CC BY
55
УДК 633.367
Пищевые волокна люпина
как ингредиент продуктов функционального питания
Г.Н. Лахмоткина
Брянский филиал Российского государственного торгово-экономического университета
Сложившиеся за десятилетия особенности питания населения в современных условиях претерпевают существенные изменения. В рационе питания человека преобладают рафинированные продукты, отмечается отсутствие грубоволокнистой растительной пищи, содержащей балластные вещества, в том числе пищевые волокна (ПВ).
Длительное время ПВ считали ненужным балластом, от которого старались избавиться, чтобы повысить пищевую ценность продуктов питания. В конце ХХ века российскими и зарубежными физиологами было установлено, что для поддержания здоровья человека важна не только полноценность питания, но и его профилактическая, детоксицирую-щая функция.
По разработанной академиком А.М. Уголевым теории адекватного питания продукты должны содержать не только полноценные нутри-енты, но и балластные вещества, в том числе пищевые волокна клетчатку, гемицеллюлозу и пектин. Доказано, что пищевые волокна являются физиологически важными компонентами пищи, предотвращающими многие болезни человека, в том числе обусловленные ухудшением экологической обстановки, снижением иммунитета ко многим возбудителям заболеваний.
В соответствии с ГОСТ Р 523492005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины
Ключевые слова: узколистный люпин; пищевые волокна; оболочка; аминокислотный состав; целлюлоза; лигнин; технические условия.
Key words: narrow-leaf lupine; dietary fibers; hull; amino acids content; cellulose; lignin; technical regulation.
и определения» ПВ относятся к функциональным пищевым ингредиентам, способными оказывать благоприятный эффект на одну или несколько физиологических функций человека при систематическом употреблении, в количествах от 10 до 50 % суточной физиологической потребности.
Точная суточная потребность человека в ПВ не установлена. Предполагается, что взрослый человек должен за сутки получать 20-35 г пищевых волокон, в то время как в среднем человек потребляет около 13 г ПВ.
Недостаточное потребление ПВ -один из факторов риска развития заболеваний желудочно-кишечного тракта, сахарного диабета, ишеми-ческой болезни сердца, желчнокаменной болезни, ожирения. Несмотря на то, что ПВ в тонком кишечнике практически не усваиваются, нормальное пищеварение без них почти невозможно. ПВ хорошо связывают воду, набухают, абсорбируют органические молекулы, желчные кислоты, способствуют обмену катионов.
25
20
15
g з- 10
0
Белый Люпин Соевые Горох
люпин узколистный бобы
Наименование культуры
Рис. 1. Содержание оболочки семян различных зернобобовых культур
Воздействие вредных факторов на состояние здоровья человека в России усиливается с каждым годом и обусловливает необходимость создания функциональных продуктов питания, предназначенных для повышения защитных сил организма.
Этим в основном определены современные требования к структуре рационального питания, однако удовлетворить их, используя традиционные продукты, практически невозможно. Поэтому одна из важнейших и приоритетных задач государства - восстановление структуры, полноценности и безопасности питания населения России. Правительством утверждены «Основы государственной политики РФ в области здорового питания населения на пер и од до 2020 г. (№ 1873 - р от 25.10.2010 г.)», одно из основных направлений которой - развитие производства пищевых продуктов функционального назначения.
Наиболее эффективный и экономически доступный путь улучшения обеспечения населения микронутри-
Таблица 1
Сравнительный анализ массовой доли оболочек различных продуктов
Культура Массовая доля оболочки, %
Люпин белый 15,0
Люпин узколистный 21,0 9 0
Горох 9,0
Таблица 2
Химический состав оболочек люпина и сои
Показатель Содержание в зернобобовых культурах, %
В люпине | В сое
Белки 1,40 3,5
Жиры 1,82 86 8 0,9 87,0
целлюлоза 44,78 10 2 42,0 24,6
лигнин 23,2 4 0 10,5 1,0
сахароза 3,4 2 7 4,5 0,1
Зола, % 5,52 0 005 4,3
Сухие вещества 92,3 92,3
5
ИННОВАЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА |
3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Люпин, % Соя, %
Название культуры
Рис. 2. Содержание белков и жиров в оболочках люпина и сои
Таблица 3
Содержание лигнина в разных сортах люпина узколистного и сои
Культура Содержание лигнина, %
Целое зерно Оболочка Очищенное зерно
Люпин «Снежеть» 17,21 20,0-24,0 0,8-1,0
Люпин «Надежда» 17,3 24,0 1,7
Соя - 10,5 3,45
Таблица 4
Аминокислотный состав белков оболочки семян люпина (в 100 г)
Аминокислота Содержание, мг
Лизин 0,32
Гистидин 0,13
Метионин 0,02
Лейцин 0,12 0,12 0,26
Фенилаланин 0,21 0,21 0,21
ентами в общегосударственном масштабе - дополнительное обогащение ими продуктов питания массового потребления до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека, в том числе в пищевых волокнах.
