CC BY
15УДК 664.3 (045)
КАЧЕСТВО И ПОТЕНЦИАЛ ПИЩЕВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖМЫХОВ МАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ, ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОГО В АЛТАЙСКОМ КРАЕ
М.С. Бочкарев, Е.Ю. Егорова
Статья посвящена вопросам оценки товарного качества, пищевой ценности и потенциала использования жмыхов и шротов масличного сырья, перерабатываемого в Алтайском крае. Обсуждаются данные по динамике выработки жмыхов и шротов в России и регионе, целесообразность пищевого использования жмыхов масличных культур, производимых предприятиями Алтайского края. Предложен общий алгоритм действий для характеристики технологической пригодности и определения направлений переработки масличных жмыхов в новые виды продукции пищевого назначения.
Ключевые слова: жмыхи масличных культур, пищевая ценность жмыхов, показатели качества и безопасности жмыхов, использование масличных жмыхов, алгоритм переработки масличных жмыхов.
Современной масложировой отраслью в качестве масличного сырья промышленного значения, как правило, указываются лишь несколько видов:
- зерно сои и рапса,
- семена подсолнечника,
- семена льна и горчицы,
- реже - другие виды.
Суммарное производство жмыхов и шротов в Российской Федерации в 2011 году составило 4181,4 тысяч тонн, в 2012 году -5295 тысяч тонн [1]. По основным видам жмыхов и шротов стабильно сохраняется положительная динамика производства (таблица 1). Они используются преимущественно в кормопроизводстве как компонент комбикормов для сельскохозяйственных животных, и их ресурсы являются достаточно дефицитными [1-3].
В числе ограничений к широкому пищевому использованию таких жмыхов и шротов отмечаются высокое содержание клетчатки и лигнина (по сумме которых считаются сопос-
тавимыми между собой жмыхи и шроты из семян подсолнечника, льна, рапса, сурепки и рыжика), а также наличие антипитательных соединений - таких, как ингибиторы протеаз, лектины и фитаты в соевых жмыхах и шротах, фитиновые кислоты в рапсовых жмыхах и шротах [4], хлорогенная и хинная кислоты в подсолнечных шротах [5], эруковая кислота и гликозинолаты в жмыхах и шротах из рапса и сурепицы, нитрилглюкозид линамарин в жмыхах из семян льна и т. д.
Несмотря на то, что до последнего времени жмыхи и шроты большинства масличных культур рассматриваются в основном в качестве высокобелковых компонентов растительных кормов, сегодня перспективы их использования в производстве продуктов питания связывают с возможностью придания новым продуктам функциональных свойств не только за счёт белков [6-8], но и за счет пищевых волокон [9-11], лигнанов [12, 13] и ряда других, не менее ценных в нашем питании компонентов [14, 15].
Таблица 1 - Динамика объемов производства жмыхов и шротов на отечественных предприятиях по видам, тысяч тонн [2]
Наименование жмыхов и шротов Объем производства жмыхов и шротов, тысяч тонн / год
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Всего в том числе: - подсолнечные 2 203,7 1 913,6 3 033,5 2 646,3 3 155,8 2 634,1 3 053,1 2 113,9 4 045,7 2 530,4 4 014,5 2 305,8 4 023,0 2 440,0
- соевые 137,7 195,1 287,6 616,1 968,3 1 113,5 1 123,4
- рапсовые 63,6 88,4 79,0 117,9 153,0 246,5 240,0
К основным масличным культурам, перерабатываемым в промышленных масштабах в Алтайском крае, относятся те же семена подсолнечника, сои, рапса, льна и горчицы. К масличному сырью второстепенного значения можно отнести семена тыквы, плоды облепихи, кедровые и грецкие орехи, семена кунжута, расторопши пятнистой, черного тмина и амаранта.
По данным за 2012 год, объемы производства жмыхов и шротов основных масличных культур в Алтайском крае составляли 181 775,76 тысяч тонн [16]. Жмыхи масличных культур, имеющих второстепенное для региона значение, следует рассматривать
дополнительно к этим данным.
