Белки злаковых и бобовых культур и их использование в пищевой промышленности

Практическое использование источников белка растительного происхождения влечет за собой технологические затруднения, связанные с хранением и трудоемкостью подготовки сырья, снижает эффективность производства, значительно ухудшает биологическую функциональность.

В практике производства комбинированных продуктов на основе рационального использования белков приобрело прочную популярность предварительное выделение (изолирование) белковых компонентов или их концентрирование. Известны технологии получения муки, концентратов, изолятов из растительных источников. Наибольшую известность получили соевые белковые продукты, которые распространены в Америке, Европе, Азии. Нашли свое применение они и в России для получения комбинированных белковых продуктов. Однако для аналогичных целей можно использовать концентраты и изоляты из подсолнечника, рапса, фасоли, гороха, люцерны и др. Среди отечественных источников заслуживают внимания чечевица и нут.

Выход изолятов по отношению к исходному сырью в целом составляет от 30 до 40 % массы сухого вещества в зависимости от содержания белков в исходном материале, рН солюбилизации и осаждения, соотношения масс растворителя и муки, а также от того, израсходован или нет нерастворимый осадок. Характеристика изолятов, указанных в таблице 33 и оценка их аминокислотного состава позволяют положительно оценить перспективы создания комбинированных продуктов на основе очищенных белков растений.

Коэффициент эффективности белков изолятов из растений нередко меньше, чем у соответствующих концентратов. Это объясняется уменьшением содержания незаменимых аминокислот [9].

Технологической формой изолятов и концентратов являются, как правило, порошки. Как показал опыт их использования в технологии белковых продуктов питания, белковые порошки (БП) обладают рядом преимуществ: получаемые продукты могут храниться дольше, чем исходное сырье; из БП могут быть удалены или доведены до предельно допустимых концентраций антипитательные и другие нежелательные компоненты; можно получить практически любую концентрацию белка, что немаловажно при использовании этих продуктов в качестве обогатителей при создании аналогов пищевых, в том числе комбинированных, продуктов. Белковые порошки также удобны для разнообразия энтерального, детского, а также диетического и лечебно-профилактического питания [9].

 

Таблица 33 – Выход и содержание белков в изолятах различных бобовых (% массы сухого вещества)

Виды бобовых	Белки		Выход
	муки	изолята	сухого вещества	соединений азота
Люпин	44,7	95,0	30,8	65,6
Соя	43,5	93,7	26,6	78,9
Конские бобы	32,8	93,1	28,2	80,2
Фасоль французская	31,4	81,9	28,6	74,6
Фасоль золотистая	27,1	88,1	26,9	87,6
Фасоль лимская	21,8	78,1	17,9	64,3
Горох	24,9	87,5	22,7	79,8
Чечевица	21,7	83,1	19,0	72,8
Нут обыкновенный	21,0	85,0	15,85	74,6

Использование растительных белковых порошков в качестве компонентов пищевых продуктов частично обусловлено их физической формой. Они могут иметь форму порошков или муки, текстурированных или волокнистых продуктов, различающихся особенностями технологии получения, состава, текстуры и питательными свойствами. В связи с развитием технологии новых форм пищи, особенно искусственной, имитирующей традиционную, признание и распространение получили текстураты. Их получают на основе белковых порошков, главным образом изолятов, путем соответствующей физико-химической обработки для придания специфической структуры, характерной для данного вида продукта. Они широко используются также и при получении комбинированных белковых систем. Текстурированные формы растительных белков успешно применяются, например, в технологии консервов, так как текстура этих продуктов не изменяется в процессе стерилизации и, кроме того, они обладают важными технологическими свойствами – высокой жиропоглощающей и жироудерживающей способностью.

Использование растительных белковых порошков в качестве компонентов пищевых продуктов частично обусловлено их физической формой. Они могут иметь форму порошков или муки, текстурированных или волокнистых продуктов, различающихся особенностями технологии получения, состава, текстуры и питательными свойствами. В связи с развитием технологии новых форм пищи, особенно искусственной, имитирующей традиционную, признание и распространение получили текстураты. Их получают на основе белковых порошков, главным образом изолятов, путем соответствующей физико-химической обработки для придания специфической структуры, характерной для данного вида продукта. Они широко используются также и при получении комбинированных белковых систем. Текстурированные формы растительных белков успешно применяются, например, в технологии консервов, так как текстура этих продуктов не изменяется в процессе стерилизации и, кроме того, они обладают важными технологическими свойствами – высокой жиропоглощающей и жироудерживающей способностью.

