Таблица 2
Сорт тыквы Массовая доля фракций белков в семенах, %
Альбумины Глобулины Глютелины Нерастворимые белки
Столовая Зимняя А-5 25,2 42,8 21,8 10,2
Витаминная 25,5 46,5 19,3 8,7
Голосеменная 27,2 48,3 19,9 4,6
Технологические характеристики мясных систем зависят не только от массовой доли и фракционного состава белков в сырье, но и от качественного состава самого белка.
Таблица 3
Аминокислоты Содержание, г на 100 г белка
Эталон ФАО/ВОЗ Столовая Зимняя А-5 Вита- минная Голосе -менная
Незаменимые:
валин 5,0 4,70 4,14 4,86
изолейцин 4,0 3,45 3,51 3,65
лейцин 7,0 7,72 7,25 7,86
ли зин 5,5 5,53 5,58 5,93
метионин + цистин 3,5 2,56 2,59 2,67
треонин 4,0 6,32 6,54 7,45
фенилаланин 6,0 9,03 8,32 6,67
тр иптофан 1,0 0,70 0,76 0,79
Сумма НАК 36,0 40,01 40,69 41,88
Заменимые:
аланин - 8,89 10,94 10,86
аргинин - 10,55 9,54 8,53
аспарагиновая кислота - 5,48 5,67 5,71
гистидин - 1,59 1,59 1,51
глицин - 6,97 7,06 7,82
глутаминовая кислота - 14,70 14,82 13,63
пролин - 2,30 2,56 4,21
серин - 4,28 4,12 4,04
ти розин - 4,40 4,38 3,52
Анализ аминокислотного состава семян тыквы (табл. 3) показывает, что белковые фракции содержат полный набор аминокислот, включая незаменимые, что предполагает их высокую биологическую ценность. Содержание отдельных незаменимых аминокислот - лейцина, лизина - находится на уровне эталона ФАО/ВОЗ, а по фенилаланину и треонину значительно превышает его. Вместе с тем, валин, изолейцин, сумма метионина и цистина, а также триптофан являются лимитирующими. Следует отметить, что исследованные образцы отличаются значительным содержанием глутаминовой аминокислоты, химической предшественницы образования специфического мясного вкуса Полагаем, что сбалансировать аминокислотный состав разрабатываемых продуктов можно за счет регулирования состава рецептуры с учетом того, что по лимитирующим аминокислотам (валину, изолейцину, триптофану) как у говядины, так и у свинины имеются избытки [5].
Аминокислотный состав является важной характеристикой сырья для оценки не только биологической ценности белков, но и их функционально-технологических свойств. От соотношения кислых и основных аминокислот, а также числа и расположения гидрофильных и гидрофобных участков на поверхности макромолекул зависит поведение белка в водной среде, которое во многом предопределяет функционально-технологические свойства системы.
Численные значения аминокислотного состава не позволяют достаточно объективно оценить биологическую ценность семян тыквы, поэтому были дополнительно рассчитаны показатели биологической ценности: аминокислотный скор, коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС), биологическая ценность (БЦ), коэффициент утилитарности (и), показатель сопоставимой избыточности аминокислот ос (табл. 4).
Минимальный аминокислотный скор в исследован -ных образцах установлен для триптофана, несколько выше значение данного показателя у суммы аминокислот метионина и цистеина. Для валина и изолейцина аминокислотный скор также ниже требований ФАО/ВОЗ. Коэффициент различия аминокислотного скора, характеризующий избыточное количество незаменимых аминокислот, не используемых на пластические нужды, для всех исследованных образцов находится в среднем на уровне 30%. Минимальный процент избытка скора установлен у семян тыквы Витаминная.
Таблица 4
Сорт тыквы
Показатель Столовая Витамин- Голосемен-
Зимняя А-5 ная ная
Аминокислотный скор, %:
валин 94,0 82,8 97,2
изолейцин 86,3 87,8 91,3
лейцин 110,3 103,6 112,3
лизин 100,6 101,5 107,8
метионин + цистин 73,1 74,0 76,3
треонин 158,0 163,5 186,3
фенилаланин 150,5 138,7 111,2
триптофан 70,0 76,0 79,00
КРАС, % 35,4 29,5 31,4
БЦ, % 64,6 70,5 68,6
и, ед. 0,63 0,66 0,66
ас, мг 35,43 35,48 35,48
Возможность утилизации аминокислот организмом человека определяется минимальным скором одной из них. Рассчитав коэффициент утилитарности аминокислотного состава белков исследуемых образцов семян тыквы, возможно в численной форме (долях единицы) охарактеризовать сбалансированность их незаменимых кислот по отношению к эталону. Чем больше коэффициент утилитарности приближен к единице, тем более сбалансирован белок образца. Из результатов расчетов видно, что более 60% аминокислот семян тыквы могут утилизироваться организмом, при этом лучше усваиваются аминокислоты семян тыквы Голосеменная и Витаминная, их коэффициент утилитарности 0,66. По показателю сопоставимой избыточности можно оценить общее количество незаменимых аминокислот в белке, которое из-за несбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизировано. Из данных табл. 4 следует, что для изученных образцов сопоставимая избыточность практиче-
ски одинакова и составляет 35,4-35,5 мг. В целом белки семян тыквы различных сортов имеют высокую биологическую ценность, но наибольшее значение БЦ имеют белки семян тыквы Витаминная - 70,5%.
