Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ'

ОБОСНОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
78
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПИЩЕВАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ / ВИТАМИНЫ / СОСТАВ / СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / БАД / КОМПОЗИТЫ / СОЕВО-МЯСНОЙ / СОЕВО-ПЕЧЕНОЧНЫЙ / КОНЦЕНТРАТЫ

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Агафонов Игорь Викторович, Мотовилов Олег Константинович, Стаценко Екатерина Сергеевна

Пищевые продукты могут проявлять функциональные свойства при обогащении их комплексами биологически активных веществ, содержащихся в добавках, полученных на основе натурального растительного и животного сырья. Целью исследования являлась разработка биотехнологических подходов к созданию соево-мясных и соево-печеночных композитов функциональной направленности. Согласно поставленной цели обоснованы биотехнологические подходы к созданию биокомпозитов на основе соевой БАД, а также мясного и печеночного сырья. Рациональное значение массовой доли соевой БАД в принятых бинарных композициях - до 50 %. Установлены структурно-механические и технологические характеристики влажных бинарных композитов. Расчеты показали, что влагосвязывающая способность для указанных фаршевых бинарных композиций находится в пределах 94,0-95,5 %, при продолжительности куттерования фаршей с одновременным перемешиванием компонентов в течение 480-520 секунд. Анализ показателей биохимического состава показал, что соево-мясной и соево-печеночный концентраты богаты белком 52,3-58,0 %, витамином Е 11,3-12,1 мг/100 г, а соево-печеночный концентрат также содержит значительные количества витамина А и β-каротина. Доказана возможность и целесообразность их использования в пищевых концентратах-полуфабрикатах мучных изделий. Анализ показателей биохимического состава смеси для выпечки оладий, обогащенных соево-мясным и соево-печеночным концентратами, свидетельствует о повышении содержания белка с 10,0 г в контрольном образце до 18,1 и 17,2 г, жира с 2,2 г до 3,7 и 3,6 г и витамина Е с 1,4 мг до 2,9 и 3,0 мг/100 г в разработках по двум вариантам рецептур, соответственно.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Агафонов Игорь Викторович, Мотовилов Олег Константинович, Стаценко Екатерина Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SUBSTANTIATION OF BIOTECHNOLOGICAL APPROACHES OF CREATION AND USE OF BIOCOMPOSITES BASED ON PLANT AND ANIMAL RAW MATERIALS

Food products can exhibit functional properties when they are enriched with complexes of biologically active substances contained in the additives, which are obtained on the basis of natural plant and animal raw materials. The aim of the research was the development of biotechnological approaches to the creation of soy-meat and soy-liver composites of a functional orientation. According to the goal, biotechnological approaches to the creation of biocomposites based on soy dietary supplements, meat and liver raw materials have been substantiated. The rational value of the mass fraction of soy dietary supplements in the accepted binary compositions is up to 50 %. The structural, mechanical and technological characteristics of wet binary composites have been determined. It was estimated that the water-binding capacity of these minced binary compositions was within 94,0-95,5 %, with the duration of simultaneous mixing of the components of grounded meat within 480-520 seconds. Analysis of the biochemical indicators of composition showed that soy-meat and soy-liver concentrates are rich in protein within 52,3-58,0 %, vitamin E - 11,3-12,1 mg/100 g, and soy-liver concentrate contains significant amounts of vitamin A and beta-carotene. The possibility and relevance of their use in food concentrates of semi-finished pastry products was proved. Analysis of the biochemical indicators of the composition of the baking mixture for pancake enriched with soy-meat and soy-liver concentrates in the amount of 15% of the total mass of flour in the recipe indicates an increase of protein value in the control sample from 10,0 g up to 18,1 g and 17,2 g, fat - from 2,2 g to 3,6-3,7 g and vitamin E - from 1,4 mg to 2,9 and 3,0 mg/100 g in the developments corresponding to the options № 1 and № 2.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ»

