Технология продуктов
Обогащение пищевых продуктов белковыми препаратами
жүктеу/скачать 4,25 Mb.
|
Обогащение пищевых продуктов белковыми препаратамиВ настоящее время мировое производство продуктов питания не достаточно для удовлетворения биологических потребностей населения и прежде всего белка. Из 20 аминокислот содержащихся в белках 9 являются незаменимыми. Животный белок по аминокислотному составу в большей мере отвечает потребностям организма в незаменимых аминокислотах. В этом одна из причин развития животноводства. Важной задачей современности является рациональное использование белка, содержащегося в отходах промышленности, так как проблема увеличения пищевого белка – это одна из наиболее трудно выполняемых, поскольку уровень благосостояния многих развивающихся стран не позволяет развивать отрасли животноводства. Поэтому перед наукой стоит задача более рационально использовать белковые отходы и разрабатывать новые методы по концентрированию и выделению его из продукта [23]. Перспективными видами растительного сырья для получения белковых препаратов являются семена масляных культур сои, хлопчатника, подсолнечника, арахиса и т.д. Их выращивают для получения масла, при этом образуются значительные количества обезжиренной массы в виде шротов и жмыхов переработка которых дает возможность существенно увеличить количество белка применяемого в производстве продуктов питания. В настоящее время это один из наиболее дешевых и перспективных источников белоксодержащего сырья. Белки семян масличных растений, не смотря на дефицит серосодержащих аминокислот, отличаются высокопитательной ценностью. Однако их широкое потребление ограничено специфическим привкусом, а также наличием токсичных и потенциально-токсичных веществ, отсюда вытекает необходимость разработки надежных способов защиты полученных белковых препаратов от токсинов и нежелательных привкусов. Существующие методы получения пищевого белка направленные на повышение выхода целевого продукта и улучшения его качества биологической ценности, повышения его усвояемости, содержание незаменимых аминокислот. Следует отметить, что данные производства сопровождаются и нежелательными явлениями, такими как окисление белков, воздействие и отработка в высоких значениях рН, тепла и других факторов [24]. Пищевая ценность белковых продуктов, а также их перевариваемость, функциональные свойства в значительной мере зависит не только от биохимической характеристики белоксодержащего исходного сырья, но и от параметров технологического процесса их выделения. В связи с этим, необходимо разработать для каждого вида сырья оптимальные технологические режимы выделения белка, при которых на ряду с высоким выходом, будет обеспечиваться оптимальное качество целевого продукта [26]. Выделяют несколько групп белковых препаратов, которые обладают высокой биологической ценностью и высокими органолептическими показателями: концентраты; изоляты; различные композиты, которые отличаются друг от друга процентным соотношением чистых аминокислот. Наибольшее количество аминокислот содержат изоляты – от 70 % до 90 %, концентраты – от 50 % до 70 %. Композиты могут содержать различное процентное соотношение необходимых аминокислот [28]. Белковые препараты добавляют в продукты в небольшом количестве, так как это может повлиять на его органолептические свойства. Изоляты, как более чистые белковые препараты, добавляют в количестве от 1 % до 5 % в зависимости от рецептуры и специфики продукта. Органолептический анализ готовой продукции показал, что внесение препарата в количестве от 1 % до 5 % не ухудшает вкуса, внешнего вида, но значительно улучшает аминокислотный состав продукта и его биологическую ценность [29]. Белковые препараты получают в виде различных модификаций, различающихся фракционным составом, степенью денатурации и очистки, каждая из этих фракций или групп предназначена для производства определенной группы продуктов, причем продукты питания будут искусственные. Существенным плюсом в данной ситуации является уменьшения себестоимости готовой продукции и увеличения его пищевой и биологической ценности. Источники растительных белков содержат пектиновые вещества, которые при подборе определенных режимов могут извлекаться вместе с белком. Регулирование функциональных свойств белка обычно достигается изменением технологического производства продуктов питания. Белковые препараты могут быть в виде сухого порошка с влажностью 5 %, пасты с влажностью 89 %. При использовании сухого порошка для препарата подбирают специальный растворитель, который сохраняет все полезные свойства белка, например молочная сыворотка [30]. Наибольшее распространение в России и за рубежом в качестве обогатителей получили соевые белки, их свойства и направленность хорошо изучены. Соевые белковые продукты завоевывают признание как полезные и рентабельные ингредиенты в производстве традиционных продуктов питания, а также в создании новых видов пищи. Они разработаны для повышения питательной ценности продуктов и могут быть использованы как частичный или полный заменитель традиционных мясных, молочных и яичных белков. Благодаря своим функциональным свойствам они могут дополнять или улучшать питательные и органолептические качества готовой продукции, а также снижать стоимость ее производства [31]. Белки сои принадлежат к так называемым полноценным белкам, самым ценным среди белков растительного происхождения. По отношению к белкам мяса они содержат несколько меньше метионина и цистина, их биологическая ценность составляет 68–70, белка мяса – 80–83, а яйца – 100. Углеводы некоторых соевых продуктов, например, соевой муки, текстуратов, концентратов в общем состоят на 85 % из полисахаридов и одигосахаридов и на 14 % дисахаридов. Они имеют низкий гликемический индекс, т.