Основные источники пищевых волокон - злаковые, бобовые культуры, фрукты, овощи и другие продукты растительного происхождения. В настоящее время разработаны технологии производства пищевых волокон из пшеничных отрубей, соевой оболочки и других продуктов. Альтернативным источником пищевых волокон может служить продовольственный люпин.
На протяжении многих столетий человек использовал люпин как источник протеина и энергии.
Однако пищевые волокна люпина, содержащиеся в основном в зерновых оболочках, до настоящего времени практически не использовались.
Проведем сравнительный анализ химического состава и пищевых свойств оболочек различных продуктов.
У узколистного люпина массовая доля оболочки более высокая по сравнению с другими бобовыми культурами, например в 2,3 раза выше, чем у гороха, что наглядно представлено гистограммой на рис. 1. Оболочка люпина служит источником пищевых волокон, который по запасам сырья не уступает наиболее используемым пшеничным отрубям, массовая доля которых составляет 20-21 % от целого зерна, так же, как и оболочка люпина.
Лабораторными исследованиями установлено, что толщина оболочки зерна люпина различных сортов колеблется в пределах 250-350 мкм и практически не содержит алкалоидов. Поэтому люпин представляет собой прекрасное сырье для создания низкокалорийных продуктов питания.
Оболочка люпина содержит большее по сравнению с семядолями количество пищевых волокон. Химический состав оболочек люпина и сои представлен в табл. 2.
Химический состав оболочек люпина не уступает сое, а по отдельным показателям превосходит ее, например содержание жира в оболочке люпина в два раза выше, чем у сои (рис. 2). В состав ПВ входят клетчатка, гемицеллюлоза, пектин, лигнин (рис. 3).
Содержание целлюлозы в оболочках люпина и сои практически одинаково и составляет не более 45,0 %, при перевариваемости до 92 %.
В табл. 3 показано, что фракции лигнина оболочки и семядолей зерен люпина как комплекс соединений гетерогеназы могут быть активными в кишечнике, действовать как полимер ионного обмена и связывать желчные кислоты. Считается также, что лигнин коррелирует уровень холестерина в крови.
Несмотря на то что содержание белков в оболочках люпина незначительно (1,4 %), заслуживает внимания их аминокислотный состав (табл. 4).
Анализ данных табл. 4 показывает, что белки оболочки люпина содержат основные незаменимые аминокислоты: лизин, лейцин, изолей-цин, метионин.
Важный технологический показатель пищевых волокон люпина - во-доудерживающая способность. Польскими учеными (Д. Гореская) проведены работы по изучению во-доудерживающей способности (ВС) оболочки люпина австралийских сортов. Установлено, что на удержание воды влияет соотношение лигнина и полисахаридов и она зависит как от сорта люпина, так и от показателя рН среды (табл. 5).
У оболочки люпина обоих сортов высокая водоудерживающая способность при рН = 8,7, а низкая отмечена при кислых условиях (рН = 1,8). Разница в водоудерживающей способности объясняется различным фракционным составом оболочки.
В соответствии с классификацией водоудерживающей способности пищевых волокон, предложенной М.С.Дудкиным, можно утверждать,
что оболочка люпина относится к средневодосвязывающим пищевым волокнам (от 2 до 8 г воды на 1 г).
Экспериментальные образцы пищевых волокон узколистного люпина селекции ВНИИ люпина были получены ферментативным методом с помощью мультиэнзимной композиции в Институте медицинской биотехнологии. Однако биохимический анализ и пищевая ценность волокон не исследовались, а были исследованы только оболочки люпина.
Во ВНИИ люпина разработаны и согласованы ТУ Роспотребнадзора по Орловской области технические условия на муку из продовольственного люпина (ТУ 9716-00300668502-2007). Сырьем служат семена люпина продовольственного, полученные различными методами обезгорчивания. Люпиновую муку (табл. 6) из оболочек семян получают как путем высушивания семян люпина продовольственного различными методами, так и обработкой растительного сырья методом гранулирования с добавлением или без добавления вкусовых компонентов.
