Мясная промышленность Рыбная промышленность

Растительные белки, используемые в пищевых продуктах

При формировании мировых белковых ресурсов наиболее важное место занимают бобовые культуры, в первую очередь соя. Однако присутствие в некоторых видах растений, наряду с полезными компонентами, нежелательных, антипитательных, а иногда и токсичных веществ исключает их потребление в необработанном виде не только для пищевых, но и для кормовых целей.

Одной из основных зернобобовых, кормовых и технических культур, выращиваемых на юге Нечерноземья, на Кубани и Дальнем Востоке, является соя (Glycine) из семейства бобовых. Использование сои обусловлено высоким содержанием белка (38-40%) и липидов (19-21%). Белки сои характеризуются наличием незаменимых аминокислот, сопоставимым с составом коровьего молока. По фракционному составу белковый комплекс сои представлен высоким содержанием альбуминов и глобулинов (до 50%), что характеризует их как наиболее усвояемые организмом человека.

Использование сои для пищевых целей требует специфических методов предварительной обработки. Это связано с тем, что в отличие от других культур семена сои в своем составе содержат ряд антипитательных веществ, которые снижают питательную ценность сои и могут вызвать следующие эффекты: снижение пищевой и кормовой эффективности, угнетение роста, снижение прироста, гипертрофию зобной, поджелудочной желез, изменение или поражение слизистой кишечника, аллергические проявления.

Одним из составных компонентов соя являются ингибиторы. Наиболее углубленно исследованы ингибиторы протеолитических ферментов — трипсина и химотрипсина. В бобах сои ингибиторов трипсина содержится более пяти. По строению ингибиторы трипсина относятся к глобулинам. Их отличительной особенностью является возможность образовывать с ферментами устойчивые соединения-комплексы, в составе которых ферменты теряют каталитическую активность. Ингибиторы трипсина лимитируют усвоение белка.

Присутствие ингибиторов трипсина в кормах вызывает у животных гипертрофию поджелудочной железы, задержку роста, замедление прироста и аномально большую нехватку серосодержащих аминокислот.

Лектины (фитогемаглютины) — другой антипитательный компонент сои. Это протеиновые или гликопротеиновые соединения, Характеризуемые сродством к молекулам углеводов. Их присутствие в пище приводит к замедлению роста, потере живой массы, расстройству пищеварения, а иногда к летальному исходу. Такое воздействие связано с взаимодействием лектинов с углеводными рецепторами на поверхности клеток кишечника, приводит к неспецифическим вмешательствам в процесс всасывания питательных веществ.

Желудочно-кишечные расстройства обусловлены присутствием галактозидов, которые метаболизируются под влиянием кишечной флоры, что приводит к образованию метана и углекислого газа, скапливающихся в кишечнике и вызывающих метеоризм.

Метеоризм и незначительное расстройство желудка вызывают также некоторые олигозиды: раффиноза (трисахарид, образованный молекулами глю козы, фруктозы и галактозы) и стахиоза (трисахарид, образованный молекулами галактозы).

В семенах сои в незначительных количествах содержится фитиновая кислота, обычно в виде ее магниево-кальциевых солей — фитина. Низкая растворимость большинства солей фитиновой кислоты обусловливает неполное всасывание организмом многих макро- и микроэлементов, содержащихся в пище.

Характерной особенностью семян сои является наличие в их белковом составе ферментов — уреазы и липоксидазы. В присутствии буферного раствора уреаза расщепляет мочевину с образованием аммонийной соли угольной кислоты. Дальнейшие превращения могут привести к образованию аммиака, диоксида углерода и создать возможность отравления организма, а также нарушить нормальное функционирование работы почек.
формула

Определение активности уреазы важно; при контроле качества соевой муки и шротов, а также для исследовательских целей. По активности уреазы можно косвенно судить об активности других ферментов, а также ингибиторов протеолитических ферментов.

В сырой сое присутствует в активном состоянии липоксидаза, которая окисляет каротиноиды. Это действие исчезает после нагревания и нейтрализуется введением в организм витамина О. Под действием липоксидазы начинается интенсивная окислительная порча соевых продуктов, образование лероксидных соединений, альдегидов, смеси изомеров.

