Использование модифицированных семян маша в производстве функциональных продуктов питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Использование модифицированных семян маша в производстве функциональных продуктов питания

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов плодоовощной продукции и виноградарства

кандидата технических наук

Казымов Сакит Акиф Оглы

Краснодар - 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КубГТУ»)

Научный руководитель: Прудникова Татьяна Николаевна, кандидат технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Зайко Галина Михайловна, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии и организации питания ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Давиденко Елена Константиновна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Северо-Кавказского филиала ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт жиров» Россельхозакадемии

Ведущая организация: ГНУ «Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии»

Защита диссертации состоится 26 декабря 2013 г. в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-248.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет».

Автореферат разослан 25 ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук, доцентВ.В. Гончар

Общая характеристика работы

модификация семя маш рецептура

Актуальность темы. Уровень и качество питания основных групп населения в нашей стране в последние десять лет резко снизились. Общая калорийность среднесуточного рациона людей уменьшилась в 1,5 раза, достигнув 2000 ккал. Особенно низким стало потребление белковых продуктов. Ежегодный дефицит белка в России превышает 2,5 млн. тонн. По данным экспертов в области сельского хозяйства стоимость продуктов животного происхождения неуклонно растет во всем мире. В связи с этим пищевая промышленность испытывает высокую потребность в новых и эффективных источниках белка.

В решении проблемы белка огромную роль в качестве сырья для его производства играют зернобобовые культуры, к которым относиться соя, горох, фасоль, чечевица, нут, маш, арахис. По химическому составу и пищевой ценности эти культуры наиболее близки к животным белкам - мясу, рыбе, а также молоку. К сожалению, основная часть известных источников растительного белка не сбалансирована по аминокислотному составу. Исключением является соя, однако ее использование при создании продуктов функционального назначения ограничено ввиду того, что основная часть сои, представленная на российском рынке, является импортной и генномодифицированой; также важным негативным фактором многих зернобобовых культур является наличие антипитательных веществ.

Таким образом, поиск новых видов растительного сырья, культивирование которых возможно в условиях климатической зоны Краснодарского края, обладающих сбалансированным аминокислотным составом и позволяющим заменять животный белок, является актуальным.

Особый интерес среди нетрадиционного растительного сырья мало известного российскому потребителю, представляет собой зернобобовая культура маш.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР кафедры биоорганической химии и технической микробиологии КубГТУ «Совершенствование и интенсификация послеуборочной обработки, хранения пищевого сырья и комплексной технологии получения на его основе продуктов питания», № госрегистрации 01200305561.

Цель работы. Целью работы является использование модифицированных семян маша в производстве функциональных продуктов питания.

Основные задачи исследований:

- анализ и систематизация отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;

- обоснование выбора семян маша как перспективного сырья при производстве продуктов функционального назначения;

- обоснование выбора способа модификации семян маша;

- исследование влияния выбранного способа модификации семян маша на его химический состав;

- проведение сравнительной оценки аминокислотного состава и биологической ценности семян маша до и после модификации;

- исследование влияния выбранного способа модификации на фракционный состав белков семян маша;

- исследование влияния выбранного способа модификации на функциональные свойства семян маша;

- оптимизация режимов модификации семян маша для создания продуктов с высокими функционально-технологическими свойствами;

- оценка биологической ценности и функциональных свойств разработанного высокобелкового ингредиента из семян маша;

- разработка рецептуры овощного консервированного салата с использованием в качестве основного ингредиента модифицированных семян маша, рекомендованного для употребления в геродиетическом питании;

- выработка опытной партии и оценка потребительских свойств разработанного овощного консервированного салата;

- разработка технологии и рецептуры хлеба с высокобелковым функциональным ингредиентом из семян маша;

- разработка и утверждение комплекта технической документации на рецептуру хлеба, получаемого с использованием модифицированных семян маша.

- выработка опытной партии и оценка потребительских свойств хлеба, обогащенного гомогенизатом из модифицированных семян маша.

Научная новизна. Научно обоснована целесообразность использования нового вида нетрадиционного высокобелкового сырья из семян маша при производстве продуктов питания функционального назначения.

Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность и эффективность применения функционального ингредиента из семян маша, полученного путем их модификации, для создания продуктов питания функционального назначения.

