CC BY
122
УДК 637.1 В.П. Павлов, С.М. Доценко, О.В. Скрипко
ТЕХНОЛОГИЯ И РЕЦЕПТУРЫ МОЛОЧНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
В статье предложена новая биотехнология молочно-растительных продуктов питания функционального назначения, особенностью которой является использование соевой муки, получаемой из так называемой «окары» - нерастворимого соевого остатка, образующегося при экстракции белковых веществ из семян сои. Результаты исследований представлены в виде обоснованных математических зависимостей факторов, характеризующих основные параметры технологических процессов, а также характеристик, получаемых по разработанной биотехнологии пищевых продуктов.Новая биотехнология позволяет получать высококачественные функциональные продукты питания.
Ключевые слова: нерастворимый соевый остаток, биотехнология, математическая модель, функциональный пищевой продукт.
V.P. Pavlov, S.M. Dotsenko, O.V. Skripko TECHNOLOGY AND RECEPTURY OF MILK-VEGETABLE PRODUCTS OF FUNCTIONAL NUTRITION AND BIOTECHNOLOGY OF THEIR PRODUCTION
New biotechnology of milk-vegetable products of functional nutrition, th peculiarity of which is soya flour use, received from the so called "okara", that indissoluble soya remainder, which is produced by means of extractions of the albumens from soya seeds is offered in the article. The research results are given as the motivated mathematical factor dependencies, characterizing the main parameters of the technological processes, and the main properties, received on the designed biotechnology of the foodstuffs. New biotechnology allows to get the high-quality functional foodstuffs.
Key words: indissoluble soya remainder, biotechnology, mathematical model, functional foodstuff.
Многочисленные исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом в последние годы, убедительно доказывают факт необходимости коррекции пищевого статуса человека путем использования в его питании продуктов функциональной направленности [1].
Одним из основных направлений государственной политики в области здорового питания является создание технологий качественно новых пищевых систем и продуктов с направленным изменением химического состава, в том числе лечебно-профилактического назначения, а также ликвидация существующего дефицита макро- и микронутриентов [1].
При этом решение проблемы адекватного питания, соответствующего потребностям и возможностям организма человека и сбалансированного по всем показателям пищевой и биологической ценности, связано с получением новых научных данных, отражающих обоснованный выбор рационов и режимов питания с учетом физиологических и возрастных факторов, региональных условий и особенностей сырьевой и производственной базы, а также источников нарушения иммунного статуса и т.д. [2-3].
С учетом данных положений нами разработана биотехнология производства молочно-растительных продуктов питания, элементы которой защищены патентом РФ на изобретение [4].
Особенностью данной технологии является использование соевой муки, получаемой из так называемой «окары» - нерастворимого соевого остатка (НСО), образующегося при экстракции белковых веществ из семян сои и являющегося ценным в пищевом и биологическом отношении продуктом.
Проведенным анализом установлено, что данный продукт при влажности 9,4% содержит 28,1% белков, 13,5 - липидов, 45,1 - углеводов, 3,9% - минеральных веществ.
Учитывая данные факты, а также то, что белки и липиды сои содержат эссенциальные жирные и аминокислоты, а также биологически активные вещества, изофлавоны, клетчатку и ряд других нутрицевтиков, нами разработана технология производства соевой муки из нерастворимого соевого остатка с целью последующего её использования в продуктах питания функциональной направленности.
Схема биотехнологического процесса получения соевой муки из НСО приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема биотехнологического процесса производства соевой муки из «окары»
Согласно данной технологии, семена сои инспектируют, замачивают в минерализованной водной среде с целью аккумулирования в них минеральных веществ, затем проращивают до длины ростков 5-10 мм, измельчают с одновременным проведением экстракции белковых и других веществ.
Далее отделяют нерастворимый соевый остаток (НСО) влажностью 80% и более. При этом НСО имеет специфическую структуру и консистенцию, в связи с чем требуется двухстадийный отжим жидкой фракции из него для получения гранул необходимого качества.
Полученные гранулы подвергаются тонкому измельчению для получения мучнистой структуры и мука имеет желтый цвет с оттенками, а также приятный ореховый вкус и запах. Данный полуфабрикат использован в качестве составного компонента при производстве молочно-растительных продуктов питания функционального назначения. Биотехнология получения молочно-растительных сгустков для продуктов функционального питания показана в виде схемы на рис. 2.
Рис. 2. Схема биотехнологического процесса получения молочно-растительных сгустков для продуктов функционального питания 142
Для данной технологии посредством физического и математического моделирования обоснованы параметры процесса заквашивания. При этом в качестве основных факторов, влияющих на осуществление данного процесса, определены следующие:
- массовая доля муки из окары - Xi (Мм, %);
- массовая доля закваски - Х2 (Мз, %);
- продолжительность сквашивания - Х3 (to, ч).