Биохимический и пищевой инжиниринг

УДК 664.768 DOI: 10.14529/food210206

ОБОСНОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БИОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ

i Ч 4

И.В. Агафонов1, О.К. Мотовилов2, Е.С. Стаценко3

1 Дальневосточное высшее общевойсковое командное училище

им. Маршала Советского Союза К.К. Рокоссовского, г. Благовещенск, Россия

2 Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН, Новосибирская обл., пос. Краснообск, Россия

3 ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои», г. Благовещенск, Россия

Пищевые продукты могут проявлять функциональные свойства при обогащении их комплексами биологически активных веществ, содержащихся в добавках, полученных на основе натурального растительного и животного сырья. Целью исследования являлась разработка биотехнологических подходов к созданию соево-мясных и соево-печеночных композитов функциональной направленности. Согласно поставленной цели обоснованы биотехнологические подходы к созданию биокомпозитов на основе соевой БАД, а также мясного и печеночного сырья. Рациональное значение массовой доли соевой БАД в принятых бинарных композициях - до 50 %. Установлены структурно-механические и технологические характеристики влажных бинарных композитов. Расчеты показали, что влагосвязывающая способность для указанных фаршевых бинарных композиций находится в пределах 94,0-95,5 %, при продолжительности куттерования фаршей с одновременным перемешиванием компонентов в течение 480-520 секунд. Анализ показателей биохимического состава показал, что соево-мясной и соево-печеночный концентраты богаты белком 52,3-58,0 %, витамином Е 11,3-12,1 мг/100 г, а соево-печеночный концентрат также содержит значительные количества витамина А и р-каротина. Доказана возможность и целесообразность их использования в пищевых концентратах-полуфабрикатах мучных изделий. Анализ показателей биохимического состава смеси для выпечки оладий, обогащенных соево-мясным и соево-печеночным концентратами, свидетельствует о повышении содержания белка с 10,0 г в контрольном образце до 18,1 и 17,2 г, жира с 2,2 г до 3,7 и 3,6 г и витамина Е с 1,4 мг до 2,9 и 3,0 мг/100 г в разработках по двум вариантам рецептур, соответственно.

Ключевые слова: пищевая и биологическая ценность, витамины, состав, структурно-механические свойства, БАД, композиты, соево-мясной, соево-печеночный, концентраты.

Введение

Одной из основных проблем человечества на современном уровне его развития остается дефицит белка в пищевых рационах [4, 6, 15]. При этом растительный белок, содержащийся в зерновых культурах, не является полноценным с точки зрения наличия в нем эссенци-альных (незаменимых) аминокислот [14]. В то же время рафинация исходного растительного сырья, получившая широкое распространение в пищевой технологии, только усугубляет положение, обедняя его состав по содержанию биологически активных веществ [5, 14]. В этой связи актуальное значение приобретает использование принципа взаимного обогаще-

ния различных белков, комплементарных друг другу по содержанию лимитирующих аминокислот, а также сочетающихся с белковыми комплексами биологически активных веществ [13]. Последние, при корректно подобранном сочетании и соотношении позволяют готовым пищевым продуктам приобретать и проявлять физиологически функциональные свойства. В данном аспекте существующих проблем актуальное значение имеет выявление необходимости, возможности и целесообразности использования отходовых фракций от переработки семян сои на термо-обработанную необезжиренную муку в виде биологически активных добавок (БАД) - нут-

рицевтиков. Как показывают ранее проведенные исследования [3], количество отходовых фракций при производстве данного вида муки составляет 15-20 %, в составе которых содержатся семенная оболочка, зародышевый компонент, а также дробленные семядоли. С использованием соответствующих способов биотехнологической трансформации данного вторичного сырья были получены соевые семядо-лево-оболочковый и семядолево-зародышевый композиты [8]. Данные композиты были успешно использованы при получении мучных изделий повышенной биологической ценности [9-12]. Однако на сегодняшний день открытым остается вопрос по установлению возможности использования БАД данного вида в мясных, субпродуктовых и других системах, обеспечивающих функциональную направленность готовым продуктам. Поэтому исследования, направленные на решение данного вопроса, являются актуальными.