Вырабатываемые жмыхи сохраняют цвет, вкус и запах, свойственные исходному сырью, и выпускаются предприятиями в двух формах:
- в виде гранул или хлопьев, получаемых после отжима масла;
- в виде порошка определённой дисперсности, полученного путём размола этих гранул или хлопьев.
Шроты вырабатываются также в виде гранул или крошки (фото 1), но после очистки от растворителя, как правило, имеют обезличенные или слабо выраженные вкус и запах.
Фото 1 - Формы промышленно вырабатываемых жмыхов и шротов
В качестве основных недостатков про-мышленно производимых жмыхов и шротов, как правило, отмечаются:
1) излишне высокое содержание клетчатки и лигнина (перешедших в продукцию от семенных оболочек);
2) наличие антипитательных и/или потенциально аллергенных веществ;
3) повышенная микробная обсеменён-ность, связанная как с условиями предварительной обработки масличного сырья, так и со сложностью последующей стерилизации или пастеризации полученных жмыхов и шротов;
4) для шротов - снижение усвояемости белков, связанное с применением достаточно жестких баротермических условий обработки сырья, и повышенное для сырья пищевого значения остаточное содержание экстракционного растворителя;
5) для жмыхов - низкая устойчивость к процессам окислительной порчи. Как следствие, очень ограниченные сроки годности как сырья и сроки переработки в продукцию пищевого назначения, необходимость ограничения сроков годности готовой продукции на основе жмыхов.
Названные факторы обусловливают необходимость применения комплексного подхода к определению направлений переработ-
ки жмыхов масличных культур как потенциального сырья пищевого назначения. Комплексный подход должен учитывать не только оценку пищевой ценности и товарного качества, но и подробную характеристику безопасности и технологических свойств, а также медико-биологические аспекты пищевого использования масличных жмыхов.
Все названные критерии учитывает предлагаемый нами алгоритм действий.
Этап I Исследование химического состава жмыхов и шротов - начальный этап действий, направленных на обоснование направлений пищевого использования жмыхов и шротов, заключающийся в комплексном исследовании их химического состава.
Равноценными по своему значению задачами, решаемыми на первом этапе с целью предварительного обоснования группы пищевых продуктов, выступают:
• определение количественного содержания основных пищевых компонентов;
• характеристика качественного и количественного состава биологически активных, физиологически активных, антипитательных, потенциально аллергенных и токсичных компонентов;
• соотнесение уровней содержания пищевых, биологически и физиологически ак-
КАЧЕСТВО И ПОТЕНЦИАЛ ПИЩЕВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖМЫХОВ МАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ,
ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОГО В АЛТАЙСКОМ КРАЕ
тивных веществ с рекомендуемыми НИИ Питания РАМН нормами потребления этих веществ;
• соотнесение уровней содержания потенциально аллергенных и токсичных компонентов с предельно допустимыми уровнями их содержания в сырье пищевого назначения.
Этап II Определение перечня регламентируемых показателей в соответствие с областью пищевого использования жмыхов и шротов. Действия данного этапа базируются на результатах исследований, полученных на первом этапе.
Данные по содержанию макрокомпонентов химического состава жмыхов и шротов используются при обосновании перечня физико-химических показателей качества и определении регламентируемых значений этих показателей.
Показатели безопасности устанавливаются в соответствие с действующим ТР ТС 021/2011 [17], с учетом отраслевой принадлежности жмыхов и шротов масличных культур - в части Приложения 1 и Приложения 2 (по п. 1.8 «концентраты растительных белков (пищевые) и мука соевая»), по гигиеническим требованиям безопасности - в части Приложения 3 ТР ТС 021/2011 (п. 9 «пищевой шрот и мука из семян бобовых, масличных и нетрадиционных культур»).
Шроты дополнительно должны удовлетворять требованиям Приложения 23 ТР ТС 029/2012 [18] по остаточному содержанию экстракционного растворителя.
