Комплексы белков и пищевых волокон, обогащенные йодом Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

транс-гексен-2-аль (пик 1), ацетон (пик 2) и диацетил (пик 3). В составе пика 6 обнаружены аминокислоты (по реакции с нингидрином), имеющие в использованной нами системе нулевую подвижность. Вещества, находящиеся в сильноразмытых пиках 4 и 5, не идентифицированы. Можно предположить, что этим пикам соответствуют низкомолекулярные липидные фракции или продукты перекисного окисления липидных веществ.

Результаты проведенной работы свидетельствуют о способности получения сырного аромата культурой A, niger Т-030 при росте на кисломолочном сгустке. Хотя интенсивность аромата и недостаточна для производственных целей, тем не менее, способность штаммов к ароматообразованию, очевидно, можно будет повысить путем оптимизации процесса культивирования или добавления предшественников аромата.

ВЫВОДЫ

1. Изучена возможность получения сырного аромата штаммами плесневого гриба Aspergillus niger.

Отмечено, что наибольшей интенсивностью аромата обладает штамм A. niger Т-030.

2. Методом ТСХопределен качественный состав карбонильных соединений в аромате, продуцируемом изученными культурами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Способ получения основы для изготовления ароматизатора с запахом сыра / A.B. Герасимов, В.А. Долматов, Т.А. Никифорова и др. / Заявка на пат. РФ № 99127553 от 22.12.99г.

2. Остроумов Л.А., Бобылин В.В., Смирнова И,А., Ра-фалович С.Р. Исследование процесса термокислотного свертывания молока с использованием различных коагулянтов / / Хранение и переработка сельхозсырья. — 1998.

— № 7. — С. 26-27.

3. Partrige J.A., Ali A.A., Furtado M.M. Manufacturing blue cheese without lactic starter or rennet // J. Dairy Sei. •— 1988. — P. 71, 80.

4. Долматов B.A., Герасимов A.B., Успенская Д.А. Органолептический анализ пищевых ароматизаторов сырного направления // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки.

— 1999. — № 2. — С. 56-57.

5. Геккелер К., Экштайн X. Аналитические и препаративные лабораторные методы. — М.: Химия, 1994. — 416 с.

Поступила 11.09.2000 г.

[641.12+677.2]:66.094.405

КОМПЛЕКСЫ БЕЛКОВ И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН, ' " ОБОГАЩЕННЫЕ ЙОДОМ

М.С. ДУДКИН, Т.В. САГАЙДАК, Л.Ф. ЩЕЛКУНОВ

Одесская государственная академия пищевых технологий

Йод — обязательный для клеток человека и животных элемент, недостаток которого вызывает ряд заболеваний [1-3].

Изучены белково-йодные комплексы, функционирующие в составе печени, щитовидной железы. Гормон щитовидной железы — тиреоглобулин содержит тироксин и трийодтиронин. Высокая активность позволяет йоду реагировать с различными структурами клеток: мембранами, митохондриями, эндоплазматическим ретикулом, ядром; в последнем случае регулируется синтез белка.

Производными аминокислоты тирозина являются некоторые белковые гормоны пептидного, гли-копротеидного характера. В связи с содержанием в этих веществах фенилаланиновой группировки и гидроксильных производных фенилаланина имеет место замещение в бензольном ядре водорода йодом и взаимосвязь йодпроизводных тирозина с белками.

Это открывает возможности получения комплексов, которые включают пищевые волокна (содержащие целлюлозу, гемицеллюлозы, лигнин, бе-лок)и йод, на основе различных видов растительного сырья, обогащенного тирозином, что может представлять интерес для лечебно-профилактического питания.

Известно получение ряда йодсодержащих композиций. Так, выжимки цитрусовых после очистки обрабатывали йодом при pH 5 [4]. Сорбция йода составила 50 мг на 1 г сорбента. Разработана рецептура и технология производства пастообразного сыра, обогащенного йодом [5]. Сохранность

йода в сыре после 30-дневного хранения составила 95% [6].