В качестве критериев оптимизации выбрана титруемая кислотность получаемых сгустков - 0 Т.
В результате математической обработки получена модель, характеризующая данный процесс:
- в кодированной форме:
Y = 97,000 + 3,932 • Х3 + 6,875 •Х1-Х2- 4,509 • X2 -3,493 • X2 - 6,880 • X2 -> opt; (1)
- в раскодированной форме:
°Т = -33,229 + 0,857-М +0,111 -М +58,976-/ +0,687-М -М -0,180-М2 -
“ “ М ~ 3 “ С “ М 3 “ м
7 7 2
- 0,873 •М2 - 6,880 • t2 opt.
Адекватность моделей (1) и (2) подтверждается неравенством FR>FT с вероятностью Р=0,95 при коэффициенте корреляции R=0,929.
В результате решения данного уравнения определены оптимальные значения факторов, которые
равны:
- массовая доля муки из «окары» - Мм=10%;
- массовая доля закваски - Мз=4,0%;
- продолжительность сквашивания - t==4,2-4,3 ч.
Для получения пищевых продуктов традиционных форм, приемлемых для потребителя и имеющих максимальную оценку сенсорных показателей качества, необходимо подобрать дополнительные ингредиенты - наполнители.
С целью обоснования рецептур получаемых продуктов питания проведены экспериментальные исследования с последующим построением математических моделей органолептической оценки таких продуктов.
В качестве основных факторов, влияющих на состав, структуру и сенсорные показатели, были выбраны следующие:
- массовая доля наполнителя - Xi (Мн, %);
- массовая доля фруктозы - Х2 (Мф, %);
- продолжительность смешивания - Хз (т, с).
В результате математической обработки получены следующие модели:
- в кодированной форме: наполнитель - голубика
}\ = 22,625 -1,729 • X2 -1,018 • X2 - 0,848 • X2 -> шах; (3)
наполнитель - брусника
Y2 = 23,669 + 0,244 • Х1 + 0,447 • Х2 + 0,237 • Х3 + 0,487 ■Х1-Х2-
- 0,237 -ХГХ3+ 0,512 ■ Х2 ■ Х3 —1,396 • Х\ - 0,854 • X] max;
наполнитель - клюква
73 = 21,903 + 0,317 ■ Х3 +1,562 -Х2-Х3-1,437 ■ X2 - 0,929 ■ X2 -
- 0,861 • X2 —>• max;
- в раскодированном виде:
N, = -14,896 + 4,323 -Мн + 8,905 -Мф + 0,0148 • т + 0,002 •Мф-т-
- 0,432 -М2 -1,018 -М2 - 0,002 • т2 max;
N2 = -18,328 + 4,189-Мн +1,075-Мф + 0,016 • г + 0,243-Мн -Мф -
- 0,005-Мф - т + 0,025 - 0,492 •М2 -1,396 -М2 - 0,002 • т2 -> max;
(4)
(5)
(6) (7)
N. = 4,430 + 3,592 -Мн + 4,602 -Мф - 0,016 • т + 0,078 -Мф- т -
111 (8)
- 0,359 -М] - 0,929 •М2ф - 0,002 • т2 -> тах,
где У 1-з, N1-3 - органолептическая оценка продуктов, сумма баллов.
Адекватность моделей оценена с помощью критерия Фишера, неравенством ^ > РТ при коэффициентах корреляции R1-з=0,929—0,974.
При этом установлено, что массовая доля наполнителя должна составлять до 5,0%, массовая доля фруктозы - 4,86-5,65%, а продолжительность смешивания 600-754 с.
При указанных значениях данных факторов общая оценка составляет N1-3=22,0-23,7 балла. Получаемые молочно-растительные комбинированные продукты содержат в своем составе значительное количество белков, углеводов, в том числе клетчатку, минеральных веществ, витаминов, а также пробиотики (микроорганизмы). Использование биотехнологических приемов позволяет получить высококачественные функциональные пищевые продукты.
Литература
1. О государственной политике в области здорового питания // Пищевая пром-сть. - 2008. - №8. - С.8-9.
2. Зайцева, Е.В. Соя как пищевой и лечебный продукт / Е.В. Зайцева // Пищевая пром-сть. - 2005. - №2.
- С.70.
3. Бородин, Е.А. Пищевые продукты из сои. Новая роль / Е.А. Бородин, Т.В. Аксёнова, Н.И. Анищенко // Вестн. ДВО РАН. - 2000. - №5. - С.72-85.
4. Патент №2218808 Российская Федерация, МПК7 А 23 G 3/08, 3/16, А 23 С 11/10, А 23 L 1/20. Способ получения молочно-белкового продукта / С.М. Доценко [и др.]; заявитель и патентообладатель Всероссийский научно-исследовательский институт сои. - №2001116301/13; заявл. 13.06.2001; опубл. 20.12.2003; бюл. №35. - 4 с.
