CC BY
73
Профессор Г.О. Магомедов, докторант М.К. Садыгова, доцент С.И. Лукина,
(Воронеж. гос. ун-т инж. технол.) кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и
кондитерского производств, тел. (473) 255-38-51
директор В.Ю. Кустов
(ИП «Кустов В. Ю.»), тел. (473) 255-38-51
Влияние дезинтеграционно-волнового помола на фракционный и аминокислотный состав белков нута
Исследование изменения фракционного и аминокислотного составов белковых веществ нута при применении дезинтеграционно-волнового помола. Сравнительный анализ шести сортов нута до и после помола.
The study of fractional changes and amino acid composition of proteins in the application of chickpea disintegration wave grinding. Comparative analysis of six varieties of chickpea before and after grinding.
УДК 664.72 : 635.657
Ключевые слова: нут, белки, ционно-волновой помол.
При разработке экологически чистых безотходных технологий продуктов питания необходимо учитывать наличие в их составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов, снижающих риск развития заболеваний, сохраняющих и улучшающих здоровье человека за счет коррекции имеющегося в организме дефицита питательных веществ. Из наиболее дефицитных веществ в структуре питания выделяется белок.
Перспективный путь решения проблемы дефицита белка - производство пищевых продуктов, обогащенных белоксодержащими компонентами, полученными в результате переработки растительного сырья.
В последние годы в ряде отраслей пищевой промышленности (хлебопекарная, кондитерская, мясомолочная) приобретает популярность зернобобовая культура - нут, семена которого характеризуются высокой пищевой и биологической ценностью [1-4]. Актуальными являются исследования, направленные на получение продуктов переработки нута с повышенным содержанием полноценного белка, а также изучение влияния различных факторов на качественный и количественный состав белковых веществ.
Целью работы явилось исследование влияния дезинтеграционно-волнового помола
© Магомедов Г. О., Садыгова М. К., Лукина С. И., Кустов В.Ю., 2013
фракционный состав, аминокислотный состав, дезинтегра-
на фракционный и аминокислотный состав белковых веществ нута. Объекты исследования - образцы семян нута шести сортов: 1 - Краснокутский 28; 2 - Краснокутский 123; 3 - Краснокутский 36; 4 - Заволжский; 5 - Вектор; 6 - Юбилейный. В работе дается сравнительный анализ семян нута вышеуказанных сортов до и после помола.
Исследования проводились в лаборатории кафедры технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» и в испытательном лабораторном центре АНО «НТЦ «Комбикорм» (г. Воронеж). Муку из цельнос-молотого нута получали методом дезинтегра-ционно-волнового преобразования исходных продуктов зернобобовых культур при слабом, мощностью в десятые доли микроватта, СВЧ информационном воздействии на длинах волн порядка 8 мм, по классической схеме возбуждения генератора на диоде Ганна.
Результаты ранее проведенных исследований показали, что процесс помола-измельчения пищевых материалов (например, зерна) в условиях воздействия СВЧ-КВЧ поля, сопровождаемый выделением молекулярной воды, порождает целый комплекс быстропро-текающих химических реакций со сложными превращениями [5]. СВЧ-КВЧ излучение активно участвует в различных стадиях струк-
турных перестроек биопродуктов, содержащих влагу. При таких перестройках наблюдаются фазовые переходы компонентов вещества, образуются уникальные белково-липидные кластеры, которые вытесняют полярные боковые цепи аминокислот на поверхность мембран, что приводит к увеличению количества связанной воды и усиливает поглощение волновой энергии, одновременно увеличивается пассивный (диффузионный) и активный транспорт (против градиента концентраций) ионов.
В результате проведенного химического анализа исследуемых образцов установлено, что применение дезинтеграционно-волнового помола оказывает существенное влияние на содержание влаги, белка, его фракционный и аминокислотный состав.
Как видно из таблицы 1, влажность семян нута разных сортов до помола составляла от 10,2 до 10,9 % (в среднем - 10,6 %), после помола влажность муки снизилась на 1,9-5,1 % (в среднем - на 3,6 %).