Цель нашей работы — изучение образования комплексов на основе пищевых волокон ПВ, белка, как выделенного, так и присутствующего в ряде видов растительного сырья и микроорганизмов (хлебопекарные дрожжи), и сорбированного йода.

В качестве исходных продуктов были взяты мучка, оболочки сои и гороха, пшеничные отруби и хлебопекарные дрожжи, выращенные в присутствии твердой фазы — ПВ отрубей.

Пищевые волокна выделены из растительного сырья по методикам [7]. Например, для получения пищевых волокон оболочек сои ПВОС исходное сырье нагревали с водным раствором серной кислоты (массовая доля кислоты 1%) при температуре (96± 2)°С в течение 40 мин с гидромодулем 9,4. В этих условиях гидролиза выход ПВОС составил 64%.

Кислотная обработка позволяет получить волокнистую композицию с повышенным содержанием несахароподобных полисахаридов. Кроме того, благодаря кислотной обработке инактивируются ан-типитательные факторы. Так, содержание ингибитора трипсина снижается с 5,98 мг/г до нулевого значения, а уреазная активность — с pH 0,8 до pH

Хлебопекарные дрожжи выращивали на гидролизате пшеничных отрубей в присутствии твердой фазы — остатка целлолигнина. После окончания процесса смесь ПВ и дрожжей отфильтровывали, сушили и использовали в качестве концентрата белка и ПВ.

Сорбцию молекулярного йода полученными комплексами проводили в колбах с притертыми пробками. В них вносили по 200 мг изучаемых

компо вали 5 конце смесь раств< мл, п йода 1 риме1 расти редел трия прису вания К(У дукто кисло Пр: тиров ков, г щие 1 ния [; добав

Лизш

Гисти

Аргиї

Аспар

Tpeoí

Сериї

Глута

ІІрол

Глищ

Алані

Валиі

Изолі

Лейц

Тиро:

Фени

Мети

ЦйСТ!

Трип'

В'

амиї

рераї

СОДЄ]

телы

Амиї

мучк

ВПП

ю арома-

й состав іуцируе-

атизатора зтов, Т.А. 127553 от

И.А., Ра-

ислотного 1ых коагу-I. — 1998.

uring blue iry Sei. —

I.A. Opra-b сырного iдобавки.

lenapaTDB--416 c.

,094.405

ставила

зования !, белка,

| в ряде знизмов го йода, [ты муч-груби и зисутст-

ельного 1учения сходное :ой кис-ературе и 9,4. В оставил

з волок-жанием >го, блажен ан-йнгиби-улевого 8 до pH

I гидро-гвердой нчания швали, ентрата

-иными

ертыми

чаемых

композиционных пищевых продуктов КПП, приливали 5 мл раствора йода с эквивалентной молярной концентрацией 0,1 моль/л при перемешивании, смесь выдерживали в течение 3 ч. Затем объем раствора доводили дистиллированной водой до 100 мл, перемешивали и определяли концентрацию йода в контрольном растворе (без КПП) и в эксперименте. Параллельно проводили опыт без участия растительных продуктов. Концентрацию йода определяли титрованием раствором тиосульфата натрия (Ма25203) концентрацией 0,001 моль/л в присутствии индикатора (крахмала) до обесцвечивания титруемого раствора.

Количественный аминокислотный состав продуктов устанавливали на автоматическом аминокислотном анализаторе ААА-881.

При разработке рецептуры композиций ориентировались на оптимальные нормы введения белков, пищевых волокон, йода, витаминов, отвечающие требованиям теории сбалансированного питания [3]. Данные оценок химического состава новых добавок приведены ранее [7-9].

