ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СОЕВО-ГРИБНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Рубрики: ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Авторы:
1.
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»
2.
Всероссийский научно-исследовательский институт сои
Благовещенск, Амурская область, Россия
Благовещенск, Амурская область, Россия
3.
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»
Тип:
Статья
Страницы:
с 77
по 83
Статус:
Опубликован
Получено:
20.09.2016
Одобрено:
20.09.2016
Опубликовано:
20.09.2016
Классификаторы:
УДК 664:633.853.52:664.848:613.25
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
Семена сои, сушеные грибы, технология, параметры, функциональные пищевые ингредиенты, функциональное питание
Аннотация (русский):
Разработка новых технологий и рецептур пищевых продуктов функциональной направленности является перспективным направлением для пищевой промышленности. Целью исследований является научное обоснование технологических подходов для получения комбинированных продуктов питания функционального назначения, приготовленных с использованием растительного сырья, произрастающего в Дальневосточном регионе - сои и лесных грибов. Результаты исследований позволили разработать технологию приготовления продуктов питания функционального назначения на основе сочетаемости и взаимодополняемости компонентного состава сырья в виде паст и концентратов, а также получить математические модели процессов приготовления соево-грибных продуктов. Посредством математических моделей обоснованы параметры и режимы приготовления комбинированных дисперсных систем: массовая доля раствора аскорбиновой кислоты 14,7 %, концентрация аскорбиновой кислоты 6,2 % и продолжительность формирования сгустка 4,8 мин, при этом оптимальная температура для формирования сгустка 66 0С, начальная влажность сгустка 41,4 %, температура сушки гранул 66 0С, продолжительность сушки гранул 64 мин обеспечивают прочность получаемых гранул в пределах 91 %. Исследованиями установлено, что употребление в пищу разработанных продуктов способствует повышению степени удовлетворения суточной потребности человека в витаминах С, Е, РР, минеральных веществах - калии, фосфоре, а также пищевых волокнах, что подтверждает их функциональное назначение. На основании полученных результатов разработана нормативно-техническая документация в виде стандарта организации и технологических инструкций для производства соево-грибных пасты и концентрата. Новые пищевые продукты могут производиться на предприятиях общественного питания и пищеконцентратной промышленности.
Разработка новых технологий и рецептур пищевых продуктов функциональной направленности является перспективным направлением для пищевой промышленности. Целью исследований является научное обоснование технологических подходов для получения комбинированных продуктов питания функционального назначения, приготовленных с использованием растительного сырья, произрастающего в Дальневосточном регионе - сои и лесных грибов. Результаты исследований позволили разработать технологию приготовления продуктов питания функционального назначения на основе сочетаемости и взаимодополняемости компонентного состава сырья в виде паст и концентратов, а также получить математические модели процессов приготовления соево-грибных продуктов. Посредством математических моделей обоснованы параметры и режимы приготовления комбинированных дисперсных систем: массовая доля раствора аскорбиновой кислоты 14,7 %, концентрация аскорбиновой кислоты 6,2 % и продолжительность формирования сгустка 4,8 мин, при этом оптимальная температура для формирования сгустка 66 0С, начальная влажность сгустка 41,4 %, температура сушки гранул 66 0С, продолжительность сушки гранул 64 мин обеспечивают прочность получаемых гранул в пределах 91 %. Исследованиями установлено, что употребление в пищу разработанных продуктов способствует повышению степени удовлетворения суточной потребности человека в витаминах С, Е, РР, минеральных веществах - калии, фосфоре, а также пищевых волокнах, что подтверждает их функциональное назначение. На основании полученных результатов разработана нормативно-техническая документация в виде стандарта организации и технологических инструкций для производства соево-грибных пасты и концентрата. Новые пищевые продукты могут производиться на предприятиях общественного питания и пищеконцентратной промышленности.
