CC BY
74
УДК:577.112
Самсонова Е.Д., Красноштанова А.А.
ПОВЫШЕНИЕ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ И ПОЛЕЗНЫХ СВОЙСТВ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОВСЯНОЙ МУКИ
Самсонова Евгения Дмитриевна, студентка 3 курса факультета биотехнологии и промышленной экологии; Красноштанова Алла Альбертовна, доктор химических наук, доцент, профессор кафедры биотехнологии, e-mail: [email protected] ;
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20
The best washing ratio of oat flour from starch has been established. The amount of crude protein in the product is determined. The optimal pH of the extractant was determined at which the largest amount ofprotein is extracted.
Ключевые слова: овёс; овсяная мука; пищевая ценность.
INCREASE THE NUTRITIONAL VALUE AND USEFUL PROPERTIES OF PRODUCTS USING OATMEAL.
Samsonova E.D., Krasnoshtanova A. A.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
The required amount of washing flour from starch. Determined the amount of crude protein in the product. The optimal value pH was determined at which the largest amount of protein is secreted for extraction.
Keywords: oats; oatmeal; the nutritional value.
Введение
В настоящее время большой популярностью пользуются функциональные продукты питания. Это продукты с добавленной пищевой ценностью, которые благотворно влияют на состояние организма и способствуют снижению риска развития множества заболеваний. Важным ингредиентом таких продуктов являются пищевые волокна, источником которых может являться овёс.
Овес - злаковая культура, которая выращивается по всему миру. Продукты переработки овса являются не только источниками основных пищевых веществ, но и играют важную роль в профилактике хронических заболеваний -сахарного диабета, ишемической болезни сердца, рака. Полезные для здоровья свойства овса обусловлены наличием целого ряда биологически активных соединений, присутствующих в различных частях зерна. Одними из таких соединений являются растворимые волокна - арабиноксиланы и бета-глюканы, содержащиеся в субалейроновом слое и клеточных стенках эндосперма [1]. В разных сортах зерна содержится 3-3,5% В-глюканов и 5-8% арабиноксиланов [2]. Эпидемиологические исследования показали, что потребление продуктов из цельного зерна овса, богатых по содержанию арабиноксиланами и бета-глюканами, защищает от возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, диабета II типа, ожирения, некоторых онкологических заболеваний, а в ряде стран, таких
как Финляндия, Великобритания и США, овёс уже давно применяется в безглютеновом питании.
Обладая таким количеством полезных свойств, будет целесообразно внедрять овес в пищу, например, в виде овсяной муки, которая является основным продуктом размола овса. Она отличается пониженным содержанием крахмала и повышенным содержанием белка и жира (до 9%), а также сбалансированным жирно-кислотным составом, содержит все незаменимые аминокислоты, витамины А, Е и группы B, ферменты, микроэлементы, в том числе: кремний, играющий важную роль для человека в процессе обмена веществ, минеральные соли, а также пищевые волокна (клетчатку и бета-глюканы, которые, растворяясь, превращаются в вязкую массу, связывающую холестерин) [3,4]. В овсяной муке содержится большое количество фосфора и кальция, необходимых для нормального формирования и развития костной системы, а также железа - для профилактики анемий. Белок овса наиболее близок по своему аминокислотному составу к мышечному белку человека и легко усваивается организмом. Овсяная мука благотворно влияет на нервную систему, обладает антидепрессантными свойствами, так как в её составе содержится магний и метионин. А также в ней содержится в достаточном количестве биотин, полезный для кожи и благотворно влияющий на состояние волос и ногтей [5]. Высокое содержание клетчатки придает овсяной муке диетические
свойства, даже несмотря на достаточно высокий уровень калорийности. При использования овсяной муки важным является и то, что проламиновая фракция белков составляет всего 1,2-1,9%, а именно эти белки являются носителями Т-клеточной токсичности при аллергиях и глютеновой энтеропатии [2]. Благодаря этому мука обладает антиаллергенными свойствами, что позволяет использовать её в детском питании и в питании людей, страдающих аллергией на глютен пшеницы.
К недостаткам овсяной муки можно отнести быстрое ухудшение качества продукта при неблагоприятных условиях хранения. В продуктах переработки зерна протекают различные биохимические процессы, которые развиваются с большей скоростью в условиях тепла в сочетании с повышенной влажностью [6]. В продукте начинают накапливаются свободные жирные кислоты, а при дальнейшем окислении - перекиси и гидроперекиси. Это приводит к развитию прогоркания, и мука приобретает горький привкус и прогорклый запах
[7].
Таким образом, пищевая ценность и полезные свойства муки обуславливают возможность её применения при разработке продуктов функционального питания. Поскольку очень часто ингредиенты для функционального питания получают на основе белковых веществ, целью работы являлся подбор условий получения белкового изолята из овсяной муки.
Материалы и методы
В качестве объекта исследования в работе была использована овсяная мука производства ООО «Гарнец» с влажностью - 10,65% и содержанием сырого протеина - 11,2%. Содержание сырого протеина определяли микрометодом Къельдаля, белка - биуретовым методом. Наличие крахмала контролировали качественно по реакции с йодом.
Экспериментальная часть
Предварительный анализ овсяной муки на содержание сырого протеина методом Къельдаля показал, что она содержит только 11,2% сырого протеина, поэтому для того, чтобы посторонние примеси не мешали извлечению белка и не загрязняли конечный продукт, на первом этапе работы была проведена отмывка муки от примеси крахмала.
