Т. В. Матвеева, С. Я. Корячкина физиологически функциональные пищевые ингредиенты для хлебобулочных
 Скачать 6.19 Mb.
|
|
Рис. 34. Принципиально новая технологическая схема получения модифицированных соевых белков После ферментативной модификации жироэмульгирующие свойства, водо- и жироудерживающая способность, а также массовая доля сырого протеина у суммарных гидролизатов отличаются незначительно от жидкой фракции и нерастворимого остатка. В связи с этим, мы считаем нецелесообразным выделение в качестве целевого продукта жидкой фракции шдролизата, как это предусматривается в ряде работ, посвященных получению белковых изолятов. Выделение жидкой фракции гидролизатов может быть оправдано только в случае, когда необходимо получение полностью растворимых белков. В этом случае суспензию направляют на разделение - отстаивание, центрифугированием или фильтрацией, и затем жидкий гидролизат высушивают. Твердый остаток после высушивания может 440 быть использован в качестве белковой добавки при получении комбикормов. При получении модифицированных белков из семян сои с высокой трипсинингибирующей активностью наиболее эффективным способом модификации является термоденатурация, обеспечивающая полную инактивацию ингибитора. Ферментативная модификация белков не обеспечивает такой инактивации и может быть применена только для сортов сои пищевого назначения, активность трипсиновых ингибиторов у которых относительно невелика.В противоположность термоденатурации, ферментативная модификация микробными протеазами позволяет сохранить незаменимые аминокислоты практически на уровне содержания их в исходных соевых семенах. Таблица 74 Сравнительная характеристика аминокислотного состава соевых белков, модифицированных предложенными способами (содержание незаменимых аминокислот), г на 100 г белка Незаменимые аминокислоты Варианты модификации Домодифи- кации термодена- турация Ферментная микробными протеазами протеазами проращенных семян Лизин 2,25' 6,40 6,50 5,90 Метионин 1,28 1,40 1,42 1,90 Треонин 1,72 3,93 4,30 3,40 Триптофан 0,59 1,35 1,40 1,72 Аргинин 3,18 6,46 7,70 3,46 Гистидин 1,17 2,59 2,70 1,26 Изолейцин 1,95 4,08 5,06 4,50 Лейцин 3,42 7,90 8,10 7,10 Фенилаланин 2,13 5,20 5,20 4,15 Валин 2,06 5,57 5,60 4,50 Сопоставление количества незаменимых аминокислот до и после ферментативной модификации микробными протеазами обнаруживает увеличение содержания аминокислот лизина, треонина, валина и лецина. По видимому, это может быть результатом дополнительного образования этих аминокислот в ходе ферментной обработки. Ещё более заметно увеличение содержания незаменимых аминокислот при модификации белков семян протеазами 441 пророщенных семян. Заметно увеличилось содержание лизина, треонина, валина, изолейцина, лейцина и фенилаланина. Появление дополнительного количества незаменимых аминокислот является следствием превращения заменимых аминокислот, характерных для запасных белков семян после завершения периода созревания в незаменимые аминокислоты, характерные для тканей формирующегося при прорастании проростка. Оценка относительной биологической ценности (ОБЦ) полученных белковых продуктов по тест-организму Тетрахимена пириформис в сравнении с казеином (ОБЦ=100 %) (таблица 75) показала, что белок, модифицированный термоденатурацией, имеет большую биологическую ценность в сравнении с продуктами, полученными по предлагаемым вариантам. Таблица 75 Сравнительная биологическая ценность модифицированных белков Варианты модификации ОБЦ, % Жидкая фаза Твердая фаза Ферментная: амилопротооризин Г10Х протосубтилин Г10Х протеазы проращенных семян 69,3 70,1 63,5 57,3 60,0 55,4 Термоденатурация - 73,6 Сравнение вариантов модификации соевых белков по уровню трипсинингибирующей активности, свидетельствует о практически полной инактивации ингибиторов при термоденатурации (0,2 мг/г), практически двукратном снижении их активности при гидролизе белков микробными протеазами (11 мг/г) и почти трехкратном снижении активности ингибиторов при гидролизе белков протеазами прорастающих семян (6,5 мг/г). Возможным объяснением этого может служить установленное ранее на семенах фасоли снижение активности ингибиторов трипсина при прорастании (Витол И.С., Попов М.И.,1986). 29 Тазовой З.Т. обоснована целесообразность и эффективность применения семян чечевицы в качестве сырья для получения БАД к хлебобулочным изделиям. Впервые выявлено влияние 29 Егупов А.