Растительные белковые порошки в текстурированной форме находят наибольшее применение в таких продуктах, как рубленые изделия из мяса (говядины, свинины, телятины, птицы), печеные, жареные или под соусом. Успех их применения для указанных целей обусловлен целым рядом полезных свойств: легкая регидратация водой в течение 5...15 мин до соответствующей традиционным мясным продуктам массовой доли влаги 75 %. После регидратации они обладают фануляцией и текстурой, практически приближающимися к соответствующим показателям рубленого мяса; не снижают пищевой и биологической ценности пищевого продукта и даже способны ее повышать, нейтральны по вкусу. Их применение не требует специального оборудования. В связи с этим возможности применения текстурированных растительных белковых порошков практически неограничены: они используются в кулинарных изделиях и блюдах, диетическом питании; белковые препараты можно употреблять в пищу непосредственно.

Изолированные белки и концентраты растений широко используются в практике отечественного и зарубежного производства полноценных продуктов питания [12].

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Белки играют ключевую роль в жизни клетки, составляя материальную основу ее химической деятельности. Важнейшими функциями белков являются каталитическая, транспортная, регуляторная, защитная, сократительная, структурная, рецепторная, запасная. Потребность человеческого организма в белке зависит от возраста, пола, климатических особенностей и характера трудовой деятельности. Потребность взрослого человека в белке в среднем составляет 70...110 г в сутки. Потребление белка в количествах, выходящих за верхние и нижние границы потребностей организма оказывает отрицательное влияние на обмен веществ и состояние жизненно важных органов и систем.

Важнейшая функциональная роль аминокислот состоит в том, что они являются предшественниками очень многих биомолекул – не только белков и пептидов, но и углеводов, некоторых липидов, гетероциклов, многих молекул биорегуляторов. Природные пептиды выполняют важную физиологическую роль, являясь гормонами, протекторами, нейромедиаторами, токсинами, буферными и вкусовыми веществами, антибиотиками.

Биологическая ценность белков пищевых продуктов зависит от соотношения в них незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей.

Рассмотрены белки злаков  и семян бобовых культур. Анализируя аминокислотный состав суммарных белков злаков, следует отметить, что все они, за исключением гречихи и овса, бедны лизином; многие содержат недостаточное количество изолейцина, метионина, треонина, триптофана. Наиболее сбалансированными по аминокислотному составу являются овес и гречиха. Важнейшей продовольственной культурой является пшеница, так как благодаря клейковине из нее получают хлеб с пористым, упругим и эластичным мякишем. Рассмотрены строение, свойства клейковины, влияние восстановителей, окислителей, протеаз на ее качество. Благодаря высокому содержанию белков, богатых незаменимыми аминокислотами, семена бобовых культур являются одним из важнейших источников белка. Недостаток белков бобовых культур заключается в наличии у них белковых ингибиторов протеаз желудочно-кишечного тракта и лектинов [8].

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

1 Хосни, Р.К. Зерно и зернопродукты / К.Р. Хосни, пер. с англ. Под общ. Ред Н.П. Черняева. – СПб: Профессия, 2011. – 336 с.

2 Казаков, Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки: учебное пособие / Е.Д. Казаков, Г.П. Карпиленко, изд. доп. и перераб – СПб.: Гиорд, 2005. – 512 с.

3 Конарев, В.Г. Белки пшеницы: учебное пособие / В.Г. Конарев – М.: «Колос», 2001. – 256 с.

4 Кретович, В.Л. Биохимия зерна: учебник / В.Л Кретович – М.: «Наука», 2000. – 356 с.

5 Кретович, В.Л. Биохимия растений: учебник / В.Л. Кретович – М: «Высшая школа», 2000. – 479 с.

6 Нечаев, А.П. Пищевая химия: учебник / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова [и др.]. Под ред. А.П. Нечаева – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб.: ГИОРД, 2007. – 640 с.

7 Культурная флора. Зерновые бобовые. ч.1. Горох Автор: Макашева Р.Х. Название: Культурная флора СССР. Т.4. Зерновые бобовые. ч.1. Горох изд-во: Колос, 2008. – 324 с.

8 Рогов, И.А. Химия пищи: Учебник для вузов / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко – М.: Колос, 2007. – 853 с

9 Растительный белок / пер. с фр. В.Г. Долгополова, под ред. Т.П. Микулович. – М.: Агропромиздат, 2002. – 684с.

10 Ельшина, М.А. Химия искусственных продуктов питания: Автореф. канд. техн. Наук/ М.А. Ельшина. – Киров, 2012. – 24с.

11 Химический состав пищевых продуктов: Книга 1: Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов / под редакцией И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева: 2-е изд. перераб. и доп. – М.: ВО Агропромиздат, 2005. – 224с.

12. Химический состав пищевых продуктов: Книга 2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / под редакцией И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева: 2-е изд. перераб. и доп. – М.: ВО Агропромиздат, 2005. – 360с.
13. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Методические рекомендации. МР 2.3.1. 2432-08. / Роспотребнадзор – Введ. 18.12.2008 – М. 2008. – 41 с
14. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. Методические рекомендации. МР 2.3.1.1915-04 / Роспотребнадзор – Введ. 04.07.2004 – М.: РИК ГОУ ОГУ 2004. – 36 с.