Таблица 1
Результаты химического анализа семян нута
Наименование показателей Значения показателей образцов нута разных сортов
до помола после помола
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
Массовая доля влаги, % 10,9 10,9 10,8 10,2 10,5 10,4 5,8 6,8 7,2 6,8 7,0 8,5
Массовая доля белка, % 25,6 21,4 20,3 18,6 23,8 22,4 25,9 22,4 21,2 20,0 25,2 22,4
Выявлено, что содержание белка исследуемых образцов нута до помола находилось на уровне средних показателей для этой культуры и колебалось в диапазоне от 18,6 до 25,6 % в зависимости от сорта: наибольшим значением характеризовался сорт «Краснокут-ский 28», наименьшим - «Заволжский». После помола семян содержание белка в шести образцах незначительно увеличилось.
Фракционирование белков нута по растворимости выявило существенные различия в содержании отдельных белковых фракций не только в зависимости от сорта, но и от применения дезинтеграционно-волнового измельчения.
На рис. 1 показан фракционный состав нута шести сортов до помола.
90
я 80
водорастворимые
■ щелочерастворимые солерастворимые
■ спирторастворимые
1 2 3 4 5 Образцы сортов нута до помола
Рис. 1. Фракционный состав белков нута разных сортов: 1 - Краснокутский 28; 2 - Краснокут-ский 123; 3 - Краснокутский 36; 4 - Заволжский; 5 - Вектор; 6 - Юбилейный
Белки нута представлены в основном водорастворимыми (альбумины) и солераство-римыми (глобулины) фракциями белков, которые в сумме в среднем составляют 97 %.
Наиболее высоким содержанием водорастворимой фракции характеризовались белки семян нута сорта «Краснокутский 36», наименьшим - «Краснокутский 123». Во всех образцах было отмечено низкое содержание щелочерастворимой фракции. В сортах «Заволжский» и «Юбилейный» спиртораствори-мая фракция белков не была обнаружена.
Данные фракционного состава белков свидетельствуют о том, что продукты переработки нута могут быть использованы в технологии приготовления пищевых продуктов с низким содержанием глютена.
Наиболее значительные изменения фракционного состава белковых веществ семян нута были выявлены в результате применения дез-интеграционно-волнового помола. После помола во всех образцах наблюдался прирост содержания водорастворимой фракции на 3,831,9 % и снижение остальных (рис. 2).
Белки нута, особенно сортов «Красс-нокутский 28», «Краснокутский 36» и «Вектор», отличались высоким содержанием незаменимых (лизин, лейцин, изолейцин, фенил-аланин) и заменимых (гистидин, аргинин) аминокислот (табл. 2).
35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20
■ Водорастворимые
■ ГЦелочерастворимые
■ Солерастворимые
■ Сшфторастворимые
3 4.-5 6
Образцы сортов нута после помола
Рис. 2. Изменение фракционного состава белков нута после помола
Суммарная доля незаменимых аминокислот в белках нута разных сортов колебалась от 29 до 33 % массы белка, а после дезинтеграционно-волнового помола увеличилась в среднем на 1,5-2 %, что обуславливает высокую биологическую ценность нутовой муки (52-78 %).
Отмечено значительное увеличение содержания аминокислоты - триптофана в белке всех исследуемых образцов нута после помола: наибольшие изменения были выявлены в сортах «Краснокутский 28» (в 21 раз), «Краснокутский 36» (в 54 раза) и «Вектор» (в 63 раза). Триптофан необходим для синтеза в организме никотиновой кислоты, гемоглобина, сывороточных белков.