Г. Разработка технологии получения и рекомендаций по применению модифицированных соевых белков: автореф. дис. … кан. техн. наук. - Краснодар, 2003. - 22 с. 442 механохимической активации при обработке семян чечевицы в роторно-валковом дезинтеграторе на активность амилолитических ферментов. Установлено, что в результате обработки семян чечевицы при определенных режимах с применением метода МХА увеличивается активность амилолитических ферментов, что способствует усилению гидролитического распада крахмала с образованием редуцирующих сахаров. 30 Определены технологические режимы получения БАД к хлебобулочным изделиям из семян чечевицы с применением метода МХА. Впервые установлено положительное влияние БАД из семян чечевицы на предварительную активацию прессованных дрожжей, что позволяет увеличить подъемную силу дрожжей и сократить продолжительность процесса активации. Выявлено влияние БАД из семян чечевицы на хлебопекарные свойства муки, реологические свойства теста, а также на качество, сохраняемость и пищевую ценность хлеба. Теоретически и экспериментально обоснованы дозировки внесения БАД из семян чечевицы в хлебобулочные изделия в количестве 7 % к массе муки, а также способы и режимы приготовления теста с внесением БАД. Для сравнения исследовали химический состав и содержание функциональных пищевых ингредиентов в семенах сои, так как по сравнению с другими бобовыми (нут, горох, фасоль) семена чечевицы по содержанию белка и его биологической ценности уступают только семенам сои (таблица 76). Из приведенных данных видно, что по содержанию белка семена чечевицы уступают семенам сои, приближаясь по биологической ценности и коэффициенту эффективности белка к семенам сои, а по коэффициенту перевариваемости белка несколько превосходят их. Особое внимание следует обратить на высокое содержание в семенах чечевицы пищевых волокон, в том числе пектина, оказывающего укрепляющее действие на клейковину. Следует также отметить, что в семенах чечевицы по сравнению с семенами сои в меньшем количестве присутствуют антипитательные вещества (ингибиторы трипсина). 30 Тазова З.Т. Разработка и оценка потребительских свойств хлебобулочных изделий с применением биологически активной добавки на основе семян чечевицы: автореф. дис. … канд. техн. наук. - Краснодар, 2004. - 24 с. 443 Таблица 76 Сравнительная характеристика семян чечевицы и сои Наименование показателя Значение показателя для семян Чечевицы Сои Массовая доля, %: влаги 13,58 11,95 белки (Nx6,25) 25,00 35,00 липиды 1,20 18,20 углеводы, в том числе: 52,50 17,90 крахмал 39,80 3,43 пищевые волокна: гемицеллюлоза 1,25 3,05 клетчатка 3,68 4,30 пектин 3,58 5,21 Среднее содержание трипсиновых ингибиторов, ед. ингибированного трипсина 3,00 6,00 Коэффициенты: переваримости белка 0,89 0,79 эффективности белка 0,85 1,35 Биологическая ценность белка, % 58,0 70,0 По сбалансированности состава незаменимых аминокислот семена чечевицы приближаются к семенам сои и превосходят пшеничную муку (таблица 77). Следует отметить, что содержание наиболее важных незаменимых аминокислот - лизина, метионина и цистина в семенах чечевицы выше, чем в пшеничной муке. Семена чечевицы содержат широкий спектр минеральных элементов, особенно следует отметить наличие железа, цинка, селена, марганца, фтора и хрома, дефицит которых в настоящее время наблюдается в рационах питания человека (таблица 78). Наряду с тем, что минеральные элементы являются физиологически функциональными пищевыми ингредиентами, они также являются ценной питательной средой для дрожжей, что имеет важное значение для приготовления теста и производства высококачественных хлебобулочных изделий. 444 Таблица 77 Состав незаменимых аминокислот семян чечевицы и сои Наименование аминокислоты Содержание, г/100г белка Семена Мука пшеничная чечевица соя Изолейцин 4,50 4,30 5,30 Лейцин 7,50 7,10 8,13 Лизин 6,70 6,30 2,65 Метионин+цистин 3,71 4,20 1,60 Треонин 3,50 4,10 3,18 Фенилаланин-тирозин 6,57 8,50 5,80 Триптофан 1,20 1,20 1,20 Валин 5,12 4,70 5,10 Сумма незаменимых аминокислот 38,80 40,40 32,96 Таблица 78 Состав макро- и микроэлементов семян чечевицы Наименование показателя Значение показателя Массовая доля макроэлементов, мг/100г: натрий 55,80 калий 680,10 кальций 85,90 магний 81,70 фосфор 385,00 Массовая доля микроэлементов, мкг/100г: железо 13100 цинк 2380 марганец 1300 селен 50 фтор 30 хром 10 По содержанию витаминов семена чечевицы практически не уступают семенам сои. Таким образом, в составе семян чечевицы содержатся ценные с точки зрения пищи физиологически функциональные ингредиенты, что позволяет считать семена чечевицы перспективным сырьем для производства добавок к хлебобулочным изделиям. Однако, для обеспечения семенам чечевицы заданных технолггических свойств необходима специальная