Впервые выявлено влияние длительности и температуры проращивания семян маша на формирование его функционально-технологических свойств. Экспериментально установлены оптимальные параметры процесса проращивания, гарантирующие получение высококачественного белкового ингредиента со сбалансированным аминокислотным составом.

Впервые экспериментально установлено, что в процессе ферментативной модификации семян маша в выбранном режиме наблюдается увеличение (в 2 раза) содержания аминокислот в сравнении с исходным сырьем.

Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования модифицированных семян маша в производстве овощных консервированных блюд и хлебопечении.

По теме данной работы подана 1 заявка на изобретение.

Практическая значимость. Применение новых видов растительного высокобелкового сырья способствует расширению ассортимента выпускаемой продукции, а также позволяет решать проблему дефицита белка путем создания рецептур традиционных продуктов питания, сбалансированных по своему составу.

Разработан модифицированный растительный функциональный пищевой ингредиент из семян маша.

Разработаны оптимальные технологические режимы модификации семян маша, позволяющие получить продукт с высокими функционально-технологическими свойствами.

Разработана и запатентована рецептура овощного консервированного салата функционального назначения с использованием модифицированных семян маша.

Реализация результатов исследования. Разработана и запатентована рецептура салата овощного консервированного (заявка о выдаче патента № 2012148952 от 16.11.2012 г.).

Выпуск пробной партии и лабораторные испытания нового вида салата овощного консервированного проведены в научно-исследовательской лаборатории кафедры биоорганической химии и технической микробиологии.

Разработан и утвержден комплект технической документации на производство хлеба «Биомаш» (ТУ 9114-355-02067862-2013, ТИ 9114-355-02067862-2013). Рецептура хлеба «Биомаш» внедрена на ООО «Вознесенский хлебозавод», ст. Вознесенская, г. Лабинск, Краснодарский край.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на: II Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века», (г. Краснодар, 2011 г.); III Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века», (г. Краснодар, 2013 г.); научно-методических семинарах кафедры биоорганической химии и технической микробиологии КубГТУ (2010 - 2013 гг).

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора отечественной и зарубежной научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 21 таблицу, 18 рисунков. Список литературных источников включает 108 наименований, в том числе 13 - иностранных авторов.

Объекты и методы исследований

Объекты исследований. В качестве объектов исследований были выбраны семена зернобобовых культур современной селекции, такие как чечевица красная (red split lentils) мелкосеменная сорта Кримсон; чечевица зеленая (laird lentils) крупносеменная сорта Лайрд; маш (vigna radiata) сорта Победа 104.

Исследуемые семена зернобобовых культур хранили в стеклянной таре при комнатной температуре и относительной влажности воздуха не более 75 %.

При проведении исследований также использовали муку пшеничную хлебопекарную первого сорта (ГОСТ Р 52189-2003), дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую, СО₂-экстракты пряностей, масло растительное рафинированное дезодорированное первого сорта, чеснок, лук репчатый, петрушку, укроп, базилик, воду питьевую. Все сырье отвечало требованиям соответствующих нормативных документов.

Методы исследований. Для оценки показателей безопасности применяли современные инструментальные методы анализа, такие как инверсионная вольтамперометрия (СТА-1) и газожидкостная хроматография (Хроматэк-Кристалл 5000), выполненные на оборудовании Центра коллективного пользования «Исследовательский центр пищевых и химических технологий» Кубанского государственного технологического университета.

Содержание общего азота и фракций белков определяли микрометодом по Къельдалю. Аминокислотный анализ исследуемых образцов проводили на современном оборудовании с использованием методов ионообменной и жидкостной хроматографии на аминокислотном анализаторе ААА Т-339М и жидкостном хроматографе «Shimadzu LC-20».

Определение относительной биологической ценности (ОБЦ) белковых продуктов проводили по методике, разработанной А.Д. Игнатьевым, основанной на учете числа инфузорий Tetrachymena pyryphormis.

Анализ основных функционально-технологических свойств - жироудерживающей (ЖУС), водоудерживающей (ВУС), жироэмульгирующей (ЖЭС), пенообразующей способности (ПС) и стойкости пены (С) определяли по стандартным методикам, рекомендованным в пищевой промышленности. Определение массовой доли целлюлозы и зольного остатка вели методами, регламентируемыми ГОСТ 13496.2 и ГОСТ 26226 соответственно.