Ключевые слова:
Семена сои, сушеные грибы, технология, параметры, функциональные пищевые ингредиенты, функциональное питание
Семена сои, сушеные грибы, технология, параметры, функциональные пищевые ингредиенты, функциональное питание
Введение В настоящее время вопросами здорового питания озабочены и потребители, и производители. В связи с этим перспективным направлением развития пищевой промышленности является разработка новых видов продуктов для функционального питания, в рецептуру которых включают местные сырьевые ресурсы растительного происхождения [1]. Такие источники сырья должны в обязательном порядке содержать в своем составе достаточное количество физиологически функциональных пищевых ингредиентов, а также не оказывать отрицательного влияния на качество получаемых пищевых продуктов, в том числе их органолептические показатели. На сегодняшний день Амурская область является основным регионом - производителем сои, на долю которого приходится более 40 % общероссийских валовых сборов этой культуры [2]. В семенах сои содержатся биологически ценные компоненты, которые в соответствии с классификацией являются пищевыми функциональными ингредиентами - белок, с богатым аминокислотным составом, жир, с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, витамин Е, клетчатка, изофлавоноиды и другие [3, 4]. Поэтому соя и соевые ингредиенты могут быть использованы для ликвидации дефицита многих эссенциальных пищевых компонентов. Сегодня такие ингредиенты уже используются для сбалансированности питания по белку. Вместе с тем соя может использоваться для создания множества продуктов питания функционального назначения, которые будут оказывать профилактическое и терапевтическое действие при некоторых заболеваниях [5]. Для обогащения продуктов функционального назначения минеральными веществами, витаминами и клетчаткой, придания особых вкусовых и ароматических свойств в качестве ингредиента, содержащего биологически активные вещества, предлагается использовать лесные грибы (белые, подосиновики), произрастающие в Дальневосточном регионе. Однако, кроме подбора компонентного состава по наличию ценных ингредиентов, для получения функциональных продуктов питания необходимо учитывать их сочетаемость и взаимодополняемость по комплексу потребительских свойств (физико-химических, медико-биологических, органолептических, структурно-механических и др.), а также способы их обработки. Учитывая это, целью исследований является разработка технологии соево-грибных продуктов питания функциональной направленности в виде пасты и концентрата. Объекты и методы исследования Объектами исследований являлись: семена сои нового сорта амурской селекции - Хэди, соответствующие требованиям ГОСТ 17109-88; грибы подосиновики сушеные (ТУ 9164-014-23158063-10); грибы белые сушеные (ТУ 9164-014-23158063-10); аскорбиновая кислота (ГОСТ 4815-76); функциональные продукты питания в виде пасты и концентрата. Исследования проводились в соответствии со стандартными методами: семена сои исследовали с применением спектроскопии в ближней инфракрасной области (ГОСТ Р 53600-2009); изучение соево-грибных продуктов проводили с использованием следующих методик: содержание витамина С титриметрическим методом с потенциометрическим титрованием (ГОСТ 24556-89), витамина Е методов высокоэффективной жидкостной хроматографии (ГОСТ Р 54634-2011), витамина РР фотометрическим методом (ГОСТ Р 50479-93), определение влаги методом высушивания до постоянной массы (ГОСТ 15113.4-77), определение жира методом настаивания с растворителем (ГОСТ 15113.9-77), определение белка методом измерения массовой доли общего азота по Кьельдалю с последующим определением массовой доли белка путем кулонометрического титрования аммиака в минерализованной пробе (ГОСТ 23327-98), определение углеводов методом определения растворимых углеводов по Бертрану (ГОСТ 26176-91), определение общего содержания минеральных веществ методом получения золы при сжигании органической части навески продукта и последующего весового определения массовой доли золы (ГОСТ 15113.6-77), определение органолептических показателей путем оценки внешнего вида, цвета, запаха, вкуса и консистенции (ГОСТ 15113.3-77); обработка экспериментальных данных статистическими методами анализа (программы Excel, Statistiсa 6.0). Результаты исследований и их обсуждение Технология получения функциональных продуктов определенной формы