CC BY
40
УДК 664. 871.335.5 Т.К. Каленик, В.В. Макаренко, В.М. Дацун, С.М. Доценко
ПОЛУЧЕНИЕ МОЛОЧНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ СГУСТКОВ ДЛЯ БЕЛКОВО-ЛИПИДНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
В статье предложены новые технологические подходы к получению сгустков, основанные на принципе комбинирования сырья растительного и животного происхождения.
Представлены новые научные данные по составу и характеристике сырья, процессу формирования сгустков, аминокислотному составу и технологии получения молочно-растительных композиций.
Ключевые слова: молочно-растительный сгусток, термокислотная коагуляция, соевая белковая основа, математическая модель, технология.
T.K. Kalenik, V.V. Makarenko, V.M. Datsun, S.M. Dotsenko DAIRY-VEGETABLE CLOTS RECEIVING FOR THE PROTEIN-FATTY FOOD STUFF
New technological approaches to the clots receiving, founded on the principle of combining the raw material of vegetable and animal origin are offered in the article. New scientific data about the raw material composition and characteristics, clots formation process, aminoacid composition and technologies of the milk-vegetable composition receiving are given.
Key words: milk-vegetable clot, thermoacid coagulation, soya protein base, mathematical model, technology.
В последние десятилетия проблема обеспечения населения полноценными в пищевом и функциональном отношении продуктами питания заданной калорийности, обогащенных компонентами, содержащими эссенциальные ингредиенты, решалась с существенными отклонениями от рекомендуемых наукой физиологических норм [1, 2].
Важнейшими компонентами питания были и остаются белки и липиды, которые необходимы не только для компенсации энергетических затрат, но и для обеспечения множества биохимических процессов, происходящих в организме человека.
Многочисленными исследованиями доказан тот факт, что наличие белка и липидов в рационе питания человека отражается на продолжительности его жизни, причем важным является употребление в определенном соотношении белков и липидов животного и растительного происхождения.
Известно, что в странах, где рацион питания населения сбалансирован по белку, липидам и другим нутриентам, продолжительность жизни людей намного выше, чем в России.
Однако в последнее время в промышленно развитых странах, в том числе и в РФ, наблюдается тенденция к потреблению насыщенных, то есть животных жиров. При этом в России в последние десятилетия потребление белка постоянно снижалось, а потому степень его среднедушевого потребления составила 23% от минимально рекомендуемой нормы, в том числе 39,0% по животному белку. По отношению к оптимальным нормам эта степень потребления составляет 29,7 и 49,0% соответственно.
В конечном итоге, эти данные свидетельствуют об имеющемся в РФ нарушении пищевого статуса человека, что негативно сказывается на общем уровне здоровья, как взрослого, так и детского населения, а также на демографической ситуации в стране [1, 2].
В этой связи создание поликомпонентных белково-липидных продуктов питания умеренной калорийности является задачей актуальной.
При обосновании биотехнологических подходов к получению продуктов питания на основе растительного и животного сырья необходимо знать их характеристику, а также изыскать способ, параметры и режимы получения молочно-растительных сгустков.
Обогащение продуктов имеет свои преимущества, однако, на наш взгляд, оно не является исчерпывающим. Наиболее рациональным, с точки зрения учета национальных традиций, пристрастий и культуры питания, является направление, связанное с комплексным подходом к решению проблемы рационального и адекватного питания населения страны.
В основе такого подхода должен лежать принцип комбинирования и композиционирования пищевых ингредиентов животного и растительного сырья, позволяющий формировать заданный состав и потребительские свойства проектируемых продуктов питания. На рисунке 1 представлена обобщенная технологическая схема получения белково-липидных продуктов питания поликомпонентного состава, отражающая основные концептуальные подходы к их созданию.
Рис. 1. Обобщенная технологическая схема получения продуктов питания на основе сырья растительного и животного происхождения (W - влажность пищевой системы)
В соответствии с выбранными направлениями создания продуктов питания поликомпонентного состава изучены биохимический состав и энергетическая ценность сырья и компонентов, используемых в разрабатываемых пищевых продуктах. Их характеристика представлена в таблице 1.