Целью настоящего исследования являлась разработка биотехнологических подходов к созданию соево-мясных и соево-печеночных композитов функциональной направленности.

Задачи исследования: обосновать массовую долю БАД в мясной и печеночной композициях; изучить структурно-механические и технологические характеристики влажных бинарных композиций с установлением в полученных композитах биологически активных веществ в виде витаминов Е и А, а также Р-каротина.

Условия, материалы и методы

Объектами исследований являлись семена сои амурской селекции (ГОСТ 17109-88), мясо говядина замороженное (ГОСТ 4814-57), печень говяжья замороженная (ГОСТ 1934273). Биохимический состав семядолево-зародышевой соевой БАД определяли с помощью инфракрасного сканера «FOSS NIRSystem 5000» методом спектроскопии в ближней инфракрасной области. Исследование образцов соево-мясной и соево-печеночной композиций и оценку результатов проводили с применением следующих методов: определение массовой доли белка - методом измерения массовой доли общего азота по Кьельдалю по ГОСТ 26889-86; жира - методом настаивания с растворителем (ГОСТ 29033-91); массовой доли витамина А и Е - с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ГОСТ Р 54635-2011, ГОСТ Р 54635-2011); определение содержания Р-

каротина - спектрофотометрическим методом. Органолептический анализ влажных соево-мясных и соево-печеночных композиций проводился в соответствии с 5-балльной шкалой оценки показателей качества (внешний вид, степень измельчения, консистенция, цвет, запах) по ГОСТ 55365-2012. Реологические показатели влажных соево-мясной и со-ево-печеночной композиций определяли с применением общепринятых методов (Анти-пова 2001, Горбатов 1979) [1, 2]. Определение энергетической ценности проводили с помощью коэффициентов энергетической ценности макронутриентов (Нечаев и др., 2003) [7].

Примечание. Бинарные композиты - это пищевые системы, состоящие из двух компонентов, взаимно дополняющих друг друга по незаменимым аминокислотам и биологически активным веществам, имеющие специфические структурно-механические характеристики.

Результаты и обсуждение

На первом этапе исследований получали бинарные соево-мясную и соево-печеночную композиции в гранулированном виде, на основе которых имеется возможность и целесообразность трансформации гранулята в крупяную, порошкообразную и мучную формы. С этой целью готовились фарши из мясного (говядина) и печеночного (говяжья печень) сырья. Готовые фарши в определенном соотношении смешивались с семядолево-заро-дышевой соевой БАД. Целесообразность получения и создания композиций данного состава обусловлена тем, что использование мясного и печеночного сырья в композициях с данной БАД обеспечивает наличие в них витаминного комплекса Е плюс А. Получение данных пищевых систем в виде концентратов, имеющих гранулированную, порошкообразную и мучную формы, осуществлялось в опытах по следующей технологической схеме: подготовка мясного сырья (печени) ^ измельчение ^ куттерование с одновременным смешиванием с БАД ^ формование гранул ^ сушка ^ дезинтеграция (порошок, крупка, мука).

На предварительном этапе исследований были проведены опыты по обоснованию рационального соотношения компонентов в бинарных композициях. Получали соево-мясную и соево-печеночную композиции, смешивая мясной фарш с соевой БАД и печеночный фарш с соевой БАД в соотношениях 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70 и

20:80, соответственно. Опыты проводились с органолептической оценкой полученных образцов по пятибалльной шкале, при суммарном максимуме 25 баллов. Результаты исследований приведены в табл. 1 и на рисунке.