Таблица 1

Массовая доля аминокислоты, , %

Аминокислота в обо- в бел-' в ПВ в бел-

лочках ке обо- оболо- ке ПВ

гороха лочек чек оболо-

гороха гороха чек го-

роха

Лизин 0,54 7,26 0,1 8,62

Гистидин . 0,08 1,08 0,02 1,72

Аргинин 0,37 5,05 0.04 3,46

Аспарагиновая кислота 0,75 10,18 0,14 12,08

Треонин 0,53 7,16 0,06 5,18

Серии 0,69 9,36 0,08 6,90

Глутаминовая кислота 1,47 19,70 0,12 10,36

Пролин 0,34 4,65 0,08 6,90

Глицин 0,32 4,31 0,06 5,18

Аланин ■ . 0,35 4,69 0,06 5.18

Валин 0,30 4,04 0,06 5,18

Изолейцин 0,21 2,90 0,06 5,18

Лейцин 0,57 7,64 0,10 8,64

Тирозин 0,10 2,64 0,04 3,46

Фенилаланин 1 0,26 3,5 0,06 5,18

Метионин '' ' * ■* 0,05 0,76 0,02 1,72

1 [истин ■ - .4 . . Следы - Г ■

Триптофан Не определяли

В табл. 1 и 2 представлены результаты изучения аминокислотного состава побочных продуктов переработки гороха и сои. Установлено, что общее содержание аминокислот в исходном сырье значительно выше, чем в выделенных из него ПВ. Аминокислотный состав белкового концентрата мучки из вторичных продуктов переработки сои ВППС богат и нуждается в использовании. Содер-

жание практически всех из определяемых 17 аминокислот в оболочках сои выше, чем в оболочках гороха.

Таблица 2

Массовая доля аминокислоты, %

ВППС Оболочки Белковый

Аминокислота сои концентрат мучки ВППС

Про- дукт Белок Про- дукт Белок Про- дукт Белок

Лизин 2,39 7,25 0,73 5,37 5,40 7,11

Гистидин 0,54 1,63 0,13 0,96 1,16 1,53

Аргинин 2,39 7,25 0,83 6,15 5,46 7,42

Аспарагиновая кислота 3,78 11,45 1,45 10,74 7,64 10,03

Треонин 1,56 4,74 0,70 5,19 3,29 4,33

Серин 1,89 5,73 0,86 6,33 3,94 5,18

Глутаминовая кислота 6,15 18,64 2,77 20,52 14,47 19,04

Пролин 1,87 5,67 0,34 2,49 3,96 5,21

Глицин 1,58 4,79 0,78 5,76 3,09 4,06

Аланин 1,56 4,74 0,91 6,72 3,31 4,35

Валин 1,03 3,11 0,57 4,23 3,25 4,28

Изолейцин 1,25 3,79 0,52 3,84 3,33 4,38

Лейцин 2,26 6,85 0,96 7,11 5,50 7,24

Тирозин 1,14 3,45 0.41 3,06 3,19 4,20

Фенилаланин 1,63 4,93 0,83 6,15 4,16 5,47

Цистин Следы

Метионин 0,33 1,00 0,05 0,39 0,86 1,13

Триптофан Не определяли 0,61 0,80

Результаты анализа состава и содержания незаменимых аминокислот, формирующих гидролизаты изучаемых продуктов, приведены в табл. 3. Расчет, выполненный по методике ФАО/ВОЗ, позволил оценить массовую долю (скор) в продукте каждой аминокислоты, которая оказалась вариабельной для различных аминокислот по разным продуктам.

Анализ данных табл. 4 показывает, что между общим содержанием белковых веществ в исследуемых комплексах и содержанием в них связанного йода имеется определенная зависимость. С увеличением белковых веществ возрастает количество связавшегося йода, что свидетельствует о преимущественной сорбции последнего аминокислотами. Причем такая зависимость более отчетливо проявляется у ПВ, где содержание белка не очень высоко, в отличие от КПП, где оно существенно выше.