Органолептические показатели салата овощного оценивали в соответствии с требованиями ГОСТ 8756.1-79. Пищевую ценность и аминокислотный скор определяли расчетным путем.

Оценку результатов экспериментальных данных проводили с использованием современных методов расчета статистической достоверности с использованием программ Statistica 6.0, Microsoft Office Excel 2007.

Структурная схема исследования представлена на рисунке 1.

Экспериментальная часть

Сравнительная оценка химического состав семян маша, чечевицы красной и чечевицы зеленой. Для обоснования выбора объекта исследования были проведены работы по изучению химического состава семян маша, чечевицы красной и чечевицы зеленой. В таблице 1 представлен химический состав исследуемых объектов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Структурная схема исследования

Таблица 1 - Химический состав исследуемых семян бобовых культур

Показатель	Массовая доля, % с.в
	маш	чечевица красная	чечевица зеленая
Влага и летучие вещества	11,71	11,41	11,56
Белки	21,63	27,41	26,16
Жиры	2,64	1,64	3,19
Углеводы	61,80	54,52	54,43
Целлюлоза	3,50	4,00	3,60

Из полученных данных следует, что исследуемые семена по своему химическому составу имеют незначительные отличия. Чечевица красная и зеленая имеют более высокое содержание белка в сравнении с машем. Однако, принимая во внимание рыночную стоимость семян маша, которая в два раза ниже стоимости чечевицы красной и на 30 % чечевицы зеленой [www.fasol.tv], продукты, получаемые с использование маша, в качестве физиологически функционального ингредиента могут конкурировать по стоимости с добавками, полученными из чечевицы.

Маш является мало известной культурой в Российской Федерации, которая по своим ботаническим характеристикам может возделываться на территории Краснодарского края в качестве нового вида нетрадиционного сырья, решая проблему дефицита белка в стране.

Сравнительная оценка основных функционально-технологических свойств семян маша, чечевицы красной и чечевицы зеленой. Известно, что основными технологическими свойствами белков являются растворимость в воде, водоудерживающая способность (ВУС), жироудерживающая способность (ЖУС), жироэмульгирующая способность (ЖЭС), пенообразующая способность (ПС) и ее коэффициент (К_пс), стойкость пены (С) и коэффициент стойкости пены (К_с). Для более полной сравнительной оценки исследуемых объектов провели анализ их основных функционально-технологических свойств. Результаты исследования представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Функционально-технологические свойства семян маша, чечевицы красной и чечевицы зеленой

Показатели	Семена бобовых культур
	Маш	Чечевица красная	Чечевица зеленая
ВУС, г/г	4,72	4,56	4,44
ЖУС, г/г	4,44	4,22	4,35
ЖЭС, %	55,35	52,90	51,68
ПС, %	53,33	70,00	50,00
Кпс	1,77	2,33	1,66
С, %	68,75	76,19	66,67
Кс	2,06	2,29	2,00

Как видно из таблицы, водоудерживающая способность семян маша на 3,4 % выше, чем у чечевицы красной, и на 5,9 % выше в сравнении с зеленой чечевицей.

Жироудерживающая способность маша так же превосходит по показателям чечевицу красную на 5,2%, чечевицу зеленую на 2,0%.

Наиболее высокий показатель жироэмульгирующей способности маша, в сравнении с исследуемыми образцами чечевицы позволяет рекомендовать его в производстве хлебобулочных, мучных кондитерских изделий, низкокалорийных маргаринов, майонезов, паст, мясных продуктов.

Экспериментальное определение относительной биологической ценности зернобобовых культур проводили с использованием микроскопических инфузорий Тетрахимена пириформис (Tetrachymena pyryphormis). Сравнительная характеристика роста тест-организма в исследуемых семенах представлена на рисунке 2.

Как видно из представленного материала, наиболее обильный рост микроорганизмов наблюдался в семенах маша. Чечевица красная и зеленая показали также высокие результаты в сравнении с контролем, в качестве которого был использован белок казеин.

На рисунке 3 представлены результаты подсчета Tetrachymena pyryphormis в счетной камере Горяева.