е. образуют гораздо меньше гликогена в крови, чем углеводы пшеницы (в 2 раза), углеводы сахарозы (в 3 раза) и углеводы картофеля (в 4 раза). Соевые углеводы относятся к «замедленным» источникам энергии, которые преимущественно наполняют мышечные запасы гликогена, что имеет значение в диетах для диабетиков, в питании для спортсменов и т.д. [32]. Соя принадлежит к семейству бобовых. Эти растения могут утилизировать азот из окружающей среды с помощью бактерий, находящихся на их корнях. В семенах сои содержится до 40 % белка. Методом экстракции или термокоагуляции из соевого шрота выделяют белок, который очищают от примесей и концентрируют. В зависимости от степени очистки и концентрации белка конечные продукты подразделяют на муку (50 % белка), концентраты (70 % белка), изоляты (90 % белка). Благодаря высокому содержанию белка (от 50 % до 90 %) и жира менее 1 % соевые белки зарекомендовали себя как высокопитательные пищевые продукты. Функциональность белковых продуктов из сои связывают с количеством и качеством белков. Для того чтобы получить соевые продукты с более высоким содержанием белка (соевые концентраты и изоляты), необходима дополнительная технологическая переработка. Соевые продукты с более низкой степенью переработки (соевая мука) имеют меньшее количество белков, и более высокую питательную ценность, так как они удерживают другие важные ингредиенты, которые делают соевые белки ценным питательным продуктом [33]. Использование соевых продуктов при выработке различных мясных изделий основано на их функционально-технологических свойствах связывания воды и жира, эмульсификации, текстуризации и др. Помимо этого белки сои обладают питательными и диетическими свойствами. Каждый тип соевого белка имеет свои особенности и качественные характеристики, от которых зависит их применение при производстве пищевых продуктов [35]. Соевая мука, является самой простой формой соевого белка, содержащей приблизительно 50 % белка, углеводов – 38 %, жиров – 38 %, клетчатки – 35 %, золы – 5 %. Изготовляется способом простого помола и просеивания обезжиренных хлопьев. Она богата олигосахаридами – растворимыми углеводами, придающими муке бобовый привкус, который некоторые люди считают неприятным. Соевая мука и крупа производятся в широких масштабах и используются чаще всего в хлебобулочных изделиях, в закусочных пищевых продуктах и в кормах для домашних животных, т.е. там, где высокая вкусовая характеристика не является проблемой. Изоляты производятся способом традиционного химического выделения, при котором белок извлекается из хлопьев путем растворения и отделения с последующим изоэлектроосаждением. В результате изоляты содержат 90 % белка, 2,5 % углеводов, 0,5 % жира, 0,5 % пищевой клетчатки, 4,5 % золы, имеют очень низкую влажность и нейтральный вкус. Они практически не содержат пищевых волокон и иногда имеют высокое содержание натрия, который может ограничить их применение [36]. Технология получения изолятов довольно сложная, в процессе центрофугирования происходит большая потеря соевого белка, что означает высокую стоимость изолятов. Изоляты обладают самыми высокими гидратирующими, эмульгирующими и связующими свойствами, хорошо удерживают жир, значительно улучшают структуру колбасных изделий, обогащают продукты ценными белками. Особенно эффективно их использовать при переработке низкосортного мяса, мяса длительного хранения, жирной говядины и свинины, мяса птицы после механической обвалки, мяса с большим содержанием соединительной ткани. Однако, необходимо иметь ввиду, что эмульсии с изолятом нестабильны при вторичной термической обработке или при цикле «замораживание – размораживание», а также в процессе хранения из-за высокой ионной чувствительности при соприкосновении с солью. Эту особенность необходимо учитывать при производстве рубленых полуфабрикатов, начинки для пельменей, пирожков и т.д. [38]. В 60–х годах были разработаны стандартные концентраты, которые решали проблемы, связанные с соевой мукой, и были дешевле, чем изоляты. Это третье поколение продуктов содержит примерно 70 % белка, 25 % углеводов, 1 % жиров, от 3,5 % до 5,5 % пищевой клетчатки и 0,5 % золы, регенерируя почти весь белок, имеющийся в соевых бобах, и сохраняя, к тому же, большую часть их пищевых волокон. Их получают из очищенных от оболочки обезжиренных соевых семян путем удаления большей части водорастворимых небелковых веществ (рис.3.24). Рисунок 3.24 – Соевый белковый концентрат Концентраты, по сравнению с изолятами, имеют более низкую пищевую ценность. По своим качественным показателям они подразделяются на две группы [12]: к первой относятся концентраты, выпускаемые по традиционной технологии. Они имеют невысокую гидратацию (1:3), слабые эмульгирующие и жироудерживающие свойства, и в основном используются как заменители мяса и для уплотнения структуры колбасных изделий; ко второй группе относятся функциональные концентраты. Они представляют