Этап III Оценка влияния компонентов химического состава жмыхов и шротов на структурно-механические свойства рецептурных масс и готовой продукции.
Действия третьего этапа направлены на исследование влияния вносимых жмыхов и шротов на структурно-механические свойства рецептурных масс и готовой продукции. Ключевое значение имеет изучение таких параметров, как функционально-технологические свойства жмыхов и шротов, технологические характеристики жмыхов и шротов - сыпучесть, насыпная плотность, скважистость и другие. Исследование функционально-технологических свойств и технологических характеристик жмыхов и шротов проводится с целью выбора технологического оборудования, анализ влияния жмыхов и шротов на структурно-механические свойства рецептурных масс и готовой продукции - для обоснования режимов и стадий их введения в состав рецептурной массы.
Определение стадии введения жмыхов и шротов осуществляется на основании полученных данных об их химическом составе:
- в части содержания компонентов, подверженных разрушению под воздействием воды, повышенных температур и давления;
- в части содержания компонентов, определяющих эмульгирующие, водо- и жиро-удерживающие свойства жмыха (шрота) и рецептурных масс с его участием.
Анализ закономерностей изменения структурно-механических и реологических свойств рецептурных масс после введения жмыха/шрота необходим для своевременной корректировки дозировки нетрадиционного сырья и варьируемых параметров ведения технологического процесса.
В целом, третий этап является завершающим в комплексе исследований, необходимых для обоснования группы и вида пищевых продуктов. Очевидно, что любое изменение рецептуры традиционных продуктов питания, связанное с введением того или иного вида жмыха или шрота, будет сопровождаться изменением пищевой ценности, консистенции, регламентируемых показателей качества и безопасности, условий хранения и сроков годности готовой продукции. Следовательно, для каждого конкретного примера необходимо не только теоретическое обоснование, но и экспериментальное подтверждение возможности использования масличных жмыхов и шротов в производстве новых наименований пищевых продуктов, с разработкой особых подходов к обеспечению технологических свойств полуфабрикатов и пищевой ценности получаемой продукции.
Этап IV Утверждение дозировки жмыхов и шротов, оформление ТД на рецептуру и технологию нового продукта.
Последний этап алгоритма предполагает утверждение дозировки жмыха или шрота в рецептуре нового продукта, разработку и утверждение технической документации на новый продукт и технологию его производства, сертификацию нового продукта.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С использованием предложенного алгоритма по результатам исследований, выполненных в рамках совместных с предприятиями-переработчиками масличного сырья, к настоящему времени нами разработаны рецептуры и технологии мучных кондитерских изделий, пищевых концентратов и напитков на основе жмыха кедрового и грецкого орехов, тыквенного жмыха. Ведутся исследования в направлении оптимизации проектных рецептур мюсли и хлебобулочных изделий с использованием масличных жмыхов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лагутин, В. Обзор рынка: жмыхи и шроты [Электронный ресурс] // Режим доступа: http:// tsenovik.ru/articles/vystavki-i-meropriyatiya/obzor-rynka-zhmykh i-i-shroty-2/.
2. Жмыхи и шроты масличных как важнейший источник кормового белка: Доклад зав. отделом производства растительных белков и биотехнологии М. Доморощенковой, прочитанный на 6 Международной конференции «Комбикорма 2012», 7 февраля 2012 года [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://soyanews.info/news/ZHmykhi-i-shroty-maslichnykh-kak-vazhneyshiy-istoch.html?IBLOCK_ ID=1&SECTION_ID=2.
3. Лишаёва, Л. Н. Отдельные экономические аспекты производства жмыхов и шротов и их использование в кормопроизводстве / Л. Н. Лишаёва, Т. Н. Турчина, О. В. Кириллова, Н. И. Назарова // Масложировая промышленность. - 2010. - № 4. -С. 12-13.
4. Пахомова, О. Н. Разработка и использование функционального пищевого обогатителя из жмыха рапсового : дис. ... канд. техн. наук / Пахомова О. Н. - Орел, 2014. - 162 с.