В результате проведенного исследования можно сделать вывод о том, что семена маша по относительной биологической ценности превосходят чечевицу красную и чечевицу зеленную на 14 и 36% соответственно.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Сравнительная характеристика интенсивности роста Tetrachymena pyryphormis в исследуемых культурах и контроле (казеин)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Возможно предположить, что высокий показатель относительной биологической ценности маша в сравнении с исследуемыми образцами чечевицы обусловлен более высокой сбалансированностью аминокислотного состава и низким содержанием антипитательных веществ.

Полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод о целесообразности использования маша в дальнейших исследованиях в качестве ингредиента для создания продуктов функционального назначения.

С целью применения семян маша в качестве сырья при производстве продуктов функционального назначения провели оценку показателей безопасности, которые нормируются техническим регламентом таможенного союза (ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна») от 9 декабря 2011 года.

В таблице 3 представлены результаты оценки маша по основным показателям безопасности.

Как видно из таблицы, в анализируемых семенах маша не превышается допустимый уровень безопасности по массовой доле токсичных элементов, таких как свинец, мышьяк, кадмий, ртуть. Массовая доля пестицидов в два раза меньше, чем допустимая норма, а микотоксины, представленные афлатоксином В_1, отсутствуют.

Таблица 3 - Показатели безопасности семян маша

Наименование показателей	Значение показателя
	Семена маша	Допустимые уровни (ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна»), не более
Массовая доля токсичных элементов, мг/кг:
свинец	0,044	0,500
мышьяк	0,004	0,300
кадмий	0,008	0,100
ртуть	0,002	0,020
Массовая доля пестицидов, мг/кг:
гексахлорциклогексан (б, в, г-изомеры)	0,258	0,500
Микотоксины, мг/кг:
афлатоксин В1	отсутствие	0,005

Полученные результаты дают основание использовать семена маша в различных продуктах питания, без ограничений.

Обоснование способа ферментативной модификации семян маша и его режимов. Для получения продуктов, обладающих повышенной биологической ценностью, улучшенными функционально-технологическими свойствами и сбалансированным аминокислотным составом, проводили направленную модификацию семян маша, используя при этом один из перспективных и безопасных способов - ферментативную модификацию, основанную на активизации собственной эндоферментной системы самого семени, происходящей при прорастании.

Как известно для активизации ферментной системы исследуемых объектов необходима влага.

Проращивание проводили при комнатной температуре, помещая зернобобовую культуру в пластиковую тару, далее заливали питьевую воду комнатной температуры. Контроль уровня воды производили каждые 12 часов, при этом проводили отбор проб для определения функционально-технологических свойств.

Отобранные образцы подвергали тепловой обработке при t = 105 ⁰С в течение 10 - 15 мин для инактивации ферментов.

Влияние времени и температуры проращивания на водоудерживающую и жироудерживающую способности семян маша представлено на рисунках 4 и 5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Снижение показателя водоудерживающей способности семян маша можно обосновать тем, что зернобобовая культура за 48 часов набрала оптимальное количество влаги, которая позволила максимально активизировать ферментативную систему зерна (рисунок 4).

Жироудерживающая способность семян маша также как и водоудерживающая, в процессе проращивания увеличивает свои значения с 4,5 до 5,7 г/г, однако эти изменения идут достаточно плавно, без резких перепадов во времени (рисунок 5).

Тем не менее, даже незначительные изменения ЖУС позволяют нам экспериментально подтвердить оптимальное время проращивания маша.

Аналогично проведенному анализу водо- и жироудерживающей способности проводили оценку жироэмульгирующей способности семян маша.

На рисунке 6 представлена зависимость изменения ЖЭС от времени и температуры проращивания семян маша.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Полученные результаты по жироэмульгирующей способности пророщенной культуры маша свидетельствуют о снижении ЖЭС уже после первых 12 часов проращивания (рисунок 6). При дальнейшем проведении исследования видно, что процесс снижения данного показателя останавливается на 46 % и в дальнейшем не изменяется. Это обусловлено, в первую очередь, тем что вода начинает взаимодействовать с гидрофильными частями белка, снижая его дифильные свойства.