По физическим показателям мука из оболочки продовольственного люпина должна соответствовать требованиям, указанным в табл. 7.
Мука из оболочки люпина продовольственного по содержанию токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов и радионуклидов должна соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» (индекс 1.4.4).
Таким образом, установлено, что оболочка, снятая с семян люпина, представляет собой высококачественные пищевые волокна.
Одно из направлений использования диетических пищевых волокон люпина - создание продуктов «здорового» функционального питания, имеющих сбалансированный состав. Данное направление должно реали-зовываться за счет многокомпонент-ности - путем комбинирования сырья растительного и животного происхождения, в том числе мяса птицы.
Учитывая, что мясо птицы - легкоусвояемый диетический продукт с низким содержанием соединительной ткани при производстве рубленых кулинарных изделий целесообразно использовать пищевые волокна оболочек люпина (1-2 % от рецептуры при гидротации водой в соотношении 1:5-7), что позволит повысить биологическую ценность, улучшить структурно-механические
свойства и повысить устойчивость фаршевых систем; снизить потери массы продуктов и сохранить сочность при термической обработке; улучшить органолептические показатели изделий; сохранить текстуру мясных продуктов, подвергаемых замораживанию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вайштейн, Л. Пищевые волокна в профилактической и лечебной медицине. Обзорная информация. Медицина и здравоохранение. Серия «Терапия»/Л. Вайнштейн.- М.: ВНИИМИ, 1985. - Вып. 3.
2. Риго, Я. Роль пищевых волокон в питании/Я. Риго//Вопросы питания. - 1982. - № 4.
Таблица 5
Водоудерживающая способность муки из оболочки люпина, определенная параметрами в модельных условиях кишечного тракта, масса воды на сухое вещество, г
Сорт люпина Компонент Прохождение через ротовую полость (рН = 6,6, время инкубации 7 мин) Желудок (рН = 1,8, время инкубации 135 мин) Двенадцатиперстная кишка (рН = 8,7, время инкубации 60 мин)
Джуно Оболочка 3,18+0,01 3,05+0,05 3,60+0,03
Ват Оболочка 4,05+0,01 3,90+0,04 5,14+0,01
Таблица 6
Органолептические показатели муки из оболочки люпина продовольственного
Показатель Характеристика и нормы
Внешний вид Однородный тонкодисперсный порошок, одинаковый по цвету всей массы и соответствующий цвету растительного сырья
Вкус и запах Без постороннего запаха, привкуса, кисловатости, горечи, возможен слабый запах свойственный бобовым
Цвет От белого до кремово-желтого с разными оттенками
Минеральные примеси При разжевывании муки из оболочки люпина, смоченной водой, не должно ощущаться хруста на зубах
Таблица 7
Наименование показателя Норма
Массовая доля влаги, %, не более 13
Массовая доля металлической примеси (частиц размером в наибольшем линейном измерении не более 0,3 мм), или массой не более 0,4 мг 3Ч0-4
Массовая доля посторонних минеральных примесей, %, не более Н0-2
Посторонние примеси, кроме металлических и минеральных примесей и зараженность вредителями хлебных запасов или наличие следов заражения Не допускается
Сход сит с отверстиями размером 1650 мкм не более 90 %
Проход через сито с отверстиями размером 850 мкм не более
3. Уголев, А.М. Значение физиологии и трофологии в решении прикладных проблем питания/А.М. Уго-лев//Известия АН СССР. Сер. «Биологические науки». - 1984. - № 3.
4. Нестерин, М.И. Роль пищевых волокон в гомеостатическом регулировании организма, Физиология человека/ М.И. Нестерин [и др.]. - 1980. - № 1.
5. Макурина, С.В. Сравнительная характеристика функционально-технологических свойств пищевых воло-
кон/С.В. Макурина, Г.Н.Румянцева// Мясная индустрия. - 2006. - № 6.
6. Донская, Г.А. Функциональные молочные продукты/Г.А. Донская//Мо-лочная промышленность. - 2007. - № 3.
7. Зобкова, З.С. Пищевые волокна/ З.С. Зобкова//Молочная промышленность. - 2008. - № 8.
9. Дудкин, М.С. Пищевые волокна -новый раздел химии и технологии пищи/М.С. Дудкин, Л. Щелкунов// Вопросы питания. - 1998. - № 3.