Средства хроматографического анализа и масс-спектометрии позволили расширить знания в области структуры гидроперекисей и продуктов их деградации. Среди этих продуктов отмечается присутствие эпоксидов, очень активно реагирующих с белками и гидроксилированными жирными кислотами, придавая продукту характерный горький вкус.

Расширение спектра безопасного применения семян сои, лидирующих по содержанию белков, становится возможным за счет изучения ее биохимического состава и подбора режимов технологической обработки в сочетании с вариацией рецептур получаемых пищевых изделий.

Используемые приемы и режимы влаготепловой обработки белковых растительных продуктов позволят исключить антипитательное действие ряда компонентов сои.

Белковые продукты на основе сои в течение ряда лет находят разнообразное применение в питании человека как в форме продукции агропищевого производства, так и в виде кулинарных изделий и блюд в системе общественного питания. В табл. 2 представлена характеристика химического состава нативной сои и соевой полножирной муки. Из таблицы 1 видно, что после термовлажной обработки семян сои (в процессе выработки полножирной соевой муки) содержание антипитательных веществ резко уменьшается.

Сравнительная характеристика химического состава нативной сои и соевой полножирной муки
Таблица 1 — Сравнительная характеристика химического состава нативной сои и   соевой полножирной муки

Современные технологические приемы позволяют практически полностью удалить антипитательные вещества, но при этом может пострадать и аминокислотный состав. Канадские ученые и специалисты полагают, что остаточные количества антипитательных веществ обеспечивают известный антисклеротический и антиканцерогенный эффекты.

Стоимость получаемых продуктов постоянно изменяется в зависимости от цены исходных семян, но примерное соотношение цен на сырые семена, обезжиренную, полужирную, необезжиренную муку, концентраты и изоляты, соответственно, следующее: 1,0 : 2,0 : 2,3 : 3 ,0 : 5,5 : 7,5.

Сотрудники КубГТУ указывают, что белковые вещества соевых продуктов лишь по двум аминокислотам ниже норм потребления белка и не уступают им, если комбинируются с другими белками, восполняющими имеющийся дефицит (в основном по метионину). В целом по содержанию белка соевые продукты (мука, концентраты, изоляты ) не имеют себе равных и содержат как минимум 35% растительного белка, тогда как содержание белка в куриных яйцах составляет 12% , в сыре — 25% , постной говядине — 22% , рыбе — 20% .

Предлагаемые для включения в состав комбинированных продуктов соевые белки — наиболее дешевое на сегодняшний день белковое сырье. По аминокислотному составу оно приближается к высокоценному белку животного происхождения. Это объясняется содержанием в сое наиболее важной аминокислоты — лизина (- 2,9% ). Содержание триптофана (второй по важности незаменимой аминокислоты) составляет — 0,6%. Содержание масла в сое — до 27% . Положительной особенностью сои является наличие в ней многих зольных элементов, витаминов, ферментов и других ценных веществ. Соя — богатый источник высокопротеиновых продуктов и имеет большое значение для производства мясных (колбас, паштетов,  сосисок, сарделек и т. д.), молочных, хлебобулочных и кондитерских изделий.

Особое место при использовании продуктов из сои занимает в последнее время полножирная соевая мука, получаемая по технологии, обеспечивающей инактивацию всех нежелательных антипитательных веществ с сохранением полноценного белкового, липидного и витаминного состава.

Соевая полножирная мука, полученная по технологии, обеспечивающей удаление или снижение активности антинутриентов (ингибиторов протеаз, лектинов, раффинозы и т. д.), приемлема к применению в пищевых целях не только как белковый обогатитель и структурообразователь, но и как важнейший поставщик эссенциальных фосфолипидов. Наряду с этим относительно низкая стоимость полножирной соевой Муки при сравнительно хороших технолого-функциональных свойствах позволяет расширить спектр ее использования в консервной и мясной отраслях пищевой промышленности, создавать мясо-растительные паштеты нового поколения. Поэтому использование соевой полножирной муки в технологии мясо-растительных паштетов является перспективным технологическим решением.

Однако в Воронежской, Волгоградской областях и на Кубани в качестве растительных белков и структурообразователей широко используют полуфабрикаты с добавлением чечевицы, гороха, маша и других бобовых культур.