технология их переработки. Следует отметить, что увеличение дозировки БАД из семян 445 чечевицы более 7 % к массе муки не приводит к дальнейшему укреплению клейковины. Укрепление клейковины при введении БАД из семян чечевицы, повидимому, можно объяснить образованием комплексных соединений белков муки с углеводами БАД из семян чечевицы (гликопротеинов). Последнее повидимому, приводит к возникновению в третичной и четвертичной структурах белковых молекул еще одного вида дополнительных связей, а именно, углеводных мостиков, упрочняющих структуру белковой молекулы. Кроме этого, укреплению клейковины способствует содержащийся в БАД из семян чечевицы пектин. Положительное влияние БАД из семян чечевицы на клейковину было подтверждено данными о положительном ее влиянии на структурно- механические свойства теста (таблица 79). Таблица 79 Влияние БАД из семян чечевицы на реологические свойства теста Наименование показателя Проба муки Конт роль Дозировка БАД, % к массе муки 3 4 5 7 10 Показатель пенетрометра, К60, ед. прибора 1 215 180 174 168 160 160 2 238 196 189 185 175 175 Показатели фаринографа: водопоглотительная способность, % 1 55 63 66 67 69 69 2 45 59 62 64 65 65 время образования и устойчивости теста, мин. 1 8,0 8,5 9,0 9,2 9,3 9,3 2 7,5 8,1 8,5 8,9 9,0 9,1 разжижение теста, ед. прибора 1 170 161 158 155 150 150 2 180 172 167 162 155 155 валориметрическая оценка, ед.ф. 1 60 65 69 71 73 74 2 51 57 62 69 71 72 Исследование структурно-механических свойств теста на фаринографе показало, что внесение в тесто БАД из семян чечевицы 446 Таблица 80 Влияние БАД из семян чечевицы на качество хлеба Наименование показателя Значение показателя Контроль Дозировка БАД, % к массе муки 3 4 5 7 10 Удельный объем, см 3 /100 г 265 305 320 340 350 340 Формоустойчивость подового хлеба, Н/Д 0,35 0,43 0,45 0,48 0,49 0,48 Пористость, % 68 73 74 77 78 77 Деформация мякиша, ед. АП-4/2: ДH общ 85 90 93 100 105 100 ДH пл 62 66 68 75 80 75 ДH упр 23 24 25 25 25 25 Таблица 81 Химический состав и энергетическая ценность хлеба «Чечевичка» Наименование пищевых ингредиентов Содержание пищевых ингредиентов в 100г хлеба контроль хлеб «Чечевичка» Белки,г 7,60 9,32 Липиды, г 0,86 0,92 Углеводы, г, в том числе 50,15 54,05 пищевые волокна, г 3,25 4,05 Макроэлементы, мг: натрий 4,15 8,36 калий 129,15 173,35 кальций 27,80 34,00 магний 31,80 38,00 фосфор 105,30 131,10 Микроэлементы, мкг: железо 1700 2750 цинк 700 950 марганец 801 907 селен отсутствие 6,1 фтор отсутствие 3,2 хром 0,002 4,3 Витамины, мг: β-каротин отсутствие 0,004 витамин B 1 0,20 0,28 витамин B 2 0,05 0,10 витамин B 6 отсутствие 0,07 витамин РР 0,16 0,23 Энергетическая ценность, ккал 215,94 261,76 447 приводит к снижению разжижения теста, увеличению его водопоглотительной способности, при этом указанные эффекты наиболее выражены для теста из очень слабой муки.Улучшение реологических свойств теста, как и укрепление клейковины, можно объяснить высокой водопоглотительной способностью белков и пищевых волокон (клетчатка, гемицеллюлоза и пектин), содержащихся в БАД из семян чечевицы. Показано, что качество хлеба с внесением БАД из семян чечевицы по основным показателям и структурно-механическим свойствам мякиша лучше по сравнению с качеством хлеба без внесения БАД (контроль), при этом лучшие показатели были получены при внесении БАД из семян чечевицы в количестве 7 % к массе муки. При внесении указанного количества БАД удельный объем увеличивается на 32 %, пористость - на 16 %, формоустойчивость - на 40 %, а сжимаемость мякиша - на 15 % по сравнению с контролем. Пористость хлеба, обогащенного БАД, была более развитой и равномерной, а мякиш - более нежный и эластичный. Внесение БАД позволяет не только улучшить качество хлеба, но и повысить его пищевую и физиологическую ценность за счет увеличения содержания витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и незаменимых аминокислот. 31 Неадекватные ситуации в продовольственной, экологической и социально-экономической сферах, требуют создания продуктов питания нового поколения, снижающих влияние негативных факторов на организм человека. Необходимость формирования системы здорового питания населения - приоритетное направление Государственной политики России. Это отражено в распоряжении Правительства РФ «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года», утвержденного 25 октября 2010 года (№ 1873-р). Современная стратегия создания продуктов здорового питания состоит в применении пищевого сырья с известными составом и свойствами, гарантирующего полноценное обеспечение основными и биологически активными веществами (БАВ) в необходимом сочетании жизненно важных систем организма, в том числе из малоизученных источников - дикорастущих культур и вторичных 31 Тазова З.