Для проведения эксперимента к 15 г муки добавляли 100 мл дистиллированной воды, полученную суспензию перемешивали при комнатной температуре на магнитной мешалке при 600 об/мин в течение 20 минут, после чего промывные воды отделяли центрифугированием в течение 15 минут при 5200 об/мин. Осадок повторно суспендировали в том же количестве дистиллированной воды и повторяли процедуру
промывки аналогично вышеизложенному. Ко всем супернатантам добавляли несколько капель 1%-ного раствора йода для проверки наличия крахмала. Полученные результаты приведены в таблице 1. Из полученных данных видно, что для практически полной отмывки от крахмала достаточно проводить трехкратную промывку. Анализ отмытого осадка муки на содержание сырого протеина показал, что оно составило 13,5%.
Таблица 1 - Определение кратности промывки овсяной муки от крахмала.
Кратность Окраска Вывод о
промывки супернатанта содержании
после добавления крахмала в
иода супернатанте
1 сине-черная Значительное
количество
2 сине-серая Небольшое
количество
3 светло-желтая следы
Согласно литературным данным для извлечения белков из различных источников сырья используется метод экстракции. В качестве экстрагентов обычно используют минеральные кислоты и щелочи, а также обработку протеолитическими ферментами [8]. В данной работе в качестве экстрагента использовали водные растворы с различными значениями рН среды. Эксперимент проводили в кислой и слабощелочной области значений рН среды, поскольку в интервале рН 4-6 глобулиновая фракция белка имеет минимальную растворимость. Для проведения исследований приготовили 4 смеси, в каждую из которых добавили 0,5 г отмытой от крахмала овсяной муки и 5 мл дистиллированной воды. Затем в каждой из полученных смесей устанавливали заданное значение рН среды. Полученные пробы помещали в водяной термостат и выдерживали при температуре 600С в течении 2 часов. По окончании термостатирования пробы центрифугировали в течение 15 минут при 5500 об/мин, после чего в супернатантах определяли количество белка биуретовым методом и рассчитывали степень экстракции белка. Результаты исследований приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Зависимость степени экстракции из белка из
овсяной муки при различных значениях рН среды
рН Степень экстракции, %
2 33,8
7 48,0
8 25,5
9 27,2
Таким образом, из полученных данных следует, что наилучшая степень извлечения белка равная 48% достигается при обработке муки при рН 7,0. Однако такие условия не обеспечивают полного извлечения белка из овсяной муки, поэтому требуется исследовать влияние температуры, времени обработки на процесс извлечения белка из овсяной муки. Возможно также использование для этой цели микроволнового излучения или ферментных препаратов. Все вышеизложенное будет предметом дальнейших исследований. Выводы
1. Подобраны условия отмывки овсяной муки от примеси крахмала. Установлено, что при кратности промывки равной трем достигается практически полная отмывка от крахмала.
2. Исследовано влияние рН среды на степень извлечения сырого протеина из овсяной муки. Показано, что максимальная степень извлечения белка достигается при рН равном 7,0 и составляет 48%.
3. Для повышения степени извлечения белка необходимы дальнейшие исследования по оптимизации условий обработки овсяной муки.
Список литературы
1. Braaten, J.T. Oat B-glucan reduces blood cholesterol concentration in hypercholesterolemia subjects / J.T. Braaten, P.D. Wood, F.W. Scott, M.S. Wolynetz, M.K. Lowe, P. Bradley-White, M.W. Collins // Eur. J. Clin. Nutr. — 1994. — 48. — P. 465-474.
2. Попов.В.С. Функциональные и технологические свойства зерна овса и перспективный ассортимент продуктов питания на его основе /В.С.Попов, С.С.Сергеева, Н.В.Барсукова//Вестник технологического университета. — 2016. — №16. — С.147-151.
3. Гусейнов Н.И. Перспективы использования овсяной муки при производстве хлебобулочных изделий / Гусейнов Н.И., Нигматьянов А.А.//Наука молодых - инновационному развития АПК. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных. — 2016. — С. 247251.
4. Наумова Н.Л.Расширение ассортимента и повышение пищевой ценности печенья с добавлением овсяной муки в современных условиях производства /Наумова Н.Л., Астапенко Т.Н., Позняковский В.М.// Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. — 2013. — №6. — С.39-44.
5. Левина Я.О. Сывороточно-злаковый пудинг/ Левина Я.О., Короткова А.А., Мгебришвили И.В.//Сборник материалов международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие, экологически безопасные технологии и оборудование для переработки пищевого сельскохозяйственного сырья, импортозамещение». — 2015. — С.159-160.
6. Анисимова Л.В. Стойкость при хранении овсяной муки, полученной разными способами/ Анисимова Л.В., Солтан Осама Исмаэил Ахмед//Ползуновский вестник. — 2017. — №4. — С.14-20.
7. Heinio, R.-L. Differences Between Sensory Profiles and Development of Rancidity During LongTerm Storage of Native and Processed Oat / R.-L. Heinio, P. Lehtinen, K.-M. Oksman-Caldentey, K. Poutanen // Cereal Chemistry. — 2002. — 79, No. 3. — P. 367-375.
8. Баурин Д.В. Комплексная технология переработки шрота подсолнечника с получением изолята белка и углеводно-белкового корма: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук . —Москва,2014. — С.63-83.