на основе сои со сбалансированным химическим составом и высокими органолептическими показателями предусматривает использование исходного сырья с содержанием функциональных ингредиентов в максимально возможной концентрированной форме. Проведенные исследования химического состава основных компонентов позволили установить, что семена сои сорта Хэди амурской селекции содержат в своем составе (%): влаги - 6,2, белков - 38,4, жиров - 19,3, углеводов - 30,9, минеральных веществ - 5,2; заменимых аминокислот (г в 100 г белка): аланина - 4,27, пролина - 5,86, глютаминовой кислоты - 14,24, аспарагиновой кислоты - 10,54, серина - 5,66, аргинина - 8,69, гистидина - 9,54, тирозина - 3,23; незаменимых аминокислот (г в 100 г белка): лизина - 6,40, фенилаланина - 4,22, лейцина - 8,59, изолейцина - 5,60, валина - 5,88, треонина - 3,72, метионина + цистина - 2,39; жирных кислот (в % на 100 % жирных кислот): пальмитиновой - 9,36, стеариновой - 3,4, олеиновой - 10,46, линолевой (ω-6) - 53,56, линоленовой (ω-3) - 6,14; соотношение (ω-6 : ω-3) - 8,72 : 1; витаминов (мг/100 г): С - 18,8; Е - 51,3; РР - 2,38, и могут являться сырьем для получения функциональных продуктов питания [6]. Сушеные грибы характеризуются наличием значительного количества азотистых соединений, клетчатки, гликогена, липидов и других питательных веществ. В грибах содержатся витамины В1, В2, РР, С, каротин, витамин D, из минеральных веществ - калий, кальций, фосфор, цинк, медь, кобальт и сера. Наличие в грибах экстрактивных веществ, свободных аминокислот и ароматических веществ приводит к усиленному отделению пищеварительных соков и способствует усвоению пищи [7]. В табл. 1 приведен сравнительный состав ценных в пищевом отношении сушеных лесных грибов [8]. Таблица 1 Химический состав и энергетическая ценность грибов сушенных на 100 г Показатель Грибы белые Подосиновики Вода, г 13,0 13,0 Белки, г 20,1 35,4 Жиры, г 4,8 5,4 Углеводы, г, в том числе 35,2 57,7 пищевые волокна, г 26,2 24,5 Минеральные вещества, г, в том числе 6,2 7,8 калий, мг 3937,0 3030,0 фосфор, мг 89,0 490,0 Витамин РР, мг 40,4 82,0 Витамин С, мг 150,0 60,0 Витамин Е, мг 7,4 - Энергетическая ценность, ккал 286,0 314,7 Разработанная технология производства соево-грибных продуктов заключается в приготовлении соево-грибной пасты из предварительно замоченных соевых семян и смеси грибов - подосиновиков и белых путем получения соево-грибного экстракта при гидромодуле 1:6, внесении в него водного раствора аскорбиновой кислоты для коагуляции и выделения белковых и других веществ экстракта, отделении получившейся пасты, внесении в неё вкусовых компонентов, приготовлении на основе отделенной сыворотки кулинарного соуса, а на основе полученной пасты соево-грибного концентрата. Подготовленные семена сои и смесь грибов загружают в экстрактор-измельчитель, где измельчают (степень измельчения не менее 25) и одновременно экстрагируют растворимые вещества в воде температурой 80-90 °С при соотношении семена сои, грибы, вода как 1:1:6. Затем экстракт отделяют от образовавшейся окары, доводят температуру до оптимальной для коагуляции и вносят в него коагулянт. После коагуляции разделяют продукт на фракции - сгусток и сыворотка. Прессованием доводят влажность сгустка до оптимальной для получения продукта пастообразной консистенции или формования гранул. Гранулы диаметром 2-3 мм формуют на волчке и сушат, используя оборудование для конвективной или инфракрасной сушки, до достижения влажности 10-13 %. Готовые продукты в виде пасты и гранулированного концентрата упаковывают в тару из полимерных материалов и направляют на хранение и реализацию, сыворотку используют для приготовления кулинарного соуса. При этом экспериментальные исследования позволили установить, что большое влияние на органолептические показатели оказывает количество белых грибов и подосиновиков в смеси. Установлено, что наиболее гармоничный вкус, цвет, аромат и оптимальное соотношение питательных веществ достигаются при соотношении по массе сушеные белые грибы : сушеные подосиновики как 1:2. Это связано с тем, что белые грибы обладают меньшей экстрактивностью, обладают слабым грибным ароматом и невыраженным вкусом, а подосиновики, в свою очередь, наоборот, имеют сильно выраженный вкус и аромат, но оказывают негативное влияние на цвет продукта. В ходе исследований установлено, что на температуру коагуляции t при получении соево-грибной