Т. Разработка и оценка потребительских свойств хлебобулочных изделий с применением биологически активной добавки на основе семян чечевицы: автореф. дис. … канд. техн. наук. - Краснодар, 2004. - 24 с. 448 продуктов переработки растительного и животного сырья. Пащенко В.Л. обоснован выбор сырьевых источников БАВ, определен их химический состав, дефицитные в питании нутриенты и биологическую безопасность; создан информационный банк о свойствах исследуемых БАВ и их влиянии на жизнеобеспечивающие функции и гомеостаз организма человека; обоснована целесообразность получения и применения, новых БАВ и БАК в рецептурах и технологиях МКИ - продуктах функционального назначения; доказано соответствие новых изделий функциональным продуктам питания по качеству, степени удовлетворения суточной потребности в дефицитных нутриентах и биологической безопасности. 32 Автором на основе принципов пищевой комбинаторики и методов биотехнологии разработаны БАК, свойства которых обеспечивают профилактику и снижение риска возникновения хронических заболеваний. Установлены закономерности изменения активности БАВ и БАК от количества компонентов, входящих в их состав. Оценен биопотенциал новых БАВ и БАК и их функционально-технологические свойства в составе пищевых систем на примере МКИ. В работе использованы: жмых амаранта Amaranthus hibridus - вторичный порошкообразный продукт переработки зерна амаранта. В комплексе со жмыхом применяли ЖПКЖ - вторичный продукт мясоперерабатывающей отрасли. БАВ жмыха содержат, %: пищевые волокна (ПВ) - 23,51; белки - 22,16; липиды - 8,87; сквален - 0,55; витамины, мг/100 г: Р -113,00, β- каротин - 2,55, Е - 110,99, В 1 - 0,65, В 2 - 1,24, С - 45,98; биогенные элементы, мг/100 г: Са - 46,00, Se -158,00, Fe - 260,10, Zn - 26,95, Mn - 39,45, Co - 3,45, Cu -10,77, Mg - 33,70. Триглицериды липидов - это 90,8 % ПНЖК, представленных, %: ω-9 - 22,0, ω-6 - 51,6 и ω-3 - 17,2. ЖПКЖ - биологически активный продукт, отличающийся наличием ПНЖК, лецитина (0,13-0,18 %) и отсутствием трансизомеров. ФФПИ (физиологически функциональный пищевой ингредиент) композиции проявляют геродиетические, радиопротекторные, бактерицидные, антиатерогенные, антиатеросклеротические, липотропные, противоаллергические, антимикробные, фунгицидные и др. свойства. Шрот расторопши - продукт переработки плодов расторопши 32 Пащенко В.Л. Создание новых мучных кондитерских изделий с использованием биологически активных веществ растительного и животного происхождения: Автореф. дис…. канд. техн. наук. — Воронеж, 2011. — 16 с. 449 пятнистой Silybum marianum (L.) Gaertn. С учетом принципов комбинаторики разработана БАК: шрот + СБИ + рапсовое масло + лецитин. Состав БАВ шрота, %: белки – 21,9, липиды - 12,9, ПВ - 27,4; витамины, мг/100 г: В 1 - 0,014; В 2 - 0,014; Е - 0,47; β-каротин – 0,2 и биогенные элементы, из которых следует отметить, мг/100 г: Mg - 350, Ca - 1120, Р - 960; мкг/100 г: Fe - 14,6, Zn - 5,1, Сu - 1,6; ПНЖК, %: ω-9 - 22,0, ω-6 - 61,0, ω-3 - 1,5; гепатопротектор силимарин - 2,5 %. СБИ содержит 92 % протеина на абс. СВ и полный спектр незаменимых аминокислот. Усвояемость СБИ составляет 95 %. Рапсовое масло отличается повышенным содержанием ПНЖК ω -3. Соевый лецитин представлен, %: фосфолипидами-97, соевым маслом- 2, увлажнителем-1. ФФПИ композиции обладают гепатопротекторными, антиопухолевыми, антиоксидантными, антивирусными, противосклеротическими, липотропными и кроветворными, радиопротекторными, мембранно-стабилизирующими, антиатеросклеротическими, антихолестеринными, антитоксическими свойствами за счет наличия натуральных антиоксидантов, ПНЖК (ω- 6, ω-3), витаминов, лецитина, биогенных элементов, незаменимых аминокислот, биофлавоноидов, в т.ч. силимарина, ПВ и др. Порошок из плодов боярышника (ППБ) - продукт из плодов дикорастущего в ЦЧР боярышника Crataegus sanguine Pall, обладающий биогенным потенциалом и участвующий в поддержании гомеостаза организма человека. Основные функциональные действия ППБ: кардиотоническое, спазмолитическое, диуретическое и антиканцерогенное. Химический состав, %: вода - 10,0; белки – 2,3; общие сахара - 30,2; крахмал - 7,1; клетчатка - 31,0; липиды - 2,1. БАВ, содержащиеся в ППБ: пектиновые вещества - 9,7; дубильные вещества (флавоноиды) — 4,1; ацетилхолин; органические - 1,0 и тритерпеновые кислоты; биогенные элементы - 2,5 (К, Na, Са, Mg, Р, Mn, Fe, Zn, Со, Cr, Al, Сu, Se, Ni, I, В); витамины – В 1 , В 2 , В 3 , В 