Как следует из данных табл. 1 и графика, рациональное значение массовой доли в принятых бинарных композициях находится в диапазоне значений Мд ^ 50 %. Образцы со-ево-мясной и соево-печеночной композиций с соотношением компонентов 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 и 50:50 имели хорошо выраженный запах, привлекательный внешний вид и цвет. У образцов при соотношении компонентов 40:60, 30:70 и 20:80 наблюдалось значительное ухудшение качества композиций и

снижение общей органолептической оценки до 3,2 баллов. Такие образцы имели крошли-вую консистенцию, не выраженные вкус и аромат.

При получении фаршевых бинарных композиций, в зависимости от принятых соотношений используемых компонентов, наряду с определением их органолептических показателей, устанавливались реологические характеристики по методикам, изложенным в научных работах Горбатова А.В., Мачихина С.А., Антиповой Л.В. и других. В качестве структурно-механических и технологических характеристик влажных бинарных композиций приняты: предельное напряжение сдвига - (ПНС, Па), пластическая вязкость - (ПВ,

Таблица 1

Органолептическая оценка соево-мясной и соево-печеночной композиций в баллах

Соотношение компонентов -мясной (печеночный) фарш : соевая БАД Общее количество баллов

соево-мясная композиция соеово-печеночная композиция

90:10 23,2 22,0

80:20 23,2 22,1

70:30 23,3 22,0

60:40 23,2 22,0

50:50 23,2 22,0

40:60 22,1 21,0

30:70 21,1 20,0

20:80 20,0 19,0

25

ч

ю 12,5 £

6,25 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Мд, %

-соево-мясная композиция -соево-печеночная композиция

Зависимость органолептической оценки бинарных композиций от массовой доли соевой БАД

Пас), липкость - (Л, £,-10 Па), а также вла-госвязывающая способность - (ВСС, %).

В табл. 2 приведены результаты по определению реологических показателей влажных соево-мясной и соево-печеночной композиций при соотношении БАД: композит - 1:1.

Для влажной соево-мясной бинарной композиции (СМБК) установлено, что:

ВСС = 94,541 - 4,963-0,012 ;к3, (1) откуда следует, что

tK3 = 473,821 - 20,958-ln (94,134 - ВСС), (2) где 1;к3 - продолжительность куттерования мясного сырья и семядолево-зародышевой соевой БАД с одновременным смешиванием компонентов.

Для влажной соево-печеночной бинарной композиции (СПБК) установлено, что:

ВСС = 99,342 - 11,211-0,006 ;к4, (3)

при этом

tK4 = 468,344 - 20,150 ln (99,124 - ВСС) , (4) где ts4 - продолжительность куттерования печеночного сырья и семядолево-зародышевой соевой БАД с одновременным смешиванием компонентов.

Расчеты, проведенные по данным зависимостям, показывают, что ВСС для указанных фаршевых бинарных композиций находится в

пределах 94,0-95,5 %. При этом, продолжительность куттерования фаршей с одновременным перемешиванием компонентов находится в диапазоне 480-520 секунд.

Установлено, что расхождение между фактическими и расчетными данными не превышает А = ± 5,0 %. Это подтверждает хорошую сходимость результатов, а также правильность подхода к выбору моделей для аппроксимации полученных зависимостей, которые имеют экспоненциальный характер изменения ВСС от

Формирование фаршевых композиций на основе влажного фарша W = 60-65 % и соевого ЗСМК влажностью 5,5-6,5 % путем куттерования с одновременным интенсивным перемешиванием компонентов приводит к перераспределению влаги между ними, за счет диффузии молекул воды. В результате такого перехода происходит усреднение влаги в бинарных композициях до 35-40 %, что позволяет провести сушку гранул за существенно короткий срок (время сушки сокращается в два раза). При этом формование гранул при влажности W=35-40 % осуществляется более эффективно (сохраняется форма, отсутствует слипание между частицами и т. д.).