В виду того, что белковые ингредиенты используются в многокомпонентных пищевых системах исключительно в качестве стабилизирующего агента, дополнительные эмульгирующие свойства могут блокировать действие эмульгаторов, используемых при производстве эмульсионных продуктов питания.

Таким образом, пророщенные семена маша можно рекомендовать при производстве продуктов питания эмульсионной природы, однако перед использованием маша в пищевых эмульсиях необходимо проведение дополнительных исследований, позволяющих определить степень синергизма между модифицированным машем и эмульгатором.

В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что наиболее оптимальным временем проращивания семян маша являются 48 часов при комнатной температуре.

В результате исследований был установлен оптимальный период проращивания семян маша, при котором его основные функционально-технологические свойства, такие как жироудерживающая, жироэмульгирующая и водоудерживающая способности, принимают наиболее высокие значения.

Однако, при создании продуктов функционального назначения, ингредиенты должны не только обладать улучшенными функционально-технологическими свойствами, но и обладать самостоятельной пищевой ценностью. Таким образом, необходимо провести сравнительную оценку пророщенных семян маша с исходными по химическому и фракционному составу.

На рисунке 7 представлен химический состав исходного маша и маша подвергшегося 48 часовому проращиванию при комнатной температуре.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Как видно из рисунка 7, при прорастании, которое происходит при повышенной влажности, в результате активизации ферментной системы в семенах идет не только интенсивный распад запасных веществ, больше всего идет гидролиз углеводов, но и синтез органических веществ, в первую очередь, белков, необходимых для развития зародыша. Использование пророщенного маша позволяет не только получить пищевой ингредиент с высокими функционально-технологическими свойствами, но и повысить его пищевую ценность за счет увеличение содержания белка и снижения количества жира.

Был проведен сравнительный анализ по содержанию фракции белка в семенах маша до и после модификации. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Сравнительная характеристика фракционного состава белков семян маша до и после модификации

Фракции белков	Семена маша, % на с. в.
	до модификации	после модификации
Альбумины	72,5	29,9
Глобулины	13,6	63,4
Проламины	3,0	1,0
Глютелины	10,9	5,7

Как видно из таблицы, основными фракциями белков являются альбумины и глобулины, на долю которых в контрольном образце приходится 86 %, а в модифицированном более 90 %. В процессе проращивания доля альбуминов уменьшилась более чем в 2 раза, а глобулинов возросла фактически в 4 раза. Это можно объяснить тем, что частично глобулины были сформированы из псевдоглобулинов, которые обычно присутствуют в фракции альбуминов, а так же вследствие гидролиза запасных белков - проламинов и глютелинов.

Одним из важнейших показателей, характеризующих функциональные свойства культур, является аминокислотный состав белков.

Результаты экспериментальных исследований, в пересчете на абсолютно сухое вещество, представлены в таблице 5.

Из представленных данных видно, что содержание незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, фенилаланин, метионин, треонин, гистидин) увеличилось практически в два раза. А количество таких незаменимых аминокислот как лейцин, лизин, аргинин и триптофан возросло на 87, 76, 80 и 55 процентов соответственно.

В результате модификации зернобобовой культуры маш произошли изменения ее относительной биологической ценности. Сравнительная оценка относительной биологической ценности представлена на рисунке 8.

Как видно из представленных данных, семена маша, подвергшиеся ферментативной модификации, обладают более высокой относительной биологической ценностью, которая возросла на 41%.

Таблица 5 - Аминокислотный состав белков семян маша до и после модификации, мг/г с. в.

Аминокислоты	До модификации	После модификации
Незаменимые:
валин	14,3	28,7
изолейцин	10,5	21,5
лейцин	20,3	38,0
фенилаланин	22,7	44,7
лизин	21,7	38,2
метионин	2,7	5,3
треонин	8,0	16,9
триптофан	3,6	5,6
аргинин	17,2	31,0
гистидин	7,4	16,7
У незаменимых аминокислот	128,4	246,6
Заменимые:
цистин	1,8	3,7
аланин	10,9	22,2
аспарагиновая кислота + аспарагин	30,2	67,6
глицин	9,6	15,0
глутаминовая кислота+ глутамин	43,2	87,5
серин	13,1	25,7
У заменимых аминокислот	108,8	221,7
Общая сумма аминокислот	237,2	468,3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рост тесторганизмов можно объяснить не только сбалансированностью белка по аминокислотному составу, но и незначительным содержанием антиалиментарных веществ , таких как антиферменты, антивитамины и прочее в отличие от других бобовых культур, особенно сои.