5 , С, Р, холин, Е и β-каротин; фитостерины; гликозиды. Эффекты БАВ и БАК обусловлены свойствами их составляющих. Растительные ПВ выводят из организма токсичные металлы и радионуклиды, патогенные бактерии, бактериальные токсины, нормализуют обмен веществ. Антиоксиданты нейтрализуют избыточную концентрацию свободных радикалов. ПВ и антиоксиданты в пищевых продуктах проявляют синергизм. ПНЖК ω -6 и ω -3 предупреждают атеросклероз и тромбообразование, 450 гипертоническую болезнь, сердечнососудистые заболевания, нарушение мозгового кровообращения, укрепляют иммунную систему и др. Биогенные элементы обеспечивают активацию ферментов, процессы свертывания крови, проницаемость мембран, образование мембранного потенциала, внутриклеточные процессы. Ионы Са - универсальный регулятор жизнедеятельности клеток. Участвуют в белковом, углеводном и жировом обмене веществ: Fe, Со, Мn, Zn, Mo и др.; в синтезе белков - Mg, Mn, Fe, Со, Сu, Cr, в кроветворении - Со, Сu, Мn, Zn, Ni; в дыхании - Mg, Fe, Сu, Zn, Mn и Co. Макро- и микроэлементы БАВ и БАК способны обеспечить регуляцию гомеостаза. Витамины БАВ и БАК препятствуют развитию атеросклероза, способствуют окислению и выведению из организма холестерина, усвоению Са и Fe, поддержанию нормального иммунного статуса и гомеостаза человека. Функционально-технологические свойств и безопасность сырьевых источников. Биобезопасность жмыха амаранта определяли по микробному числу и на тест-культуре P. Caudatum: микробное число - 36-10 2 КОЕ/г, к инфузориям - индифферентен. Содержание радионуклидов, тяжелых металлов, вредных веществ не превышало нормативных значений. Токсическое, аллергенное, кожно- резорбтивное, эмбриотоксическое и тератогенное действия не проявлялись. Следовательно, жмых амаранта безопасен для организма человека. Гранулометрический состав незначительно отличался от пшеничной муки. Белки жмыха содержат солерастворимую и водорастворимую фракции; щелочерастворимая - отсутствует. Это отличает их от функционально-технологических свойств белков пшеничной муки и положительно влияет на качество полуфабрикатов и МКИ. Значения ВСС и ЭС жмыха амаранта составили 3,5 г воды/г продукта и 15 % соответственно. Свойства ЖПКЖ: плотность при 15°С - 0,927 г/см 3 ; твердость - 186,0 г/см 3 ; температура плавления - 35,7 °С; температура застывания - 38,0 °С; йодное число - 44,0 г йода/100 г продукта. Массовая доля твердых триглицеридов, %: при 20 °С - 16,2; при 30 °С - 8,7. Усвояемость - 97 %. Биобезопасностъ шрота расторопши проведена аналогично жмыху амаранта и подтверждена возможность его применения в пищевых продуктах. 451 Гранулометрический состав после предварительного измельчения соответствовал пшеничной муке. Значения ВСС и ЭС шрота расторопши составили 2,7 г воды/г продукта и 11 % соответственно. Рапсовое масло (рафинированное дезодорированное) - на вид прозрачное, без постороннего вкуса и запаха, желтого цвета с зеленоватым оттенком. Перекисное число - 7,0 моль активного О 2 /кг; кислотное число – 0,35 мг КОН/г; массовая доля влаги - 0,15 %; массовая доля эруковой кислоты - 0,5 %. Биобезопасность и биоактивность ППБ доказана на тест-культуре Р. caudatum. Он индифферентен к инфузориям, стимулирует размножение и жизнеспособность клеток. Микробное число ППБ составляет 27·10 2 КОЕ/г, что значительно меньше допустимого по СанПин 2.32.1078-01. Гранулометрический состав незначительно отличался от пшеничной муки. ВСС - 6,1 г воды/г продукта, ЖСС - 50 % и ПС - 149 % обеспечивают синергетическое взаимодействие с компонентами пшеничной муки. Пащенко В.Л. разработаны технологии продуктов питания функционального назначения с применением БАВ и БАК. Традиционная рецептура заварных пряников «Русские» (контроль) требует коррекции многокомпонентными, полифункциональными БАК с целью получения продуктов питания функционального назначения. Из-за содержания транс-изомеров в новых МКИ применение маргарина исключалось, так как его потребление связано с риском для здоровья. Создана БАК жмых амаранта + ЖПКЖ и определены дозировки ее компонентов, %: жмых амаранта взамен муки - 15; ЖПКЖ - 5. Особенность технологии: смешивание пшеничной муки 1 сорта со жмыхом, приготовление заварки, охлаждение и внесение в нее при замесе теста ЖПКЖ и др. компонентов. Добавление жмыха и ЖПКЖ улучшает эффективную вязкость на 6,5 %, пластическую прочность – на 8,5 %, а адгезию снижает на 9,3 %. Плотность пряников «Маячок» снизилась на 0,16 %, удельный объем увеличился на 3,8%, намокаемость – на 6,2 %, БЦ - на 4,4 %, АС по лизину - на 8,8 %; ЭЦ снизилась на 5%. Сбалансированы: ω-3: ω-6 = 1:4,6 и Ca:Mg:P = 1:0,5:1,55. Суточная потребность, в ПВ, Mg, Р, Fe, Se, витаминах В 1, В 2, С и Р покрывается на 10-50 %. Экономия, 452 муки - 70 кг с 1 т изделий. Доказана эффективность применения БАК (шрот расторопши + СБИ + рапсовое масло + соевый лецитин) в технологии заварных пряников «Улыбка». Дозировки ингредиентов БАК, %: шрот и СБИ взамен муки - 10 и 12 соответственно; рапсовое масло- 15; лецитин, % к массе рапсового масла-5. Отличия в технологии пряников: смешивание муки со шротом и СБИ, приготовление заварки; смешивание рапсового масла с лецитином; внесение масло- лецитиновой смеси и др. компонентов в обогащенную охлажденную заварку для замеса теста. Наличие БАК улучшает пластическую прочность теста на 7,3 %, эффективную вязкость - на 7,6 %, а адгезию снижает на 11,2 %, что положительно сказывается на его формовании. БЦ пряников повысилась на 20,8 %, содержание лизина - в 1,8 раз. Сбалансированы: белки:углеводы = 1:5; ω-3: ω-6 = 1:3; приближено к рекомендуемому (1:1,5:0,5) соотношение Ca:P:Mg = l: 1,9:0,6; в контроле эти значения составляют 1:12; 1:10 и 1:4,2:1,6 соответственно. ЭЦ повысилась на 4 % за счет сбалансированности ω-3: ω-6. Суточная потребность в белках, ПВ, Са, Р, Mg, Fe, витаминах В 1 , В 2 , Е, β- каротине и Р удовлетворяется на 10-18 %. Пряники отличались насыщенным цветом и ароматом, другие показатели соответствовали контролю. Безопасность доказана «in vivo» на белых крысах. Анализ крови свидетельствовал, что все показатели не превышают нормы (табл. 82). Таблица 82 Биохимические показатели крови Показатель Крысы Результат контроль опыт Белок общий, г/л 54-78 61,0 60,5 Мочевина, ммоль/л 4,8-11,1 8,4 7,7 Креатинин, мкмоль/л 44-138 59,4 46,3 АлАТ, Е/л 16-67 48,7 45,5 Глюкоза, ммоль/л 4,0-6,9 5,8 5,6 Амилаза, Е/л 489-609 570,0 542,0 АСАТ, Е/л 72-196 132,4 90,0 Билирубин, мкмоль/л 0-1,67 0,7 0,5 Расход муки сокращен в пряниках на 110 кг с 1 т изделий. Для создания нового бисквита применяли БАВ - ППБ, за контроль принята традиционная рецептура № 1. ППБ вносили в 453 яично-сахарную массу перед сбиванием. Эффект достигался при внесении 30 % ППБ взамен муки: пенообразование улучшалось за счет пектина и рН 5,5; удельный объем воздушной фазы увеличивался на 9,1 %, теста - на 17,4 %. Зависимость между показателями качества пенообразных масс выражается уравнением: η п = η 0 ( 1+ ВV B 2/3 /d ср ), где η п – эффективная вязкость пены, Па·с; η 0 – вязкость жидкости, Па с; В - коэффициент пропорциональности; V B - удельный объем воздушной фазы, %; d ср - средний диаметр воздушных пузырьков, мкм. Изделия имели приятный шоколадный цвет; фруктовый вкус и аромат; равномерную, тонкостенную пористость; их удельный объём увеличивался на - 4,5 %, пористость - на 7,7 %; ЭЦ снижалась на 4,5 %. «Софьюшка» удовлетворяет суточную потребность, %: по ПВ – 10,7, биогенным элементам (P, Fe, Se, I) и витаминам (Е, β-каротину, С, Р, В 1 , В 5 ) – на 10-50 %. Экономия муки с 1 т изделий – 84 кг. Новые заварные пряники «Маячок» и «Улыбка», бисквит «Софьюшка» можно отнести к функциональным продуктам. В работе применялся коллагеновый биогидролизат - полифункциональный биологически активный ингредиент в технологии МКИ. Отходы жиловки мяса КРС содержат 33,7 % белка, в т.ч. щелочерастворимого - 86,3 %; количество аминокислотных полярных остатков - 61,0 г/100 г белка. В нативном состоянии из-за низких функционально-технологических свойств и плохой усвояемости не используются. Поэтому, это сырье подвергали биомодификации при условии накопления водо- и щелочерастворимых белков в соотношении 1 :(2,3-2,5). При такой обработке сырья обеспечивается процесс пенообразования. Для выделения очищенных коллагеновых субстанций рекомендован ФП «Нейтраза 1.5 MG»; для их дифференцированной модификации - ФП «Коллагеназа пищевая». Параметры гидролиза: дозировка «Нейтразы 1.5 MG» - 4 ед ПА/г белка; t=55 °С; рН 6; гидромодуль 1:2; время гидролиза 170 мин. Для «Коллагеназы пищевой» параметры гидролиза соответственно: 6 ед ПА/г белка; t=37 °С; рН 72; гидромодуль 1:2; 270 мин. Для эксперимента пробу гидролизата 454 высушивали, размалывали и использовали при определении белковых фракций по массе, их растворимости и количества продуктов гидролиза (табл. 83). 