Таблица 1
Содержание пищевых веществ и энергетическая ценность используемого сырья и компонентов
(х±т; т<0,05)
Состав и энергетическая ценность Проро- щенные семена сои Соевая белковая основа Рыба (лососевые) Кефирный продукт Масло сливочное Масло расти- тельное
Вода, г/100 г 60-65 88-90 70,0-75,0 9,7-10,0 25,0 0,1
Белки, Их6,25, г/100 г 16,0-18,0 3,0-3,5 19,0-26,0 2,8-4,3 0,8 -
Липиды, г/100 г 7,0-8,0 1,2-1,5 1,0-6,0 1,0-6,0 72,5 99,9
Углеводы, г/100 г 8,0-9,0 4,0-4,1 - 4,5-4,7 1,3 -
Минеральные вещества, г/100 г 4,0-5,0 2,0-2,1 1,2-1,3 1,1-1,2 0,4 -
Органические кислоты в пересчете на молочную, г/100 г - - - 1,0-1,2 0,03 -
Витамин С, мг/100 г 25-27 2,0-3,0 - 0,5-0,7 - -
Витамин Е, мг/100 г 8,0-10,0 0,7-0,8 0,11-0,12 - - 83-120
Энергетическая ценность, ккал/100 г 159-170 39-40 127-157 30-56,0 661,0 899,0
На основании выявленной в результате проведенного анализа необходимости разработки новых и оригинальных рецептур продуктов питания поликомпонентного состава, сбалансированных по химическому составу, учитывающему такие факторы, как обеспечение организма пищевыми веществами и энергией, в соответствии с его физиологическими потребностями, специфику обменных процессов, химический состав сырья и выбор технологии его обработки, было намечено провести исследования, связанные с получением кислого молочно-растительного сгустка.
С этой целью соевое зерно инспектировали, удаляли поврежденные экземпляры, промывали водой температурой 20-250С, а затем замачивали в воде температурой 25-300С для набухания зерна, размягчения оболочки и ускорения процесса прорастания до достижения длины ростков 0,5—1,5 см, для снижения содержания антипитательных веществ и, в частности, ингибитора трипсина, а также питательности и усвояемости готового продукта.
Пророщенные семена сои измельчали в 10-кратном количестве воды до получения тонкой суспензии. Полученную суспензию разделяли на жидкую фракцию - соевую белковую основу (СБО) и нерастворимый остаток. В СБО с содержанием сухих веществ (10,6%), вносили в определенном соотношении кефирный продукт по ОСТ 4229-84 с содержанием сухих веществ - 9,7%, молочнокислых микроорганизмов -1х107 КОЕ и дрожжей - 1х104 КОЕ [3].
В результате получали смесь, которая содержала определенное количество белков, жиров, углеводов, минеральных и сухих веществ (табл. 2). Затем полученная смесь подвергалась сквашиванию.
Таблица 2
Химический состав и энергетическая ценность компонентов, используемых для приготовления молочно-растительного сгустка
Биохимический состав Соево- белковая основа Кефирный продукт ОСТ 4929-84 Сгусток на основе соевобелкового и кефирного продукта
Белок, % 3,0 2,8 2,9
Жиры, % 1,5 1,0 1,25
Углеводы, % 4,0 4,7 4,35
Минеральные вещества, % 2,1 1,2 1,65
Сухие вещества, % 10,6 9,7 10,15
Энергетическая ценность, ккал 41,5 39,0 40,25
В этой связи, на следующем этапе исследований изучен процесс сквашивания полученной смеси. На рисунке 2 представлены зависимости, характеризующие процесс кислотонакопления в соево-кефирной композиции при соответствующих соотношениях компонентов.