Таким образом, выбранный режим ферментативной модификации позволил получить высокобелковый ингредиент со сбалансированным аминокислотным составом и повышенной биологической ценностью, что позволяет рекомендовать его в качестве источника аминокислот для производства продуктов функционального назначения.

Разработка рецептуры овощного консервированного салата. В результате проведенных исследований по подбору наиболее эффективных режимов модификации семян маша и оценке основных физико-химических и функциональных свойств исследуемого объекта можно рекомендовать его для создания продуктов функционального назначения при производстве салата овощного.

Разработана рецептура салата овощного, сбалансированного по аминокислотному составу, за счет использования модифицированных семян маша. Разработанная рецептура представлена в таблице 6.

Энергетическая и пищевая ценность разработанного консервированного овощного салата представлены в таблице 7.

Таблица 6 - Рецептура салата овощного консервированного с использованием модифицированных семян маша

Наименование компонента	Содержание компонента, г/100 г
маш пророщенный	45,0
лук репчатый	18,0
масло растительное	10,0
чеснок	5,0
кинза	8,0
петрушка	4,0
молотый черный перец в виде СО2 экстракта	0,02
молотый красный перец в виде СО2 экстракта	0,02
сок лимона	2,0
базилик	3,0
укроп	3,0
соль	2,0

Таблица 7 - Энергетическая и пищевая ценность салата овощного консервированного

Наименование показателя	Значение показателя
Содержание белков, %	13,4
Содержание углеводов, %	13,3
Содержание жиров, %	11,7
Энергетическая ценность, ккал/100 г	209,0

Как видно из представленных данных, основным ингредиентом салата овощного консервированного является пророщенный маш. Принимая во внимание результаты исследований его аминокислотного состава (таблица 5), можно сделать вывод о том, что разработанный продукт является сбалансированным по аминокислотному составу, благодаря содержанию в нем модифицированных семян маша.

Разработанный салат рекомендуется использовать в сети общественного питания, в частности в больницах, санаториях и лечебно-оздоровительных учреждениях как продукт геродиетического питания.

Разработка рецептуры хлеба функционального назначения с использованием гомогенизированных модифицированных семян маша. Для обогащения продуктов питания функционально физиологическими ингредиентами, необходимо использовать продукты ежедневного спроса. К таким пищевым продуктам относится хлеб и хлебобулочные изделия. В рецептуре хлеба использовались следующие ингредиенты: мука хлебопекарная первого сорта; дрожжи хлебопекарные прессованные; соль поваренная пищевая, вода питьевая.

Для улучшения готового хлеба модифицированные семена маша перед внесением в тесто подвергали процессу гомогенизации при 10 000 об/мин, до однородной массы, при этом исключался процесс термической обработки, тем самым сохранялись гидролитические ферменты семян маша, которые принимали участие в процессе тестоведения.

Органолептические и физико-химические показатели исследуемых образцов хлеба представлены в таблице 8.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что использование процесса гомогенизации и отсутствие термической обработки позволяют получить хлеб соответствующий потребительским предпочтениям по органолептическим и физико-химическим показателям.

Таблица 8 - Органолептические и физико-химические показатели хлеба с использованием гомогенизированных модифицированных семян маша

Показатели	Контрольный образец	Опытные образцы с добавлением гомогенизированного модифицированного маша, в количестве, % к массе муки
		5	10	15
Внешний вид: - форма	соответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка, без боковых выплывов
- поверхность	шероховатая, без крупных трещин и подрывов
- цвет	светло-коричневый
Влажность мякиша, %	43,0	42,3	41,2	43,5
Пористость, %	68,0	70,0	74,0	68,0
Кислотность мякиша, град	6,0	5,2	5,0	5,4

В результате анализа полученных данных был сделан вывод о том, что использование модифицированных семян маша в количестве 10 % к массе муки в виде гомогената, позволяет получить высококачественный продукт, обладающий улучшенными органолептическими и физико-химическими показателями качества в сравнении с контрольным образцом.