В связи со значительной величиной связывания йода белковыми веществами многих растительных продуктов далее исследовали сорбцию молекулярного йода рядом свободных аминокислот, формирующих белок сои и дрожжей, с целью выяснения возможного механизма и преимущественного пути

ИЗВЕС

Таблиир. 3

Массовая доля аминокислоты, %

Пищевая композиция Лизин Треонин Метионин + цистин Изолейцин Лейцин Фенилаланин + тирозин Валин Триптофан

Белок ФАО/ВОЗ 5,5 4,0 3.5 4,0 7,0 6,0 5.0 1,0

Пшеничные отруби 3,5 2.3 2,5 4.7 6,32 4,7 5,2 1.7

Скор по ФАО/ВОЗ 64 57,5 71 117 90 80 104 170

Белковый концентрат

мучки ВППС 7.1 4,3 1,1 4,4 7,2 9,6 4,2 0.8

Скор по ФАО/ВОЗ 129 108 32 109 103 161 85 80

Белково-волокнистая композиция на основе ВППС 6,23 3,93 0,74 5,64 8,39 8,47 3,04

Скор по ФАО/ВОЗ ИЗ 98 21 141 119 141 61 -

Оболочки сои 5,37 5,19 0,39 3,84 7,11 9,21 4,23

Скор по ФАО/ВОЗ 97 129 11 96 101 153 85 .

Оболочки гороха 7,26 7.16 0,76 2,9 7,64 6,14 4,04 ■ -

Скор по ФАО/ВОЗ 132 179 22 79 109 102 81 ' ■ -

ПВ оболочек гороха 8,64 5.18 1,72 5,18 8,64 8,64 5.18

Скор по ФАО/ВОЗ 157 130 49 130 123 144 103 -

сорбции йода пищевыми волокнами и их композициями. Установлено, что молекулярный йод в процессе контакта с аминокислотами способен окислять цистеин, метионин, триптофан и тирозин. Остальные аминокислоты — лизин, треонин, фенилаланин, валин, лейцин, изолейцин — практически не взаимодействуют с йодом.

Таблица 4

Адсорбенты Сорбция йода, мг/г Массовая доля белка в продукте, %

ПВ оболочек сои 42,2 9,7

Жом сахарной свеклы 49,5 11,4

ПВ пшеничных отрубей 70,4 13,2

Пшеничные отруби 112,3 14,7

ПВ оболочек сои + хлебопекарные дрожжи 67,3 18,6

Белково-волокнистая композиция на основе ВППС 86,9 19,9

КПП на основе дрожжей, выращенных в присутствии твердой фазы: ..

ПВ оболочек сои 68.3 29,4

белково-волокнистой композиции из ВППС 83,5 33,9

Мучка ВППС обезжиренная 107,8 35,4

Белковый концентрат мучки ВППС 142,0 71,3

Вероятно, в процессе сорбции молекулярный йод взаимодействует с сульфгидрильными группами серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин) и вступает в реакции замещения индольного и бензольного колец (триптофан). Связывание мо-

лекулярного иода тирозином может происходить при йодировании последнего и окислительном конденсировании двух молекул дийодтирозина с отщеплением аланина [10, 11]:

Наряду с белковыми веществами в процессе активной сорбции йода участвует также лигнин. Алаваа

ВО'

►но

г-ОИр-ЗЦ^^-СООН^"!. о 4 Хдохтцроэкн j

г-ся(/н2)-соаа

Дакодтфомн

Тярэхси

Так, лигнин жмыха виноградных семян ЖВС связывает 87,5 мг йода/г, целлолигнин ЖВС — 69,1 мг йода/г (для^сравнения билигнин — 140,2 мг йода/г). ” '

Способность лигнина связывать йод, видимо, определяется присутствием в остатках фенилпро-пана полимера подвижных водородов фенольных ядер и небольшого числа двойных связей в боковых цепях.