Масло семян тыквы широко используется в медицине, его фармакологические свойства подтверждены экспериментально и клинически. Масло обладает антисептическими, противовоспалительными и регенеративными свойствами, способствует восстановлению функций печени, слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, предстательной железы, выводит холестерин. При изучении химического состава образцов семян тыквы различных сортов установлено, что количество липидов в них составляет от 28,42 до 31,79% (табл. 1), что обусловливает высокую биологическую ценность исследованных семян. Отметим, что наибольшее количество липидов обнаружено в семенах тыквы Г олосеменная.
В определении пищевой и биологической ценности сырья большое значение имеет анализ жирнокислотного состава, особенно идентификация полиненасы-щенных жирных кислот (табл. 5).
Таблица 5
Жирные кислоты Массовая доля, % к общей сумме
Столовая Зимняя А-5 Витаминная Голосеменная
С16 : 0 14,98 15,45 11,31
С18 : 0 7,16 8,61 6,06
С 20 : 0 - - 0,44
С18 : 1 42,35 41,62 41,46
С18 : 2 35,51 34,32 40,49
С18 : 3 - - 0,24
Жирнокислотный состав липидов изученных образцов семян тыквы представлен в основном четырьмя кислотами: пальмитиновой, стеариновой, олеиновой и линолевой. Арахиновая и линоленовая кислоты обнаружены в незначительных количествах только в образце семян тыквы Г олосеменная.
Полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая и линоленовая - не синтезируются в организме и относятся к незаменимым компонентам пищи. Во всех исследованных образцах обнаружено значительное содержание линолевой кислоты, массовая доля которой составляет более 30%, а в семенах тыквы Голосеменная более 40%. Полученные результаты подтверждают высокую биологическую активность липидов семян тыквы.
Оценка пищевой ценности сырья невозможна без опряделения его минерального состава.
Характеристика минерального состава семян тыквы свидетельствует (табл. 6), что основную массу макроэлементов в образцах составляют фосфор, калий, магний и кальций. В наибольшем количестве содержится фо сфор, на второ м месте - калий, причем в семенах тыквы Голосеменная их содержание больше, чем в других.
Таблица 6
Сорт тыквы
Показатель Столовая Витамин - Голосемен-
Зимняя А-5 ная ная
Макроэлементы, мг/100 г:
кальций 289,44 346,98 380,48
магний 345,34 350,78 507,64
калий 536,74 675,95 924,15
фосфор 1388,26 1946,65 2292,15
натрий 14,96 14,21 16,03
Микроэлементы, мкг/100 г:
медь 960 980 1460
железо 6210 6540 8220
марганец 2730 3120 3740
цинк 6540 6980 8330
Роль микроэлементов, поступающих с пищей, заключается в том, что они входят в состав жизненно важных ферментов или являются их активаторами. Из микроэлементов в семенах тыквы обнаружено значительное количество цинка и железа, при этом их содержание в семенах тыквы Голосеменная почти на 16-20% превосходит образцы семян тыквы Столовая Зимняя А-5 и Витаминная. Следует подчеркнуть важность присутствия в семенах тыквы значительного количества цинка. Биологическая роль цинка определяется его необходимостью для нормального роста, развития и полового созревания, поддержания репродуктивной функции и адекватного функционирования иммунной системы, обеспечения нормального кроветворения, вкуса и обоняния, стимулирования процессов заживления и репарации ран.
Количество углеводов в исследованных образцах колеблется в пределах 21,39-30,82% (табл. 1). Доля нерастворимых в воде углеводов - клетчатки - у семян тыквы Голосеменная минимально - 4,22%, у двух других образцов в 4-5 раз больше, что связано с наличием у данных семян оболочки. Вместе с тем количество растворимых углеводов в семенах тыквы Голосеменная максимально и составляет 17,17%.
Оценивая перспективы использования семян тыквы в технологии мясных продуктов в качестве компонентов, придающих новым изделиям функциональные свойства, важно знать уровень их безопасности. Полученные данные свидетельствуют, что по всем показателям безопасности согласно СанПин 2.3.2.1078-01 превышений установленных норм не обнаружено, что характеризует исследованные образцы семян тыквы как безопасное сырье, пригодное для использования в качестве пищевых компонентов в продуктах питания. Следует отметить, что по массовой доле свинца в образцах установлены значения, близкие к предельно допустимым концентрациям.