Исследования функционального назначения разработанных рецептур пищевых продуктов из модифицированных семян маша. Принимая во внимание то, что физиологически функциональным ингредиентом может быть вещество различного происхождения, использование которого в пищевых продуктах должно обеспечивать не менее 15 % суточной физиологической потребности человека в тех или иных продуктах. Важным является определить, какое количество функционального продукта необходимо употребить в пищу для удовлетворения суточной потребности.

Для этого были проведены расчеты, позволяющие определить необходимое минимальное количество разработанных нами продуктов.

В таблицах 9 и 10 приведены данные, позволяющие определить обеспечение суточной потребности человека в аминокислотах при употреблении салата овощного консервированного и хлеба «Биомаш», обогащенных модифицированными семенами маша обеспечивающих потребителя необходимыми аминокислотами.

Из представленных данных видно, что употребление в пищу 10 грамм разработанного салата позволяет удовлетворить организм человека всеми аминокислотами более чем на 15 - 50 %, а употребление 500 грамм хлеба в сутки позволяет удовлетворить суточную потребность во всех аминокислотах на10 - 35 %.

Таблица 9 - Удовлетворение суточной потребности в аминокислотах при употреблении овощного консервированного салата

Наименование физиологически функционального ингредиента	Суточная потребность по МР 2.3.1.19150-04	Салат овощной «Маш-Лоби» (в 100 г продукта)	Обеспечение суточной потребности, % от нормы
			100 г	30 г	10 г
Незаменимые аминокислоты, г/100 г:
валин	2,5	1,29	51,6	15,5	5,2
изолейцин	2,0	9,67	483,5	145,1	48,3
лейцин	4,6	17,10	371,7	111,5	37,1
фенилаланин	4,4	20,11	457,0	137,1	45,7
лизин	4,1	17,19	419,2	125,7	41,9
метионин	1,8	4,05	225,0	67,5	22,5
треонин	2,4	7,60	316,6	94,8	31,7
триптофан	0,8	2,52	315,0	94,5	31,5
аргинин	6,1	13,95	228,7	68,6	22,8
гистидин	2,1	7,51	357,6	107,3	35,7
Заменимые аминокислоты, г/100 г:
аланин	6,6	9,99	151,4	45,4	15,1
аспарагиновая кислота+аспарагин	12,2	30,42	249,3	74,8	24,9
глицин	3,5	6,75	192,8	57,8	19,3
глутаминовая кислота+ глутамин	13,6	39,37	289,5	86,8	28,9
серин	8,3	11,56	139,3	41,8	13,9

Таблица 10 - Удовлетворение суточной потребности в аминокислотах при употреблении хлеба «Биомаш»

Наименование физиологически функционального ингредиента	Суточная потребность по МР 2.3.1.19150-04	Хлеб с использованием модифицирован-ного маша (500 г хлеба)	Обеспечение суточной потребности, % от нормы
			500 г	100 г	250 г
Незаменимые аминокислоты, г/100 г:
валин	2,5	0,89	35,6	7,1	17,8
изолейцин	2,0	0,67	33,5	6,7	16,8
лейцин	4,6	1,18	25,7	5,1	12,9
фенилаланин	4,4	1,39	31,6	6,3	15,8
лизин	4,1	1,18	28,8	5,8	14,4
метионин	1,8	0,28	15,6	3,1	7,8
треонин	2,4	0,53	22,1	4,4	11,1
триптофан	0,8	0,17	21,3	4,3	10,7
аргинин	6,1	0,96	15,7	3,1	7,9
гистидин	2,1	0,52	24,8	5,0	12,4
Заменимые аминокислоты, г/100 г:
аланин	6,6	0,69	10,5	2,1	5,3
аспарагиновая кислота + аспарагин	12,2	2,10	17,2	3,4	8,6
глицин	3,5	0,47	13,4	2,7	6,7
глутаминовая кислота+ глутамин	13,6	2,72	20,0	4,0	10,0
серин	8,3	0,80	9,6	1,9	4,8

Выводы

На основании результатов выполненных исследований теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования модифицированных семян маша в производстве функциональных продуктов питания.