5. Пахомова, О. Н. Перспективность использования жмыхов и шротов масличных культур для повышения пищевой и биологической ценности продуктов питания / О. Н. Пахомова // Альманах «Научные записки Орел ГИЭТ». - 2011. - № 1 (4).
6. Доценко, С. М. Обоснование технологии белково-углеводной муки из вторичного соевого сырья / С. М. Доценко, О. В. Скрипко, Г. В. Кубан-кова, Е. Б. Обухов, Л. О. Коршенко // Техника и технология пищевых производств. - 2013. - № 2. -С. 11-17.
7. Жаркова, И. Нетрадиционное растительное сырье в технологии кексов (Обезжиренная мука из семян тыквы, арбуза, шиповника, льна, винограда и плодов расторопши) / И. Жаркова, Т. Малютина, Е. Ахтемиров // Хлебопродукты. - 2011. - № 8. -С. 40-41.
8. Мачихина, Л. И. Создание технологии производства новых продуктов питания из семян льна / Л. И. Мачихина, Е. П. Мелешкина, Л. Г. Приезже-ва, С. О. Смирнов, А. А. Жученко, Т. А. Рожмина // Хлебопродукты. - 2012. - № 6. - С. 54-58.
9. Проскурня, М. А. Биологические свойства пищевых волокон, полученных из жмыхов масличных культур сибирской селекции / М. А. Проскурня, Л. В. Бурлакова, И. А. Лошкомойников // Аграрный вестник Урала. - 2008. - № 4 (46). - С. 48-50.
10. Супрунова, И. А. Мука льняная - перспективный источник пищевых волокон для разработки функциональных продуктов / И. А. Супрунова, О. Г. Чижи-кова, О. Н. Самченко // Техника и технология пищевых производств. - 2010. - № 4. - С. 50-54.
11. Enzifst, L. E. Flaxseed (Linseed) fibre - nutritional and culinary uses. А review / L. E. Enzifst, M. E. Bveo // Food New Zealand. - 2014. - Iss. april/may. - Р. 26-28.
12. Kour, J. Studies on the development of nu-traceutical foods using extrusion. Technology. A review / J. Kour, D. C. Saxena // Austin Journal of Nutrition and Food Sciences. - 2014. - № 2 (5). - 7 р.
13. Park, S.-H. Antioxidant components as potential neuroprotective agents in sesame (Sesamum indicum L.) / S.-H. Park, S.-N. Ryu, Y. Bu, H. Kim, J. E. Simon, K.-S. Kim // Food Reviews International. - 2010. - № 26 (2). - Р. 103-121.
14. Тюрина, О. Е. Разработка ассортимента и технологий производства хлебобулочных изделий с мукой из семян тыквы для геродиетического питания / О. Е. Тюрина, Л. А. Шлеленко, М. Н. Костю-ченко, И. А. Тюрина // Хлебопечение России. -2013. - № 6. - С. 20-22.
15. Семенкина, Н. Г. Разработка технологии хлебобулочных изделий с использованием продуктов переработки расторопши пятнистой : дис. ... д-ра техн. наук. / Семенкина Н. Г. - М., 2010. - 195 с.
16. Doc22.ru. Алтайский край: события и комментарии экспертов. Информационно-аналитический портал [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.doc22. ru/facts/stati sti cs/4158-2015-07-16-10-25-37.
17. ТР ТС 021/2011. Технический регламент Таможенного союза. О безопасности пищевой продукции.
18. ТР ТС 029/2012. Технический регламент Таможенного союза. Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств.
Бочкарев Максим Сергеевич, ООО «Эко-продукты», 659315, г. Бийск, ул. Социалистическая, 98, офис 215, e-mail: maxicor@mail.ru, тел. (3854)30-70-19.
Егорова Елена Юрьевна, д.т.н., профессор кафедры технологии хранения и переработки зерна ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», 656038, г. Барнаул, ул. Ленина, 46, е-mail: egorovaeyu@mail.ru, тел. (3852) 29-07-55.