Т а б л и ц а 2
Аминокислотный состав белков нута разных сортов до и после помола
Наименование аминокислоты Содержание аминокислоты (мг/100 г) в образцах разных сортов нута
1 2 3 4 5 6
До помола После помола До помола После помола До помола После помола До помола После помола До помола После помола До помола После помола
Незаменимые: 7470 8070 7020 7750 6540 7140 5900 6240 6800 7550 6430 7080
лизин 1190 1200 960 1170 1070 1140 930 1050 1090 1290 650 890
фенилаланин+ тирозин 1790 1820 1530 1660 1530 1580 1400 1530 1630 1740 1490 1600
лейцин 1600 1660 1400 1480 1390 1420 1220 1280 1410 1440 1380 1440
изолейцин 900 850 740 670 750 740 650 500 790 720 730 630
метионин+ цистин 260 200 210 140 260 210 200 190 260 170 250 180
валин 1000 960 860 830 860 820 710 680 960 880 840 780
треонин 720 740 710 730 670 690 660 590 650 680 670 680
триптофан 30 640 610 1070 10 540 130 420 10 630 420 880
Заменимые: 11270 10870 10820 9510 9720 9030 8700 7570 10520 8680 9920 7530
аргинин 2180 2210 1850 1680 1510 1610 1360 1400 2100 1820 1940 1590
гистидин 530 480 440 370 490 350 410 230 410 220 410 150
пролин 990 1010 910 830 800 790 770 720 930 960 900 910
серин 1050 1060 1020 890 910 950 800 810 930 840 960 810
аланин 820 840 780 760 750 750 690 660 780 690 750 630
глицин 1360 1320 1240 1230 1230 1180 1040 1050 1260 1150 1200 1060
глутаминовая кислота 2530 2160 2810 2280 2280 2150 2150 1770 2440 1970 2110 1590
аспарагиновая кислота 1810 1790 1770 1470 1750 1250 1480 930 1670 1030 1650 790
ВестникВТУИЖ №1, 2011
По содержанию лизина - незаменимой аминокислоты, лимитирующей в сортовой пшеничной муке, нутовый белок приближается к белкам животного происхождения (например, молоко коровье). При помоле содержание лизина в муке в среднем возросло на 17,5 %.
Полученные данные свидетельствуют о том, что применение дезинтеграционно-волнового помола семян нута оказывает значительное влияние на фракционный состав белков, содержание незаменимых и заменимых аминокислот. Результаты могут быть использованы при разработке технологии новых видов изделий повышенной пищевой и биологической ценности на основе применения нута и продуктов его переработки.
ЛИТЕРАТУРА
1 Магомедов, Г. О. Экструдированные продукты повышенной пищевой ценности из нута [Текст] / Г. О. Магомедов, П. Г. Рудась, Т. А. Шевякова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 9. - С. 32-36.
2 Пащенко, Л. П. Некоторые сведения о нуте и применении его в продуктах питания [Текст] / Л. П. Пащенко, Е. Е. Курчаева, Ю. А. Кулакова, Е. А. Яковлев // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2004. - № 4. - С. 59-62.
3 Аникеева, Н. А. Применение нута в производстве колбасных изделий [Текст] / Н. А. Аникеева, Л. В. Антипова // Пищевая промышленность. - 2003. - № 2. - С. 66.
4 Голубева, Л. В. Изучение физико-химических свойств нута для создания новых молочных продуктов [Текст] / Л. В. Голубева, Л. Г. Кириллова, Т. С. Корниенко, С. В. Жданова // Хранение и переработка сельхозсы-рья. - 2008. - № 7. - С. 71-72.
5 Комаров, В. И. Доминирующая роль СВЧ-КВЧ излучения в бифуркационных состояниях дезинтеграционно-волнового преобразования биопродуктов и минералов [Текст] / В. И. Комаров, В. Ю. Кустов, М. К. Садыгова, Е. Д. Чертов, С. В. Шишов // Вестник Саратовского государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова. 2012. - № 5. - С. 60-63.
REFERENCES
1 Magomedov, G. O. Extruded products of chickpeas with increased nutritional value [Text] / G.O. Magomedov, P. G. Rudas, T. A. Shevyako-va // Storage and processing of agricultural products. - 2006. - № 9. - P. 32-36.
2 Pashchenko, L. P. Some information on cheakpea and use it in food [Text] / L. P. Pashchenko, E. E. Kurchaeva, U. A. Kulakova, E. A. Yakovlev // Storage and processing of agricultural products. - 2004. - № 4. - P. 59-62.
3 Anikeeva, N. A. Application of chickpea in the production of sausages [Text] / N. A. Anikeeva, L. V. Antipova // Food industry. - 2003. -№ 2. - P. 66.
4 Golubeva, L. V. Study of physical and chemical properties of chickpea for the creation of new dairy products [Text] / L. V. Golubeva, L. G. Kirillova, T. S. Kornienko, S. V. Zhdanov // Storage and processing of agricultural products. -2008. - № 7. - P. 71-72.
5 Komarov, V. I. Dominant role of microwave radiation in the SHF and EHF bifurcation of the state of disintegration-wave conversion of organic products and minerals [Text] / V. I. Koma-rov, V. Y. Kustov, M. K. Sadigova, E. D. Cher-tov, S. V. Shishov / Bulletin of the Saratov state agrarian university.named after N. I. Vavilov. -2012. - № 5. - P. 60-63.