Таблица 2

Структурно-механические показатели влажных бинарных композиций с использованием соевой БАД

Влажная бинарная композиция Показатели

ПНС, Па * с о при tK = 5-8 мин ПВ, Пас при tK = 5-8 мин Л, ^103 Па при tK = 5-8 мин

5,0 6,0 7,0 8,0 5,0 6,0 7,0 8,0 5,0 6,0 7,0 8,0

Соево-мясная 350 430 480 370 5,60 4,85 5,1 5,4 6,4 8,9 11,8 14,1

Соево-печеночная 315 395 440 320 6,00 5,9 5,4 5,8 7,32 11,2 12,9 14,3

*- продолжительность куттерования.

Таблица 3

Химический состав гранулятов-концентратов

Наименование продукта (с СЗСМ) Содержание Энергетическая ценность, ккал/100 г

основных веществ, % Витаминов, мг/100 г

белков Nx6,25 жиров углеводов Е А ß-каротина

Соево-мясной концентрат 58,0 10,5 21,6 11,3 - - 412,9

Соево- печеночный концентрат 52,3 9,9 28,3 12,1 16,3 2,8 411,5

В табл. 3 приведены данные по биохимическому составу соево-мясного и соево-пече-ночного гранулятов-концентратов.

Анализ данных, приведенных в табл. 3 показывает, что разработанные концентраты богаты белком и витамином Е, а соево-пече-ночный концентрат имеет также в своем составе высокое содержание витамина А и р-каротина.

Полученные композиты в виде мучных компонентов использованы при создании пищевых концентратов-полуфабрикатов (ПКП) «Смесь для выпечки оладий» [11]. В табл. 4 приведена рецептура, разработанная на основе проведенных исследований. За контрольный образец принята рецептура пищеконцен-тратной смеси «Оладьи по-домашнему» ТУ 9195-002-00948532-2004.

Таблица 4 Рецептура пищевого концентрата «Смесь для выпечки оладий»

В рецептурах данных сухих смесей часть (15 %) основного компонента - пшеничной хлебопекарной муки заменена обогащающим концентратом. После получения опытных образцов оладий проведена их органолептиче-ская оценка, которая показала высокое качество полученных изделий. Анализ показателей химического состава смеси для выпечки оладий, обогащенных соево-мясным и соево-печеночным концентратами, свидетельствует о повышении содержания белка с 10,0 г (контроль) до 18,1 и 17,2 г, жира с 2,2 г (контроль)

до 3,7 и 3,6 г и витамина Е с 1,4 мг (контроль) до 2,9 и 3,0 мг/100 г в разработках по вариантам № 1 и 2, соответственно. Содержание витамина А и Р-каротина в образце, полученном по варианту № 2, не изменилось.

Заключение

Проведенными исследованиями установлена возможность и целесообразность использования БАД в виде соевой семядолево-зародышевой композиции в комбинации с мясным и печеночным сырьем. Установлена возможность и целесообразность использования данного вида БАД с массовой долей мясного и печеночного компонента до 50 %. Показано, что разработанные соево-мясной и соево-печеночный композиты содержат биологически активные вещества в виде витаминов Е и А, а также Р-каротина в значимых количествах, что позволяет использовать их в производстве мучных и других видов изделий функциональной направленности. С учетом данного факта разработана рецептура инновационного продукта в виде ПКП мучных изделий «Смесь для выпечки оладий», биохимический состав которого значительно обогащен за счет введения соево-мясного и соево-печеночного концентратов.

Благодарность. Авторы выражают благодарность д.т.н., профессору кафедры сервисных технологий и общетехнических дисциплин ФГБОУ ВО АмГУ (г. Благовещенск) Доценко Сергею Михайловичу за помощь в проведении научных исследований и получении экспериментальных данных.

Литература

1. Антипова, Л.В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов. - М.: Колос, 2001. - 376 с.

2. Горбатов, А.В. Реология мясных и молочных продуктов / А.В. Горбатов. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 384 с.

3. Гужель, Ю.А. Научно-практические аспекты создания пищеконцентратов-полу-фабрикатов мучных изделий с использованием соевого компонента / Ю.А. Гужель, И.В. Агафонов, Л.О. Коршенко и др. - Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2015. - 272 с.