собой новое поколение соевых белков, которые характеризуются хорошим эмульгированием, высокой степенью гидратации (1:6–1:4), хорошей адсорбцией жира, структурообразующими свойствами. Образуемые ими эмульсии остаются стойкими при высоких температурах и многократной тепловой обработке и не чувствительны к соли. Концентраты легко поглощают жир и удерживают его при повторной тепловой обработке, при этом они поддерживают или улучшают структурную целостность пищевых продуктов [46]. Соевый белок в любой из трех форм (мука, концентрат, изолят) может быть текстурирован. Текстурированный соевый белок – это продукт глубокой переработки методом экструзии. Он не содержит холестерина, в нем всего 1 % жира, низкое содержание влаги и высокое клетчатки. При этом суть процесса сводится к получению продукта, который после гидратации по своей структуре и внешнему виду напоминал мясо или морепродукты. Обработка белков методом экструзии делает молекулы белка «текучими» и сопрягает их таким образом, что в результате получаются ярко выраженные волоконца. Питательная ценность и химическая структура белков не меняется, изменяется лишь физическая форма. Текстурированные соевые продукты из обезжиренной соевой муки обладают способностью упрочнять структуру мясных изделий, но они могут быстро терять свойства «набухаемости» и разжевываемости. Эти продукты обладают низкой способностью адсорбции жира, невысокими гидратирующими свойствами. Такие белки в основном используются при производстве варенокопченых, полукопченых колбас, котлет, пельменей и другой продукции [43]. Как правило, применение соевых белков при производстве мясной продукции не требует сложных дополнительных процессов и не приводит к изменению традиционных технологических схем производства. Оценку качества белков проводят по следующим показателям: степени гидратации – способности белков поглощать и удерживать воду; степени эмульгирования – способности белков образовывать и поддерживать стабильную водно-жировую эмульсию; жир;
поглощение жира – способности белков впитывать в себя и удерживать стабильности и стойкости – способности белков улучшать или удерживать структурную целостность продукта [45]. По функциональным свойствам соевые продукты подразделяют на: высокофункциональные, дисперсные, хорошо эмульгирующие порошковые соевые белки с высокой степенью гидратации, используемые при производстве вареных колбасных изделий, ветчин, паштетов и т.п.; белки, выпускаемые по стандартным технологиям, имеющие невысокую степень гидратации и эмульгирования; белки с низкой вязкостью, диспергируемые в воде и в основном используемые в составе рассолов при производстве копченостей и деликатесной продукции. Существует несколько способов введения белковых препаратов в состав пищевого продукта: в сухом виде с добавлением необходимого количества воды для гидратации; в виде геля; в виде суспензии; в виде белково-жировой эмульсии – ее готовят в соотношении: часть белка смешивают с водой и таким же количеством жира; в гидратированном виде – сухие белки замачивают в холодной воде в соотношении 1:3 или 1:4 в зависимости от их влагопоглащаемости и выдерживают от 20 до 30 минут; в составе рассолов. По данным отечественных и зарубежных источников, соевый белок обладает лечебным эффектом, так как 80 % жирных кислот сои являются ненасыщенными, а, следовательно, жизненно важными. Наиболее ценные из них – линолевая и линоленовая кислоты. Соевые продукты могут быть использованы в различных диетах и при диетотерапии разных заболеваний, также их высокое пищевое качество должно быть использовано в производстве широкого ассортимента функциональных изделий высокого качества [42]. Побочным продуктом соевого производства является лецитин. Он применяется в качестве эмульгатора в мясной промышленности, наряду с этим играет большую роль в метаболических процессах в организме человека и поэтому используется в диетотерапии. В настоящее время намечается тенденция внесения гидроколлоидов в соевую муку, содержащую лецитин. Эти новые продукты по своим свойствам могут полностью заменить соевые концентраты и изоляты. Белковые препараты очень часто получают из животного сырья. Так казеин основной белок молока, является одним из самых полноценных животных белков. Он содержит от 90 % до 95 % белка, от 1 % до 2 % жиров, 1 % лактозы, минеральные вещества, витамины – это наиболее ценный отход пищевого производства, но по сравнению с растительными белками казеин и казеинаты более дорогие [46]. Казеин и казеинаты применяются в пищевой промышленности в качестве обогатителей, эмульгаторов, стабилизаторов при производстве различных продуктов питания, особенно диетического направления, кроме того казеин используется в бумажной промышленности в качестве клея, в фармацевтическом и косметическом производстве, в производстве пластмасса. Одним из методов получения искусственных продуктов питания высокой биологической ценностью при переработке нетрадиционных видов белка заключается в обогащение продукта недостающими незаменимыми аминокислотами. Помимо обогащения пищевых продуктов белковыми препаратами используются также различные белковые комплексы в виде смесей, они могут использоваться в питании как самостоятельные блюда, например, белковые коктейли и пасты в питании спортсменов [41]. жүктеу/скачать 4,25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|