Анализ фракционного и аминокислотного состава белков, жирнокислотного состава липидов, содержания макро- и микроэлементов, а также расчет биологической ценности исследованных семян тыквы свиде-
тельствует о перспективности применения данного вида сырья в качестве компонента, придающего новым продуктам функциональные свойства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Руководство по методам исследования, технологическо -му контролю и учету производства в масложировой промышленно -сти. Т. 1, кн. 1 и 2. - Л.: ВНИИЖ, 1967. - 1024 с.
2. Татульян В.А., Спиричев В.БСуханов Б .П., Кудаше-ва В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека
(справочное руководство по витаминам и минеральным веществам). - М.: Колос, 2002. - 424 с.
3. Антипова Л .В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы ис -следования мяса и мясных продуктов. - М.: Колос, 2001. - 376 с.
4. Химический состав российских пищевых продуктов: Справочник / Под ред. чл.-кор. МАИ, проф. И.М. Скурихина и акад. РАМН, проф. В.А. Татульяна. - М.: ДеЛи Принт, 2002. - 236 с.
5. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика: Справ. изд-е. - М.: Высшая школа, 1991. - 288 с.
Кафедра технологии мясных и рыбных продуктов
Поступила 24.09.07 г.
678.562:635.657
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ СЕМЯН НУТА
Н.В. АНИКЕЕВА
Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия (Волгоград)
Эффективным путем решения проблемы дефицита полноценных пищевых белков является поиск нетрадиционного белоксодержащего растительного сырья и комплексная оценка его свойств
В числе достоинств нетрадиционных источников растительных белков - относительно низкая их стоимость и сравнительная простота получения на их основе растительных белковых препаратов. Сегодня потребность в белках возрастает. Это требует углубленных исследований свойств конкретных видов белков, обоснованности выбора сырья, разработки способов их получения и применения в различных пищевых продуктах.
Основным объектом исследования служили семена нута. Среди растительных источников полноценного белка предпочтение отдается растениям семейства бобовых, к которым принадлежит нут. Содержание белка в семенах бобовых по сравнению с другими культурами достаточно велико и составляет от 25 до 45%. По содержанию суммарных белков нут уступает лишь сое.
Нут выращивали на территории нынешней Армении еще в VII веке до н.э., а в России - с 70-х годов XVIII века. В настоящее время в Нижнем Поволжье посевные площади под нутом составляют около 7 тыс. га.
При получении белковых препаратов из растительного сырья было установлено, что выход качественного белка и конечного продукта во многом зависит от сортовых особенностей источника; литературные данные о химическом составе семян бобовых зачастую не
учитывают этот фактор. В тоже время для организации крупнотоннажного производства выбор ботанического сорта сырья существенен. Экспериментальные исследования с сортами нута Волгоградский-5, Волго-градский-10 и Прива-1 показали, что белки нута содержат практически такое же количество щелочерастворимых белков, как и белки сои, но отличаются водо- и солерастворимой фракциями. В белках нута они составляют 50,1 и 41,6%, т. е. почти столько же, сколько у белков гороха.
Содержание аминокислот в белках семян нута различных сортов, выращенных в одних и тех же условиях, резко различается по массовой доле треонина (4,10-5,61%), триптофана (0,92-1,08%), изолейцина (4,50-5,80%) и лейцина (7,15-9,21%). По наиболее высокому содержанию суммы незаменимых аминокислот выделяется сорт Волгоградский-10 (41,53%).
При исследовании фракционного состава белков семян нута установлено, что они гетерогенны и имеют различную степень растворимости в характерных растворителях. В зависимости от сорта содержание водорастворимых белков колеблется от 48,7 до 50,1%, солерастворимых - от 41,6 до 43,7% и щелочерастворимых - от 6,9 до 8,9%.
Изучение влияния гидротермической обработки (ГО) на аминокислотный состав (АС) и биологическую ценность семян нута показало (табл. 1), что больше всего потери протеина у сорта Волгоградский-5 -3,7%, тогда как у других исследуемых сортов эти потери при одних и тех же условиях обработки составляют только 1,9%. Расчет аминокислотных скоров и коэффициентов, определяющих биологическую ценность
Таблица 1
Содержание протеина в семенах, % на а.с. в.
Сорт нута До обработки После обработки при 125° С в течение, мин
5 10 15 20
Волгоградский-5 24,37 ± 0,14 23,64 ± 0,19 22,94 ± 0,19 22,26 ± 0,19 21,67 ± 0,19
Волгоградский-10 32,34 ± 0,12 31,37 ± 0,11 30,43 ± 0,11 Нет свед. 29,53 ± 0,11
Прива-1 25,23 ± 0,13 24,48 ± 0,15 24,05 ± 0,15 Нет свед. 23,36 ± 0,15