1. Исследован химический состав и функционально-технологические свойства семян маша в сравнении с традиционными для отечественного потребителя семенами зернобобовых культур чечевицы красной и чечевицы зеленой. Установлено, что несмотря на более низкое содержание белка в семенах маша в сравнении с семенами чечевицы красной и зеленой, водоудерживающая способность семян маша на 3,4% выше, чем у чечевицы красной и 5,9 % чем у чечевицы зеленой, жироудерживающая способность семян маша превосходит по показателям чечевицу красную на 5,2%, чечевицу зеленую на 2,0%.

2. Экспериментально установлено, что относительная биологическая ценность семян маша выше, чем у чечевицы красной и зеленой на 14% и 36% соответственно. Данные результаты свидетельствуют о низком содержании антипитательных веществ в семенах маша в сравнении с семенами чечевицы.

3. Предложен эффективный и безопасный метод модификации маша, основанный на активизации эндоферментной системы самого семени.

4. Установлено, что проращивание семян маша в течение 48 часов при температуре 25⁰С позволяет получить наиболее оптимальные показатели ВУС, ЖУС и ЖЭС.

5. Выявлено изменение фракционного состава белков семян маша при проращивании, в частности, происходит уменьшение более, чем в два раза альбуминовой фракции и увеличение содержания глобулиновой фракции- фактически в четыре раза.

6. Экспериментально установлено, что при проращивании семян маша происходит увеличение содержания белка на 24%, что обусловлено взаимопревращениями органических веществ, происходящих в процессе прорастания, в частности, синтеза аминокислот и белков в развивающихся проростках за счет снижения содержания углеводов более, чем в 5 раз и жиров в два раза, а также возможного синтеза белков с участием азота воздуха.

7. Установлено, что проращивание семян маша позволяет изменить аминокислотный состав в сторону увеличения содержания всех аминокислот в два и более раз, что влечет за собой увеличение относительной биологической ценности пророщенных семян на 41%.

8. Разработана рецептура салата овощного консервированного с использованием модифицированных семян маша, обладающих высокими показателями пищевой и энергетической ценности, и отсутствием лимитирующих аминокислот в нем.

9. Разработан способ подготовки модифицированных семян маша к внесению в рецептуру хлеба, включающий в себя процесс гомогенизации пророщенных семян маша в течение 10 мин при 10000 об/мин, способствующий сохранению ферментной активности гомогенизата.

10. Экспериментально установлено, что внесение в рецептуру хлеба «Биомаш» 10 % модифицированных гомогенизированных семян маша позволяет получать продукт с улучшенными показателями пористости, влажности мякиша и кислотности

11. Установлено, что употребление хлеба «Биомаш» в количестве 500 г, позволяет удовлетворить суточную потребность взрослого человека во всех аминокислотах на 10 - 35 %. Также установлено, что употребление 10 г разработанного салата овощного консервированного позволяет удовлетворить суточную потребность организма во всех аминокислотах на 15 - 50 %.

12. Экономический эффект от внедрения в производство салата овощного консервированного составит 30 837 руб. на 1 тонну готового продукта. Экономический эффект от внедрения производства хлеба «Биомаш» при рыночной стоимости 32 руб. за 400 г составит 48 %.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Казымов С.А. Изменение биологической ценности семян маша при проращивании / С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова // Известия вузов. Пищевая технология, № 2-3, 2012 С. 51 - 52.

2. Казымов С.А. Влияние проращивания на аминокислотный состав бобов маша / С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова // Известия вузов. Пищевая технология, № 5-6, 2012. С. 25 - 26.

3. Казымов С.А. Перспективы использования зернобобовой культуры маш в качестве белкового обогатителя при производстве хлеба / С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова, И.М. Кучерявенко // Известия вузов. Пищевая технология, № 1, 2013. С. 79 - 80.

4. Казымов С.А. Бобовая культура маш - перспективное сырье для использования в технологии хлебопечения / С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова // Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века: Матер. II межд. науч.-практич. конф., Краснодар, 2011. - С. 298 - 302.

5. Казымов С.А. Перспективы производства хлеба с использование модифицированных семян маша / С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова // Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века: Матер. III межд. науч.-практич. конф., Краснодар, 2013. - С. 278 - 282.

Размещено на Allbest.ru

...