Представлены сведения о функционально-технологических свойствах белков и их поведении при внесении в продукты питания. Определены функционально-технологические свойства белкового изолята подсолнечного шрота и проведен сравнительный анализ их со свойствами других белковых продуктов
Ключевые слова: функционально-технологические свойства, белковый изолят, качество, хлебобулочные изделия
Одна из важнейших причин, вызвавших негативные тенденции в состоянии здоровья населения нашей страны, − это отрицательная динамика изменения белковой ценности рациона питания, связанная как с количественным дефицитом в потреблении белка, так и с постепенным снижением его биологической ценности.
Поступающие с пищей белки выполняют три основные функции: они служат источником незаменимых и заменимых аминокислот, которые используются в качестве строительных блоков в ходе биосинтеза белка у новорожденных и детей, а также взрослых, обеспечивая при этом постоянное пополнение и кругооборот белков; аминокислоты белков служат предшественниками гормонов, порфиринов; окисление аминокислотных радикалов [1, c. 126].
Россия относится к той группе стран, где в состоянии хронического дефицита белка и просто недоедания, по оценке экспертов ФАО/ВОЗ, находится от 2,5 до 4,0 % от общей численности населения или примерно 5 − 6 млн человек. (Эти данные ФАО/ВОЗ подтверждает и статистика Росстата) [1, c. 127].
Нарушение структуры питания, выраженное в недостаточном потреблении полноценных белков и неоптимальным их соотношением с другими компонентами пищи, является одной из причин повышенной восприимчивости организма человека к инфекционным заболеваниям, замедления процесса кроветворения, задержки роста и развития детей, нарушения обмена жиров, углеводов и витаминов.
Перспективным источником белковых веществ являются ресурсы растительного белоксодержащего сырья, в том числе и вторичные. Значительное количество вторичных ресурсов образуется в масложировой промышленности, которая, перерабатывая семена подсолнечника и извлекая из них лишь один компонент − растительное масло, располагает большим количеством шрота, который широко используемого в кормовых целях [3; 9, c. 41; 12, c. 58].
Ценным свойством подсолнечного шрота является высокое содержание белка, низкая себестоимость и отсутствие токсичных и антипитательных веществ [5, c. 19]. Однако использование белкового изолята подсолнечника в пищевых целях ограничивается высокой концентрацией фенольных соединений, которые придают ему темную окраску [13, c. 360]. Известен способ получения белкового изолята из подсолнечного шрота с низким содержанием фенольных веществ путем солевой экстракции и осаждении водным раствором янтарной кислоты [4, 7, c. 51]. Для того, чтобы предопределить поведение белкового изолята подсолнечника при введении в рецептуру хлебобулочных изделий необходимо изучить его функционально-технологические свойства. Из литературных источников известно, что белковый изолят подсолнечника вносят в рецептуру хлебобулочных изделий в виде водной суспензии или жиро вой эмульсии [2; 6, c. 60; 8, c. 31; 10, c. 22; 11, c. 114]. Однако, белковый изолят можно вносить в различные рецептуры хлебобулочных изделий, которые могут содержать яйца, различные начинки и т. д.
Поэтому цель работы заключалась в исследовании функционально-технологических свойств белкового изолята для решения вопроса внесения его в различные рецептуры хлебобулочных изделий.
Под функциональными свойствами изолированных белков принято понимать широкий комплекс физико-химических характеристик, определяющих их поведение при переработке и хранении, обеспечивающих желаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых продуктов. Это уровни эмульгирующей, водосвязывающей, жиро-, водопоглощающей и гелеобразующей способностей, структурно-механические свойства (липкость, вязкость, пластичность и т. д.) определяли по общепринятым методикам.
Согласно общепринятой классификации масличного сырья, у белков продуктов переработки подсолнечника выделяют две группы функциональных свойств:
- свойства, обусловленные взаимодействием белков и воды и определяющие гидратацию, набухаемость, растворимость, вязкость и загущающую способность;
- свойства, основанные на поверхностной активности и заключающиеся в снижении поверхностного натяжения на границе раздела фаз масло-вода или вода-воздух;
- эмульгирующая и пенообразующая способности.
Функциональные свойства белкового изолята подсолнечника в сравнении со свойствами других белковых продуктов растительного происхождения представлены на рисунках 1 и 2.
Рис. 1. Функционально-технологические свойства белковых продуктов: ЖУС — жироудерживающая способность, г/г; ВУС — водоудерживающая способность, г/г
Рис. 2. Функционально-технологические свойства белковых продуктов: СП — стойкость пены, %; ПОС — пенообразующая способность, %; ЖЭС — жироэмульгирующая способность, %
Установлено, что функционально-технологические свойства белкового изолята подсолнечника отличаются от других белковых продуктов. ЖУС изолята превосходит ЖУС горохового изолят и пшеничной клейковины, уступая только соевому изоляту. Белковый изолят подсолнечника отличается самой низкой водоудерживающей способностью по сравнению с другими белковыми продуктами, что, вероятно, связано с частичной денатурацией белковых молекул в процессе получения масла и шрота.
