К вопросу о возможности ферментативной обработки соевой окары Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

А.А. КУЗНЕЦОВА,

Л.В. ЛЕВОЧКИНА

К вопросу о возможности ферментативной обработки соевой окары

Рассматривается возможность обработки соевой окары ферментами целлюлолитического и протеолитического действия с целью улучшения ее технологических свойств и повышения усвояемости пищевой продукции на ее основе.

Ключевые слова: соевая окара, ферментативная модификация.

To the question about possibility of enzymatic processing of soy-bean okara.

A.A. KUZNETSOVA, L.V. LEVOCHKINA.

Possibility ofprocessing of soy-bean okara by the enzymes of cellulolytic and proteolytic action for the purpose of improving its technological properties and increasing of nutrition assimilability on its basis are considered.

Key words: soy-bean okara, enzymatic modification.

В современной пищевой индустрии перспективным направлением является производство продуктов из нетрадиционного сырья, содержащего широкий спектр ценных микронутриентов, необходимых для сохранения или восстановления здоровья человека, и одновременно более полное комплексное использование природных ресурсов.

В связи с этим одной из первостепенных задач научных изысканий в области переработки побочных продуктов соевого сырья является исчерпывающее использование их пищевого, биологического потенциала, что может достигаться за счет ферментативной деградации клеточных стенок соевого сырья, основу которых составляет белково-углеводный комплекс.

Безусловный интерес в качестве дополнительного сырьевого ресурса для производства пищевых продуктов представляет соевая окара - не-экстрагируемая твердая часть, получаемая в процессе производства соевых продуктов молочного типа [1]. Из каждого килограмма соевых бобов, пошедших на приготовление соевой эмульсии, выходит около 2 кг соевой окары.

Окара содержит значительное количество пищевых волокон (8,4 ± 0,7 %) [4] и высококачественный растительный белок (6,9 ± 0,8 %) [3], кото-рые образуют сложный трудноусвояемый белково-углеводный комплекс. Чтобы улучшить технологические свойства соевой окары и повысить усвояемость готовых изделий с ней, необходимо частично разрушить или разрыхлить ее белково-углеводный комплекс. В свете этого большой прак-

тический интерес представляет обработка соевой окары ферментами цел-люлолитического и протеолитического действия с целью повышения ее пищевой ценности и улучшения технологических свойств.

Для проведения гидролиза были выбраны ферментные препараты, имеющие высокую целлюлолитическую и протеолитическую активность: Целлолюкс Б (активность 2000±200 ед/г) и Протомегатерин Г20х (активность 800±200 ед/г) [2].

С целью оптимизации условий воздействия Целлолюкс Б был взят в трех разных концентрациях: 30 ед/а (0,015 % к массе сырья), 40 ед/а (0,02 % к массе сырья), 50 ед/а (0,025 % к массе сырья) на 100 г соевой окары. Согласно литературным данным большинство целлюлаз имеют оптимум действия при рН 4-5,5 и температуре 40-60 °С [2]. Гидролиз проводили в течение 8 ч при естественном рН смеси (окара : дистиллированная вода, гидромодуль - 1:3), который составляет 5,0, и при температуре 45 °С - наиболее приемлемой для данного технологического процесса.

2 4 6 8

Продолжительность гидролиза, ч

Рис. 1. Влияние фермента на содержание клетчатки при концентрации: 1 - 30 ед/а; 2 - 40 ед/а; 3 - 50 ед/а

Об эффективности гидролиза судили по уменьшению содержания клетчатки в соевой окаре (рис. 1).

Экспериментально установлено, что оптимальной концентрацией Целлолюкса Б является доза 40 ед/а на 100 г окары. При снижении концентрации фермента до 30 ед/а разрушение клетчатки идет менее интенсивно. Внесение в субстрат фермента в количестве 50 ед/а также нецелесообразно, поскольку содержание клетчатки изменяется незначительно по сравнению со вторым образцом.

Нами было установлено, что существенно влияет на ход ферменто-лиза изменение температуры в большую или меньшую сторону. При температуре 37 °С за 6 ч содержание клетчатки составило 6,70 %, а при температуре 50 °С - 6, 22 %, в то время как при 45 °С - 6,15 % (рис. 2).

Температура/

Рис. 2. Влияние температуры гидролиза на содержание клетчатки в соевой окаре

Далее исследовали действие фермента с протеолитической активностью Протомегатерина Г20х, вводя его в предварительно гидролизованную соевую окару. Для этого субстрат нагревали до 80-90 °С в течение 8-10 мин с целью инактивации целлюлолитического фермента, затем охлаждали до 45 °С и добавляли Протомегатерин Г20х также в трех концентрациях: 30 ед/а (0,04 % к массе сырья), 40 ед/а (0,05 % к массе сырья) и 50 ед/а (0,006 % к массе сырья) при естественном рН смеси (дистиллированная вода: соевая окара) 5,0. Гидролиз осуществляли при оптимальной температуре 45 °С в течение 4 ч.

Экспериментальные исследования показали, что влияние протеоли-тического фермента, вне зависимости от его концентрации, выразилось в изменении, хотя и небольшом, содержания белка в гидролизованном продукте:дукте:

Время гидролиза, ч Содержание белка, %

1

2

3

4

6,9 6,72 6, 41 6,33

Несмотря на то что содержание белка в окаре уменьшается незначительно, при ее последовательном гидролизе изменяются органолептические показатели (см. таблицу): окара становится более рыхлой и однородной, улучшается ее цвет и запах.

Полученные результаты органолептических показателей гидролизованной окары позволяют предположить, что под воздействием ферментов Целлолюкса Б и Протомегатерина Г20х на белково-углеводный комплекс соевой окары клетчатка распадается на более короткие полимерные цепи.

Экспериментально была разработана технология получения биомо-дифицированной соевой окары (рис. 3).

Органолептические показатели модифицированной и немодифицироеанной

соевой окары

Наименование продукта Консистенция, внешний вид Цвет Запах

Окара немодифицированная Творожистая, крупенчатая масса, с незначительными включениями оболочек сои Светло- желтый Бобовый, интенсивно выраженный

Окара модифицированная Рыхлая, однородная, пастообразная масса без видимых включений оболочек сои Кремовый, с легким желтоватым оттенком Бобового запаха не наблюдается

Таким образом, при ферментативной модификации в соевой окаре происходят структурные изменения в белково-углеводном комплексе, улучшаются ее органолептические и технологические свойства. Это позволяет использовать модифицированный продукт как структурообразующий при производстве широкого ассортимента пищевой продукции.

Литература

1. Буянова И.В., Зиновьева В.А. Компонентный состав, функционально-технологические свойства и пищевая ценность осадка соевого молока - окары // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. № 2. С. 62-64.

2. Кислухина О., Кюдулас И. Биотехнологические основы переработки растительного сырья. - Каунас: Технология, 1997. - 183 с.

3. Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И. Химия пищи: учебник для вузов. - М. : КолосС, 2007. - 853 с.

4. Kugimiya M. Maceration of dietary fibers of okara by successive treatments with acid and alkali // J. 1ар. Soc. Food Sci. Technol. 1995. Vol. 42.

© Кузнецова А.А., Левочкина Л.В., 2011 г.