пасты оказывают влияние такие факторы, как массовая доля раствора аскорбиновой кислоты Мк; концентрация раствора аскорбиновой кислоты К и продолжительность формирования сгустка Т. В результате регрессионного анализа зависимости t = f(Мк; К; Т) разработана математическая модель (1) получения соево-грибной пасты: (1) При этом для получения концентрированной формы соево-грибного продукта (в сушеном виде) на прочность гранул Пр максимально влияют: начальная влажность сгустка WН, температура его сушки t0 и ее продолжительность Т. Анализ зависимости Пр = f(WН; t; T), проведенный методом регрессии, позволил разработать математическую модель (2) процесса получения соево-грибного концентрата: (2) На основании разработанных математических моделей установлены оптимальные значения параметров технологии приготовления соево-грибных продуктов: массовая доля водного раствора аскорбиновой кислоты - 14,7 %, концентрация водного раствора аскорбиновой кислоты - 6,2 % и продолжительность формирования сгустка 4,8 мин, при этом температура, при которой происходит процесс формирования сгустка, составляет 66 °С; начальная влажность сгустка - 41,4 %, температура сушки гранул - 66 °С, продолжительность сушки гранул - 64 мин, при этом прочность гранул составляет 91 %. Образовавшуюся в процессе отделения соево-грибной пасты сыворотку можно использовать для получения кулинарного соуса, который готовят следующим образом. Пшеничную муку пассеруют, на растительном масле обжаривают лук, морковь в течение 2-4 мин. В подогретую сыворотку добавляют пассерованную муку, варят, добавляя овощи в течение 1-3 мин. Добавляют соль, перец, шафран, измельчают массу в блендере и подают как приправу к мясным, рыбным блюдам и гарнирам. В результате разработанная технология позволяет получить три функциональных пищевых продукта: соево-грибную пасту, соево-грибной концентрат, соус на основе соево-грибной сыворотки (рис. 1). Полученные продукты имеют высокие органолептические показатели - характерный, выраженный цвет, вкус и аромат, соответствующие грибам (табл. 2). Сравнительный биохимический состав готовых продуктов представлен в табл. 3. а б в Рис. 1. Соево-грибные продукты: а - паста; б - концентрат; в - соус на основе сыворотки Таблица 2 Органические показатели соево-грибных функциональных продуктов Показатель Соево-грибная паста Соево-грибной концентрат Внешний вид Однородная мелкодисперсная пастообразная масса, без посторонних включений Сухие гранулы с шероховатой поверхностью, одинакового размера по всей массе, без посторонних включений Консистенция Однородная, вязкая, пастообразная Частицы пористые, хрупкие, в меру ломкие Цвет Бледный от светло-коричневого до темно-коричневого, однородного по всей массе От коричневого до темно-коричневого с оттенками, однородного по всей массе Запах Умеренно выраженный, приятный с грибным ароматом, без посторонних запахов Умеренно выраженный, приятный с ароматом грибов, без посторонних запахов Вкус Умеренно выраженный, приятный с выраженным вкусом грибов, без посторонних привкусов Умеренно выраженный, приятный с грибным вкусом, без посторонних привкусов Разработанная технология при указанных значениях режимов и параметров позволяет получить соево-грибную пасту и концентрат, имеющие по сравнению с аналогом более высокое содержание ценных питательных веществ, что позволяет отнести их к функциональным продуктам питания. Соево-грибной продукт в виде белково-витаминной пасты по сравнению со свежими грибами содержит в 7,2 раза больше белков, в 11 раз - жиров, в 14 раз - витамина С, в 1,1 раза - витамина Е, на 1665 мг больше калия, на 489 мг - фосфора. В то же время соево-грибной белково-витаминный концентрат по сравнению с грибным концентратом в виде сухого порошка из смеси грибов содержит на 23 % больше белков, на 51 % - жиров, в 1,6 раза - витамина С, в 4,4 раза - витамина Е, в 3,2 раза больше калия, на 77 % - фосфора, при этом на 39 % меньше углеводов, что свидетельствует о более высокой пищевой и биологической ценности полученных продуктов по сравнению с аналогами. Полученные продукты (в зависимости от наименования) при употреблении 100 г продукта обеспечивают удовлетворение суточной потребности человека по витамину С на 211-280 %, по витамину Е до 106 %, по витамину РР на 270-434 %, по калию до 166 %, по фосфору на 57-93 % и по пищевым волокнам до 23 % от рекомендуемой суточной нормы потребления, что подтверждает их функциональное назначение. Выводы Таким образом, в результате проведенных научных исследований разработана научно обоснованная технология производства соево-грибных функциональных продуктов в виде пасты и концентрата, а также техническая документация в виде стандартов организации и технологических инструкций на производство новых белково-витаминных функциональных пищевых продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью. Список литературы 1. Комплексная программа развития биотехнологий в РФ на период до 2020 г. / Постановление Правительства РФ № 1853-П-П8 от 24.04.2012. 