33 Таблица 83 Состав порошкообразного коллагенового гидролизата Наименование компонента Содержание Белок общий, % к общей массе 82,2 Фракционное распределение на основе растворимости, % к общему белку водорастворимый солерастворимый щелочерастворимый 27,4 9,4 63,2 Липиды, % 0,3 Зола, % 1,7 Влага, % 15,8 Электрофоретические исследования показали, что молекулярная масса полипептидных фрагментов равна 212,4-97,6 кДа. Соотношение водорастворимого и щелочерастворимого белка составило 1:2,3: фракции белка представлены, % к общему белку: белками - 58,4, пептидами - 29,3, аминокислотами -12,3. О получении биогидролизата коллагена свидетельствует высокое содержание аминокислот, мг/100 г: глицина - 7,10, пролина - 6,86, глутаминовой кислоты - 6,13, лизина - 5,94, треонина - 3,74 при отсутствии триптофана и низком содержании метионина. Высокие скоры лизина (АС=108 %) и треонина (АС=93,5 %) в КБГ устранит их дефицит в пшеничной муке и МКИ. Безопасность гидролизата обеспечена отсутствием протеолитических ферментов: «Нейтраза 1.5 MG» и «Коллагеназа пищевая» в процессе выпечки МКИ полностью ингибируют, что исключает их действие на ЖКТ человека. Экспресс- биотестом доказана биобезопасность и биоактивность КБГ. Он обладает цитопротекторной активностью, нормализует микробиоциноз кишечника, стимулирует работу ЖКТ и сорбционную способность. В новых заварных пряниках «Радуга» (табл. 84) для усиления их функциональности создана и применена композиция КБГ+жмых 33 Пащенко В.Л. Создание новых мучных кондитерских изделий с использованием биологически активных веществ растительного и животного происхождения: Автореф. дис…. канд. техн. наук. — Воронеж, 2011. — 16 с. 455 амаранта. 34 Изменения в технологии: смешивали муку со жмыхом, готовили заварку, в охлажденную заварку на стадии замеса теста вносили КБГ и др. сырье. Дозировка жмыха 15% от общей массы муки, а КБГ - взамен меланжа в контроле. Таблица 84 Показатели качества заварных пряников Показатель Заварные пряники «Русские» (контроль) «Радуга» (опыт) Состояние поверхности Гладкая, без вмятин и вздутий Гладкая, без вмятин и вздутий Форма Правильная, без вмятин Правильная, без вмятин Цвет Светло-желтый Светло-коричневый Вкус Соответствующий данному виду пряников С легким приятным привкусом жмыха амаранта Вид в изломе Пропеченное изделие без следов непромеса, с равномерной поверхностью Щелочность, град 0,8 0,8 Намокаемость, % 110,0 116,2 Удельный объем, см 3 /100 г 160,0 175,0 В пряниках «Радуга» массовая доля белка повысилась на 4 %, БЦ - на 12,8 %; аромат - в 1,7 раза (S к =88,0, S оп =147,8 у.е); перевариваемость - на 14 %; достигнуто соотношение Ca:Mg:P=l:0,5:l,6. Суточная потребность в ПВ, Mg, Р, Са, Fe, Se, витаминах В 1 , В 2 С и Р покрывается на 10-50 %. При дозировке 30 % КБГ взамен яйцепродуктов получены бисквитные полуфабрикаты (табл. 85) и разработаны бисквиты «Бусинка». 34 Пащенко В.Л. Создание новых мучных кондитерских изделий с использованием биологически активных веществ растительного и животного происхождения: Автореф. дис…. канд. техн. наук. — Воронеж, 2011. — 16 с. 456 Таблица 85 Свойства бисквитных полуфабрикатов Физические характеристики бисквитных полуфабрикатов Значения Контроль 30% КБГ Сбитая яично-сахарная масса: удельный объём воздушной фазы, % 55 58 плотность, кг/м 3 337 333 начало расслоения, мин 6 9 доля отстоявшейся жидкости через 3 ч после сбивания, % 19 17 Бисквитное тесто: удельный объём воздушной фазы, % 23 26 плотность, кг/м 3 585 579 влажность, % 39 38 Бисквиты «Бусинка» имели равномерную, тонкостенную пористость, превышающую контрольную на 3 %, удельный объем - на 5 %, БЦ - на 12 %, АС по лизину - на 40 %, АС по треонину - на 30 %; содержание холестирина снижено на 30 %. Улучшалась перевариваемость «Брусники». Изменения в технологии: подготовка КБГ к производству, дозирование его в яично-сахарную массу и сбивание с последующим замесом теста. Бисквиты «Бусинка» приобретают медико-биологические свойства, аналогичные КБГ. Экономия яйцепродуктов составляет 173,6 кг с 1 т изделий. Таким образом в работе Пащенко В.Л. обоснован выбор новых сырьевых источников БАВ: жмых амаранта, ЖПКЖ, шрот расторопши, ППБ и КБГ; определен их химический состав, дефицитные в современном питании нутриенты и биологическая безопасность; создан информационный банк о свойствах исследуемых БАВ, их влиянии на жизнеобеспечивающие функции организма и гомеостаз; обоснована целесообразность получения и применения, новых БАВ (ППБ, КБГ) и БАК (жмых амаранта + ЖПКЖ; шрот расторопши + СБИ + рапсовое масло + соевый лецитин; КБГ + жмых амаранта) в рецептурах и технологиях МКИ, для создания продуктов питания функционального назначения; установлено соответствие новых МКИ - заварных пряников «Маячок», «Улыбка», «Радуга», бисквитов «Софьюшка», «Бусинка» по качеству, степени удовлетворения суточной потребности в дефицитных нутриентах на 10 - 50 % и биологической безопасности функциональным пищевым продуктам. 35 35 Пащенко В.