4. Евстратова, В.С. Структура потребления макронутриентов населением различных регионов Российской Федерации / В.С. Евстратова, Р.М. Раджабкадиев, Р.А. Ханферьян // Вопросы питания. -2018. - Т. 87 (2). -С. 34-38.

Компоненты Содержание по вариантам

№1 №2

Мука пшеничная хлебопекарная 78,83 77,78

Яичный порошок 1,15 1,6

Молоко сухое 3,0 3,6

Соево-мясной концентрат в виде муки 15,0 -

Соево-печеночный концентрат в виде муки - 15,0

Имбирь 0,01 0,01

Куркума 0,01 0,01

Соль пищевая 1,5 1,5

Сода пищевая 0,3 0,3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Кислота лимонная 0,2 0,2

Итого 100,0 100,00

5. Иванова, Л.А. Пищевая биотехнология. Кн. 2. Переработка растительного сырья / Л.А. Иванова, Л.И. Войно, И.С. Иванова; под ред. ИМ. Грачевой. - М.: КолосС, 2008. -472 с.

6. Коденцова, В.М. Микронутриентный статус населения Российской Федерации и возможности его коррекции. Состояние проблемы / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, Д.В. Рисник, Д.Б. Никитюк, В.А. Тутельян // Вопросы питания. - 2017. - № 86 (4). -С. 113-124.

7. Нечаев, А.П. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова; под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 640 с.

8. Патент № 2537539. Способ получения термообработанных соевых продуктов / До-ценко С.М., Иванов С.А., Кубанкова Г.В. и др.; номер заявки: № 2013105429/1 с датой приоритета 08 февраля 2014; опубл. в БИ № 1 от 10.01.2015.

9. Патент РФ № 2522696. Способ получения мучных изделий повышенной биологической ценности / Доценко С.М., Иванов С.А., Кубанкова Г.В. и др.; Номер заявки: № 2012150819/13 с датой приоритета 27.11.2012; опубл. в БИ № 2 от 20.07.2014.

10. Патент РФ № 2522710. Способ приготовления теста повышенной биологической

ценности / Доценко С.М., Иванов С.А., Ку-банкова Г.В. и др.; номер заявки: № 2012150820/13 с датой приоритета 20 июля 2014; опубл. в БИ № 20 от 20.07.2014.

11. Патент РФ № 2532979. Способ получения хлебобулочных и мучных кондитерских изделий функциональной направленности / Доценко С.М., Иванов С.А., Кубанкова Г.В. и др.; номер заявки: № 2012151423/13 с датой приоритета 30.11.2012; опубл. в БИ № 32 от 20.11.2014.

12. Патент РФ № 2654344 Смесь для выпечки оладий. Российская Федерация / Доценко С.М., Доценко А.С., Гужель Ю.А. и др.; номер заявки: № 2017112576 с датой приоритета 12 апреля 2017; опубл. в БИ № 14 от 17.05.2018.

13. Стаценко, Е.С. Разработка технологии пищевого концентрата первых обеденных блюд с использованием сои / Е.С. Стаценко // Достижения науки и техники АПК. - 2018. -№ 6. - С. 76-80. DOI: 10.24411/0235-24512018-10619

14. Толстогузов, В.Б. Новые формы белковой пищи / В.Б. Толстогузов. - М.: ВО Аг-ропромиздат, 1987. - 303 с.

15. Тутельян, В.А. О нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации / В.А. Тутельян // Вопросы питания. - 2009. - № 1. - С. 4-16.