Таким образом, возможно на базе ряда видов растительного сырья получение комплексов, содержащих ПВ, белок и йод. Связывание йода комплексами обусловлено содержанием и особенностями аминокислотного состава белков в растительных объектах. Оно зависит также от присутствия в них лигнина. Наиболее реакционноспособны в отношении йода серосодержащие (цистин и метионин) и ароматические аминокислоты (триптофан и тирозин), что подтверждает известный механизм [10, 11] замещения водорода в ароматическом кольце и образование в том числе дийодтирозина.

Полученные йодсодержащие продукты хорошо хранятся, медленно десорбируют йод и могут в перспективе рассматриваться как компоненты устранения йодной недостаточности.

ЛИТЕРАТУРА ‘ ". . Г

1. Передерий В.Г., Соловьева А.А. Йодная недостаточность — проблема государственная // Проблемы питания и здоровье.

*uv;«UUVIUV.H1UI1 / /

1996. — к 3-4. — С. 4-5.

2. Мат

недо

стоя 1

3. Смо

Дум

4. Пат.

диет

Опу(

5. Маю

гиче

назн

”Нау

22-2

6. Эфф

лено

Сухи

Вопр

КИС

Л.В. АН

Воронеж

В на«

той ИЛ1

лочногс

равной«

тельног

Для здесь бс массово присутс торые I содерж; нут, фа>

В сос науки I развива продукт емым б( Исп водства связано лока как замена i при прс способо!

Цель зования высокоб< ского на

В кач« чечевищ мян, выр 1996-19! Фея onpf 74, золы методу [1 Бертрана Кьельдал Аминоки томатиче 881 поел! 24 ч с п

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 2001

21

'аблица 3

иптофан

1.0

1.7

170

0.8

80

СХОДИТЬ

■ельном шна с

роцессе

ІИГНИН.

J-000H-«-

ш

ВС свя--69,1 40,2 мг

ІИДИМО,

шлпро-

ольных

оковых

I видов , содер-1 комп-

ЇНОСТЯ-

титель-

'ТСТВИЯ

обны в і мети-птофан ханизм м коль-на.

хорошо югут в 1ТЫ ус-

юсгаточ-

питания

2. Матасар И.Т., Салий Н.С., Ермолова Ю.В. Йодная недостаточность — причина многих заболеваний для настоящего и будущего поколений // Здоровье и питание.

— 1998. — № 3-4. — С. 8-10.

3. Смоляр В.И. Рациональное питание. — Киев: Наукова Думка, 1991, — 368 с.

4. Пат. 2052953 РФ, МКИ А 23 L 1/0524. Способ получения диетических пищевых волокон / Н.П. Шелухина. — Опубл. в Б.И. — 1996. — № 13.

5. Маюрникова Л.А., Позняковский В.М. Новые технологические решения в создании продуктов специального назначения / Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. ”Науч.-техн. прогресс в пищевой пром-сти”, Могилев, 22-24 нояб. 1995 г. — Могилев, 1995. — С. 39.

6. Эффективность использования обогащенного йодом плавленого сыра в профилактике эндемического зоба / С.Ю. Сухинина, В.Г. Селятицкая, H.A. Пальчикова и др. // Вопр. питания. — 1997. — № 1. — С. 21-23.

7. Дудкин М.С., Сагайдак Т.В. Получение новых продуктов питания, кормовых добавок на основе вторичных продуктов переработки сои и их характеристика / / Наук, праці ОДАХТ "Пробл. та перспективи розвитку вироби, та спожив, хлібопродуктів”. Т. 1. — Одеса, 1997, — С. 110-111.

8. Пищевые волокна / М.С. Дудкин, Н.К. Черно, И.С. Казанская и др. — Киев: Урожай, 1988. — 152 с.

9. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания.

— М.: МАИК ’’Наука”, 1998. — 304 с.

10. Гауровитц Ф. Химия и биология белка. — М.: 1953. — 435 с.

11. Большая советская энциклопедия. Т. 25. — М.: 1976. — С. 572-573.