Л. Создание новых мучных кондитерских изделий с использованием биологически 457 При разработке ФПП на основе экстрактов растительного сырья чрезвычайно важным является определение той концентрации экстрактов, которые бы обеспечивали функциональные свойства продуктов с их использованием. Экстракты из-за низкой массовой доли сухих веществ не могут содержать ФПИ в количествах более 15% от СП, поэтому согласно ГОСТ Р 52349-2005 не могут относиться к ФПП, однако они обладают эффективными лечебно- профилактическими свойствами благодаря комплексам биологически и физиологически активных веществ. Исследуемые нами экстракты предполагалось использовать при производстве функциональных сиропов. В изученной нами литературе отсутствует однозначный ответ, в каких количествах потребляемые экстракты обладают функциональными свойствами. Поэтому представляло интерес определение той концентрации экстрактов, при которой начинают проявляться функциональные свойства. С этой целью был изучен теоретически, освоен практически и проведен эксперимент по определению регенерирующей способности планарий в экстрактах исследуемых видов сырья в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Работа выполнялась на планариях Girardiatigrina (Platyhelminthes, Triclada), бесполой лабораторной расе плоских червей. В качестве экспериментального раствора использовали экстракты сушеного растительного сырья (корень женьшеня культивируемого, плоды шиповника, листья крапивы) в разведениях 1:5, 1:10, 1:100, 1:1000, 1: 10000, 1:100000, 1:1000000. Эксперименты в каждой серии повторялись не менее 3-х раз. Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы «Sigma-Plot 2.01». Для оценки динамики роста регенерационной почки (бластемы) в экспериментальных и контрольных животных применяли метод прижизненной морфометрии, с использованием компьютерных технологий для регистрации и анализа изображений. В качестве количественного критерия роста использован индекс регенерации R=s/S, где s - площадь бластемы, S площадь всего тела регенеранта в данный момент времени. Каждое из измеряемых значений R как в опыте, так и в контроле являлось результатом усреднения измерений на 30 животных. Изменение индекса регенерации в эксперименте по сравнению с контролем определялась активных веществ растительного и животного происхождения: Автореф. дис…. канд. техн. наук. — Воронеж, 2011. — 16 с. 458 по формуле: % 100 ) ( ) ( К К Э К Э R R R R δ δ + ± − = ∆ ,- где ∆R - разница (%) между величинами индекса регенерации в экспериментальных R Э и контрольных R К образцах, δ Э,К - стандартные ошибки измерений в опыте и контроле. Регенерирующая способность планарий зависела от содержания в экстракте биологически- и физиологически активных веществ, которые губительно действовали на животных, поскольку они обладают способностью роста регенерационной почки после декапитации только в чистой воде (смеси дистиллированной и чистой прудовой) (табл. 86). Проведенные исследования показывали, что разведение экстракта корня женьшеня до концентрации от 1:5 до 1:10000, плодов шиповника и крапивы (листа) от 1:5 до 1:1000 токсично для планарий, следовательно, при этих концентрациях экстракта, благодаря содержанию БАВ, проявляются функциональные свойства. Таблица 86 Действие растворов экстрактов растительного сырья на регенерацию планарий Girardiatigrina Разведение препарата Контроль, R±Std.Err Опыт, R±Std.Err Величина биологического эффекта, ∆R±Std.Err Экстракта корня женьшеня 1:100000 0,0336±0,00088 0,0270±0,00085 -19,6% ±5,1% (P<0,001) 1:1000000 0,0336±0,00088 0,0284±0,00072 -15,4% ±4,8% (P<0,001) Экстракта плодов шиповника 1:20000 0,0315±0,00066 0,0363±0,00078 +15% ±4,6% (P<0,001) 1:100000 0,0315±0,00066 0,0316±0,00012 0% ±6% (P<0,001) Экстракта листьев крапивы 1:20000 0,0315±0,00066 0,0374±0,0012 +19% ±6% (P<0,001) 1:100000 0,0315±0,00066 0,0320±0,0012 +1,6 ±6% (P<0,001) Учитывая широкие «диапазоны функциональности» проведена градация функциональных свойств. С учетом методики проводимого эксперимента нами выделены пять уровней, соответствующие пяти разведениям экстрактов. Уровни функциональности с учетом концентрации растворов экстрактов распределили следующим образом: Iуровень – очень высокий (до 1:50); II уровень – 459 высокий (от 1:51 до 1:100); III уровень – средний (от 1:101 до 1:1000); IV уровень – низкий (от 1:1001 до1:10000); V уровень – очень низкий (от 1:10001 до 1:100000). Шкала уровней функциональности исследованных экстрактов явилась основой для определения уровней функциональности разработанных пищевых продуктов с использованием экстрактов растительного сырья. |