Агафонов Игорь Викторович, заместитель начальника по тылу, Дальневосточное высшее общевойсковое командное училище им. Маршала Советского Союза К.К. Рокоссовского (г. Благовещенск), mitrofanov-k.v@yandex.ru

Мотовилов Олег Константинович, доктор технических наук, доцент, руководитель, Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН (Новосибирская обл., пос. Краснообск), ol_mot@ngs.ru

Стаценко Екатерина Сергеевна, кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории переработки сельскохозяйственной продукции, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои» (г. Благовещенск), ses@vniisoi.ru

Поступила в редакцию 17 февраля 2021 г.

DOI: 10.14529/food210206

SUBSTANTIATION OF BIOTECHNOLOGICAL APPROACHES OF CREATION AND USE OF BIOCOMPOSITES BASED ON PLANT AND ANIMAL RAW MATERIALS

I.V. Agafonov1, O.K. Motovilov2, E.S. Statsenko3

1 The Far Eastern Higher Command College of K.K. Rokossovsky,

the Marshal of the Soviet Union, Blagoveshchensk, Russian Federation

2 Siberian Federal Research Center for Agro-biotechnologies of the Russian Academy of Sciences (RAN), Novosibirsk region, Krasnoobsk settlement, Russian Federation

3 FSBSI «All-Russian Scientific Research Institute of Soybean», Blagoveshchensk, Russian Federation

Food products can exhibit functional properties when they are enriched with complexes of biologically active substances contained in the additives, which are obtained on the basis of natural plant and animal raw materials. The aim of the research was the development of biotechnolog-ical approaches to the creation of soy-meat and soy-liver composites of a functional orientation. According to the goal, biotechnological approaches to the creation of biocomposites based on soy dietary supplements, meat and liver raw materials have been substantiated. The rational value of the mass fraction of soy dietary supplements in the accepted binary compositions is up to 50 %. The structural, mechanical and technological characteristics of wet binary composites have been determined. It was estimated that the water-binding capacity of these minced binary compositions was within 94,0-95,5 % with the duration of simultaneous mixing of the components of grounded meat within 480-520 seconds. Analysis of the biochemical indicators of composition showed that soy-meat and soy-liver concentrates are rich in protein within 52,3-58,0 %, vitamin E - 11,312,1 mg/100 g, and soy-liver concentrate contains significant amounts of vitamin A and beta-carotene. The possibility and relevance of their use in food concentrates of semi-finished pastry products was proved. Analysis of the biochemical indicators of the composition of the baking mixture for pancake enriched with soy-meat and soy-liver concentrates in the amount of 15% of the total mass of flour in the recipe indicates an increase of protein value in the control sample from 10,0 g up to 18,1 g and 17,2 g, fat - from 2,2 g to 3,6-3,7 g and vitamin E - from 1,4 mg to 2,9 and 3,0 mg/100 g in the developments corresponding to the options № 1 and № 2.

Keywords: nutritional and biological value, vitamins, composition, structural and mechanical properties, dietary supplements, composites, soy-meat, soy-liver, concentrates.

References

1. Antipova L.V, Glotova I.A., Rogov I.A. Metody issledovaniya myasa i myasnykh produktov [Methods of research of meat and meat products]. Moscow, 2001. 376 p.

2. Gorbatov A.V. Reologiya myasnykh i molochnykh produktov [Rheology of meat and dairy products]. Moscow, 1979. 384 p.

3. Guzhel Yu.A., Agafonov I.V., Korshenko L.O., et al. Nauchno-prakticheskie aspekty sozdaniya pishhekoncentratov-polufabrikatov muchnykh izdeliy s ispoFzovaniem soevogo komponenta [Scientific and practical aspects of the creation of food concentrates-semi-finished products of flour products with the use of soy component]. Blagoveshhensk, 2015. 272 p.

4. Evstratova V.S. Radzhabkadiev R.M., Xanferyan R.A. Structure of macronutrient consumption by the population of various regions of the Russian Federation. Voprosy pitaniya [Nutrition Problems], 2018, no. 87 (2), pp. 34-38. (in Russ.)