Отмечено, что жироэмульгирующая способность белкового изолята подсолнечника превосходит ЖЭС изолята гороха и практически не отличается от ЖЭС пшеничной клейковины и соевого изолята. Показатели пенообразования: стойкость пены и пенообразующая способность белкового изолята подсолнечника превосходят пшеничную клейковину, но значительно уступают изолятам гороха и сои.
Функционально-технологические свойства белкового изолята подсолнечника отличаются средними показателями жироудерживающей и жироэмульгирующей способностями. Это прогнозирует использование изолята подсолнечника в рецептурах, содержащих жировые продукты, яйца. Однако использование белкового изолята подсолнечника в качестве пенообразователя, как например, соевый изолят, неэффективно, ввиду низких пенообразующих свойств. Этот фактор необходимо учитывать при разработке рецептур и планировании обогащения белком подсолнечника продуктов питания пористой структуры, например, зефира. Низкие показатели водоудерживающей способности белкового изолята подсолнечника ограничивает его применение в мясной промышленности, где этот показатель является очень важным.
Таким образом, можно говорить, что белковый изолят подсолнечника обладает недостаточно высокими функционально-технологическим свойствами, что, к сожалению, ограничивает область его использования. Однако, для улучшения функционально-технологических свойств изолята представляет интерес провести их модификацию, например, ферментами или химическими веществами.
Литература:
1. Кудинов П. И. Современное состояние и структура мировых ресурсов растительного белка / П. И. Кудинов, Т. В. Щеколдина, А. С. Слизькая // Известия вузов. Пищевая технология, № 4, 2012. — С. 124–130.
2. Патент РФ № 2403724. Способ приготовления хлебобулочного изделия / Кудинов П. И., Бочкова Л. К., Щеколдина Т. В., Сочиянц Г. Г.; заявитель КубГТУ; заявл 12.05.2009г; опубл. 20.11.2010г. Бюл. № 32.
3. Патент РФ № 2248725. Способ производства модифицированного соевого белка / Егупов А. Г., Бархатова Т. В., Щербакова Е. В., Лунев А. М.; заявитель КубГТУ. — заявл. 07.07.2003г.
4. Патент РФ № 2340203. Способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота / Лобанов В. Г., Кудинов П. И., Бочкова Л. К., Щеколдина Т. В., Чалова И. А.; заявитель КубГТУ. — заявл. 02.07.2007г; опубл. 10.12.2008г. Бюл. № 34.
5. Щеколдина Т. В. Получение белкового изолята из подсолнечного шрота / Т. В. Щеколдина, П. И. Кудинов, Л. К. Бочкова, И. А. Чалова // Известия вузов. Пищевая технология, № 1, 2008. — С. 19 − 20.
6. Щеколдина Т. В. Влияние белкового изолята из подсолнечного шрота на аминокислотный состав хлеба / Т. В. Щеколдина, П. И. Кудинов, Л. К. Бочкова, Г. Г. Сочиянц // Техника и технология пищевых производств, № 1, 2009. — С. 60 −62.
7. Щеколдина Т. В. Математическое моделирование и разработка оптимальных режимов извлечения белковых веществ из подсолнечного шрота / Т. В. Щеколдина, П. И. Кудинов, Л. К. Бочкова, Г. Г. Сочиянц // Известия вузов. Пищевая технология, № 2–3, 2010. — С. 50–52.
8. Щеколдина Т. В. Применение белкового изолята подсолнечника в производстве хлеба из пшеничной муки / Т. В. Щеколдина, П. И. Кудинов, Л. К. Бочкова, Г. Г. Сочиянц // Известия вузов. Пищевая технология, № 1, 2010. — С. 31 − 32.
9. Щеколдина Т. В. Совершенствование технологии хлебобулочных изделий повышенной биологической ценности с использованием белкового изолята подсолнечного шрота: дис. … канд. техн. наук: — Краснодар, 2010. — 169 с.
10. Щеколдина Т. В. Изучение влияния белкового изолята подсолнечника на свойства смеси ржаной и пшеничной муки / Т. В. Щеколдина, О. Л. Вершинина, П. И. Кудинов, Е. А. Черниховец, № 1 (30), 2015. — С. 20–28.
11. Щеколдина Т. В. К вопросу повышения биологической ценности хлеба и хлебобулочных изделий / Т. В. Щеколдина // Молодой ученый, № 5–1 (85).2015 − С. 111–113.
12. Щербакова Е. В. Теоретическое и экспериментальное обоснование и разработка ресурсосберегающей технологии переработки масличных семян с использованием биотехнологических методов: дис. … доктора техн. наук. — Краснодар, 2006. — 409 с.
13. Shchekoldina T. Production of low chlorogenic and caffeic acid containing sunflower meal protein isolate and its use in functional wheat bread marking / T. V. Shchekoldina, M. Aider // Journal of Food Science and Technology. — 2012. Vol. 5. — P. 358–369.