Кафедра органической химии

Поступила 15.08.99 г.

635.658.004.14:637.146.3

КИСЛОМОЛОЧНЫЙ ПРОДУКТ НА ОСНОВЕ БЕЛКА ЧЕЧЕВИЦЫ

Л.В. АНТИПОВА, Е.Е. КУРЧАЕВА, В.М. ПЕРЕЛЫГИН

Воронежская государственная технологическая академия

В настоящее время в большинстве стран мира в той или иной степени наблюдается дефицит молочного белка, что вызывает необходимость поиска равноценных его заменителей, в том числе растительного происхождения.

Для России представляет интерес известная здесь более 500 лет чечевица, которая уступает по массовой доле белка лишь сое. В белке чечевицы присутствуют все незаменимые аминокислоты, которые составляют 36,3% общей их суммы. По содержанию белка чечевица превосходит горох, нут, фасоль.

В соответствии с современными требованиями науки о питании в пищевой промышленности развивается тенденция к снижению калорийности продуктов, обогащению их полезным, легкоусвоя-емым белком.

Использование чечевичного белка для производства аналогов лечебных молочных продуктов связано также с проблемой непереносимости молока как взрослыми, так и детьми. Таким образом, замена коровьего молока на растительный белок при производстве напитков является одним из способов борьбы с аллергией к белкам молока.

Цель работы — изучение возможности использования чечевицы для производства на ее основе высокобелковых напитков лечебно-профилактического назначения.

В качестве основного сырья использовали белок чечевицы, полученный путем экстракции из семян, выращенных в Воронежской области в период 1996-1998 гг. В полученных напитках Белочка и Фея определяли содержание влаги по ГОСТ 9793-74, золы — по ГОСТ 15113.8-77, жира — по методу [1], редуцирующие вещества — по методу Бертрана, общий азот и протеин — по методу Кьельдаля (коэффициент пересчета на белок 6,25). Аминокислотный состав белков определяли на автоматическом аминокислотном анализаторе ААА-881 после предварительного гидролиза в течение 24 ч с применением 6Ы НС1 (модуль 1:1000) в

запаянных ампулах при температуре 110°С [2]. Содержание макро- и микроэлементного состава находили по методу [3, 4], витаминов — по методу [1], оценку устойчивости напитка — по методу [5], реологические показатели (таблица) снимали на ротационном вискозиметре ”Реотест-2” [4].

Таблица

Эффективная Стойкость, % Объем выделившейся

Продукт вязкость, при градиенте скорости 16,2 с'1, Па • с дисперснои фазы при центрифуги-вании (3000 об/мин ),%

Белочка 1087 98,5 0,5

Фея 1085 98,1 0,4

Для исследования возможности приготовления аналогов кисломолочных продуктов использовали дисперсию, полученную на основе белка чечевицы с массовой долей его 3,0-3,5%, pH 7,5. Для этого бобы чечевицы замачивали в щелочной среде при pH 8,2-8,6 с последующим дроблением, экстракцией и отделением нерастворимого осадка от белковой основы.

После удаления из чечевицы неприятного запаха, бобового привкуса, а также инактивации анти-питательных веществ ее подвергали тепловой обработке 3-5 мин при 85-90°С. После охлаждения вносили углеводный компонент (2,5%), эмульгатор и дрожжевые культуры Streptococcus thermophilus и Lactobacillus thermophilus в количестве 3-5% к массе чечевичной дисперсии. Сквашивание осуществляли в течение 5-7 ч до получения кислотности сгустка 45-48‘Т.

Для достижения определенной консистенции продукта использовали специальные добавки-стабилизаторы, повышающие агрегативную устойчивость системы. Действие эмульгаторов основано на их способности адсорбироваться на границе раздела фаз масло—вода в виде тончайших адсорбционных оболочек, что вызывает понижение межфаз-ного поверхностного натяжения и препятствует