-О— СБО: кефирный продукт: 3:1
—о— СБО: кефирный продукт: 2:1 —о— СБО: кефирный продукт: 1:1
Рис. 2. Динамика кислотонакопления в соево-кефирной композиции T = Ци) в зависимости от соотношения СБО: кефирный продукт,где [Г - допустимая по требованиям технологии титруемая кислотность бинарной белковой композиции в градусах Тернера
В результате данных математической обработки получены следующие расчетные зависимости титруемой кислотности 0Т от времени сквашивания Іо
Т = 22,5+ 10,416 и * И; Т2 = 33,3+ 9,309 Іо < [Т]; Та = 40,0+ 9,0Іо < [Т].
(1)
(2)
(3)
Для обоснования параметров и режимов термокислотной коагуляции смешанных фаз животного и растительного белков, на основании априорного ранжирования, для данного процесса были определены факторы и осуществлен их выбор.
К таким факторам отнесены: Мк - массовая доля кефирного продукта в смеси, %; Мж - массовая доля жира в смеси, %; ^ - продолжительность коагуляции белка, мин.
При этом в качестве критерия оптимизации принята температура 1, 0С коагуляционного процесса, определяющая в значительной степени структуру белкового сгустка смешанного состава.
В результате физического моделирования и математической обработки данных получена математическая модель процесса термокислотной коагуляции смеси белков растительного и животного происхождения
Ґ - 290,51 - 8,229 • Мк + 4,34 • Мж -13,139 • ^ + 0,1 • М • ^ - 0,5 • Мж ■ ^
' ' К ' Ж ' К ' К К ' ж к
+ 0,79 • М2К - 0,267 • М2Ж + 0,963 -Р -> тт
(4)
Посредством решения данного уравнения и анализа полученных результатов определены оптимальные значения параметров и режимов процесса термокислотной коагуляции белков, при которых соблюдается условие ^ = 61-620С ^ т1п: массовая доля кефирного компонента Мк = 49,1-50 %; массовая доля жира Мж = 1,0%; продолжительность коагуляции = 4,5-5,0 мин.
Анализ полученных данных показал, что разработанный ассортимент продуктов питания имеет рациональный состав и умеренную калорийность при безотходной технологии их получения, а также без использования СаС12.
В таблице 3 представлена биологическая ценность белка полученных сгустков.
Таблица 3
Аминокислотный состав и химический скор бинарного молочно-растительного сгустка
Аминокислота «Идеальный белок» по шкале ФАО/ВОЗ Бинарный молочно-растительный сгусток
А С, % А С, %
Изолейцин 4,0 100,0 5,60 140,40
Лейцин 7,0 100,0 8,32 118,86
Лизин 5,5 100,0 7,13 129,64
Метионин +цистин 3,5 100,0 3,25 92,85
Фенилаланин +тирозин 6,0 100,0 9,50 158,33
Треонин 4,0 100,0 4,39 109,75
Триптофан 1,0 100,0 1,43 143,00
Валин 5,0 100,0 6,04 120,80
Сумма незаменимых аминокислот 36,0 100,0 45,66 126,8
Анализ данных, представленных в таблице 3, показывает, что полученные бинарные молочнорастительные композиции имеют высокую биологическую ценность белка, адекватную потребностям организма человека.
На основании проведенных исследований разработана технология кисломолочных комбинированных сгустков (композиций), представленных на рисунке 3.
Рис. 3. Технологическая схема получения молочно-растительных композиций (сгустков) для создания белково-липидных продуктов питания средней калорийности (согласно обобщенной технологической схеме см. рис. 1)
Таким образом, в результате проведенных исследований определены технологические подходы к получению комбинированных белковых сгустков для создания белково-липидных продуктов питания средней калорийности.
Литература
1. Большаков О.В. Проблема здорового питания - государственный статус // Молочная пром-сть. -1998. - №2. - С. 4-7.
2. Тутельян В.А. Приоритеты и научное обоснование реализации государственной политики здорового питания населения // Федеральные и региональные аспекты политики в питании населения. - Новосибирск, 2002. - С.11.
3. Положительное решение на выдачу патента РФ по заявке №2008104462/13(004845) от 05.02.2008 г. Способ получения молочно-белкового продукта / С.М. Доценко [и др.]; заявитель и патентообладатель Всероссийский научно-исследовательский институт сои.