2. Синеговский, М.О. Современное состояние производства сои в Амурской области / М.О. Синеговский // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. - 2015. - № 3 (163). - С. 86-90. 3. ГОСТ Р 54059-2010. Продукты пищевые функциональные. Ингредиенты пищевые функциональные. Классификация и общие требования. - Введ. 2012-01-01. - М.: Стандартинформ, 2011. - 12 с. 4. Скрипко, О.В. Исследование биохимического состава семян сои амурской селекции для использования в пищевой промышленности / О.В. Скрипко, О.В. Литвиненко, Н.Ю. Исайчева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2015. - № 8. - С. 32-35. 5. Петибская, В.С. Соя: химический состав и использование / под ред. В.М. Лукомца. - Майкоп: ОАО «Полиграф-ЮГ», 2012. - 432 с. 6. Методические рекомендации по использованию новых сортов сои дальневосточной селекции для производства продуктов питания функционального назначения / О.В. Скрипко, О.В. Литвиненко, О.В. Покотило; ФГБНУ ВНИИ сои. - Благовещенск: «ИПК» Одеон, 2016. - 40 с. 7. Цапалова, И.Э. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. Качество и безопасность / под ред. В.М. Позняковского. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2005. - 213 с. 8. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 236 с. Таблица 3 Содержание питательных и биологически активных веществ в разработанных продуктах и степень удовлетворения ими суточной потребности человека Наименование продукта Содержание на 100 г Энергетическая ценность, ккал Основных пищевых веществ, г Биологически активных веществ, мг/100 г Степень удовлетворения суточной потребности человека (% от РСНП*) воды белков, N х 6,25 жиров углеводов (в т.ч. пищевые волокна) минеральных веществ витамина С витамина Е витамина РР калия фосфора в витамине С в витамине Е в витамине РР в калии в фосфоре в пищевых волокнах Соево-грибная паста - разработка 50,0 24,8 9,8 11,0 (2,6) 4,4 196 3,4 40,7 2090 565 280 34 270 84 57 10 213 Паста из грибов-дикоросов (белые : подосиновики - 1:2) - аналог 88,5 3,4 0,9 6,2 (5,1) 0,9 14 0,3 7,7 425 76 20 12 51 17 8 20 47 Соево-грибной концентрат - разработка 12,0 43,7 17,2 19,4 (5,8) 7,7 148 10,6 65,2 4160 886 211 106 434 166 93 23 407 Грибной концентрат (порошок из смеси грибов - белые : подосиновики - 1:2) - аналог 13,0 33,7 8,4 50,2 (25,1) 7,5 90 2,4 62,3 1315 202 129 24 415 52 20 97 411 *РСНП - рекомендуемая суточная норма потребления.
1. Комплексная программа развития биотехнологий в РФ на период до 2020 г. / Постановление Правительства РФ № 1853-П-П8 от 24.04.2012.
2. Синеговский, М.О. Современное состояние производства сои в Амурской области / М.О. Синеговский // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. - 2015. - № 3 (163). - С. 86-90.
3. ГОСТ Р 54059-2010. Продукты пищевые функциональные. Ингредиенты пищевые функциональные. Классификация и общие требования. - Введ. 2012-01-01. - М.: Стандартинформ, 2011. - 12 с.
4. Скрипко, О.В. Исследование биохимического состава семян сои амурской селекции для использования в пищевой промышленности / О.В. Скрипко, О.В. Литвиненко, Н.Ю. Исайчева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2015. - № 8. - С. 32-35.
5. Петибская, В.С. Соя: химический состав и использование / под ред. В.М. Лукомца. - Майкоп: ОАО «Полиграф-ЮГ», 2012. - 432 с.
6. Методические рекомендации по использованию новых сортов сои дальневосточной селекции для производства продуктов питания функционального назначения / О.В. Скрипко, О.В. Литвиненко, О.В. Покотило; ФГБНУ ВНИИ сои. - Благовещенск: «ИПК» Одеон, 2016. - 40 с.
7. Цапалова, И.Э. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. Качество и безопасность / под ред. В.М. Позняковского. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2005. - 213 с.
8. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 236 с.