5. Ivanova L.A, Vojno L.I., Ivanova I.S. Pishchevaya biotexnologiya. Kn. 2. Pererabotka rastiteFnogo syr'ya [Food biotechnology. Book 2. Processing of plant raw materials. Moscow, 2008. 472 p.

6. Kodenczova V.M., Vrzhesinskaya O.A., Risnik D.V., Nikityuk D.B., Tutelyan V.A. The mi-cronutrient status of the population of the Russian Federation and the possibilities of its correction. The state of the problem. Voprosy pitaniya [Nutrition Problems], 2017, no. 86 (4), pp. 113-124. (in Russ.)

7. Nechaev A.P., Traubenberg S.E., Kochetkova A.A. Pishhevaya ximiya [Food chemistry]. St. Petersburg, 2003. 640 p.

8. Docenko S.M., Ivanov S.A., Kubankova G.V. et al. Sposob polucheniya termoobrabotannykh soevykhproduktov [Method for producing heat-treated soy products]. Patent RF No. 2537539, 2015.

9. Docenko S.M., Ivanov S.A., Kubankova G.V. et al. Sposob polucheniya muchny'x izdelij povy'shennoj biologicheskoj cennosti [Method for obtaining flour products of increased biological value]. Patent RF No. 2522696, 2014.

10. Docenko S.M., Ivanov S.A., Kubankova G.V., et al. Sposobprigotovleniya testapovyshennoy biologicheskoy cennosti [Method for preparing a test of increased biological value]. Patent RF No. 2522710, 2014.

11. Docenko S.M., Ivanov S.A., Kubankova G.V., et al. Sposob polucheniya khlebobulochnykh i muchnykh konditerskikh izdeliy funkcional'noy napravlennosti [Method for producing functional bakery and flour confectionery products]. Patent RF No. 2532979, 2014.

12. Docenko S.M., Docenko A.S., Guzhel Yu.A., et al. Smes' dlya vypechki oladiy [Mixture for baking pancakes]. Patent RF No. 2654344, 2018.

13. Stacenko E.S. Development of technology for the production of food concentrate of the first lunch dishes using soy. Dostizheniya nauki i texniki APK [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex], 2018, no. 6, pp. 76-80. (in Russ.) DOI: 10.24411/0235-2451-201810619

14. Tolstoguzov V.B. Novye formy belkovoypishchi [New forms of protein food]. Moscow, 1987. 303 p.

15. Tutelyan V.A. On the norms of physiological needs in energy and food substances for various groups of the population of the Russian Federation. Voprosy pitaniya [Nutrition Problems], 2009, no. 1, pp. 4-16. (in Russ.)

Igor V. Agafonov, Deputy Head for the Logistics, The Far Eastern Higher Command College of K.K. Rokossovsky, the Marshal of the Soviet Union, Blagoveshchensk, mitrofanov-k.v@yandex.ru

Oleg K. Motovilov, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, the Head, Siberian Federal Research Center for Agro-biotechnologies of the Russian Academy of Sciences (RAN), Novosibirsk region, Krasnoobsk settlement, ol_mot@ngs.ru

Ekaterina S. Statsenko, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Leading Researcher of the Laboratory of Processing Technology of Agricultural Products, FSBSI «All-Russian Scientific Research Institute of Soybean», Blagoveshchensk, ses@vniisoi.ru

Received February 17, 2021

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

FOR CITATION

Агафонов, И.В. Обоснование биотехнологических подходов к созданию и использованию биокомпозитов на основе растительного и животного сырья / И.В. Агафонов, О.К. Мотовилов, Е.С. Стаценко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». - 2021. - Т. 9, № 2. - С. 57-64. Б01: 10.14529/1^210206

Agafonov I.V., Motovilov O.K., Statsenko E.S. Substantiation of Biotechnological Approaches of Creation And Use of Biocomposites Based on Plant and Animal Raw Materials. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Food and Biotechnology, 2021, vol. 9, no. 2, pp. 57-64. (in Russ.) DOI: 10.14529/food210206

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.