Соевый белок в комбинированных изделиях

Соевый белок

в комбинированных изделиях

Л. Д. Петрова

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, г. Владивосток

Анализ структуры питания населения России за последние годы выявил динамику ее существенного ухудшения. Дефицит потребляемого населением белка связан со снижением белков животного происхождения. Кризисное состояние в экономике страны привело не только к сокращению объемов производства мясопродуктов, молока и молочных изделий, но и ограничению их потребления населением. Лишь у половины населения страны обеспечивается минимально необходимая норма потребления белков.

Перспективное направление для устранения качественной неполноценности белка и улучшения пищевой ценности в производстве продуктов питания -создание новых видов комбинированных изделий на основе сочетания животного и растительного сырья, наиболее сбалансированных по всем показателям.

Гидробионты можно рассматривать в качестве перспективного сырья для комбинированных продуктов питания. Рыба, как и мясо, богата белками животного происхождения (19-23 %), но эти белки легче перевариваются и лучше усваиваются, чем белки мяса, кроме того, рыба обладает высокой пищевой ценностью за счет содержания незаменимых аминокислот. Рыба также ценна содержанием важных в физиологическом отношении минеральных веществ: фосфора, кальция, железа, калия и многих микроэлементов. Мясо рыбы содержит необходимые для человека жирорастворимые витамины А, Р, Е, К и водорастворимые - В,, В2, В6, В12, РР, С и др. [1].

В Приморском крае находятся обширные посевы сои. Соевые бобы -это один из важнейших видов продовольственного сырья, ценность которого обусловлена уникальной концентрацией в них белка (до 50 %) и высо-

Таблица 1

Химический состав соевых белковых продуктов, %

Продукт Вода Белок Ли-пиды Углеводы Зола

«Профам 974» 6,5 90 0,5 - 3

«Аркон-Т» 9,0 69 1 16 5

Текстурированный продукт (в виде муки и гранул) 7,0 48 8 32 5

ким содержанием масла. Соевый белок легко усвояем, достаточно сбалансирован по аминокислотному составу, по биологической ценности сравним с белками молока, рыбы, говядины и, в отличие от этих продуктов, не содержит холестерина. В сое имеется большое количество витаминов: В1, В2, В3,

^ В12 И.

Помимо высокой биологической и пищевой ценности, соевые продукты выполняют и защитные функции в организме человека. Так, соевая клетчатка, содержащаяся в соевых белковых продуктах, подавляет вредные бактерии и одновременно способствует росту полезных бактерий в кишечнике [3].

Ежедневное потребление соевой пищи снижает риск заболеваний раком прямой кишки, молочной железы, легких, простаты и желудка. Соевое волокно - эффективное профилактическое средство против диабета, остеопо-роза, ожирения [3]. Высокое содержание лецитина в сое способствует снижению уровня сахара в крови, очищению стенок кровеносных сосудов, улучшению обменных процессов, функционированию печени и желчного пузыря, излечению неврологических нарушений [4].

Цель проводимой работы - разработка технологии комбинированных изделий и расширение ассортимента пищевой продукции с повышенным содержанием белка.

В качестве основного сырья использовали непромытый мороженый фарш минтая, изготовленный в рыболовецком колхозе «Тихий океан» (п. Ливадия), соответствующий ОСТ 15-378-91, хранившийся при температуре -18 'С не более 3 мес. В качестве белковых обогатителей применяли соевый белковый изолят «Профам 974», произведенный фирмой АДМ (США); тексту-рированный соевый белковый концентрат «Аркон Т» в виде гранул, произведенный фирмой АДМ (США); тексту-рированный продукт в виде муки и в виде гранул, соответствующий по составу и физико-химическим требованиям ТУ 9196-001-42079317-98, изготовленный на ООО «Экстрабин» (г. Владивосток). Текстурированный продукт получали из соевой обезжиренной муки методом термопластической эк-

струзии. Метод экструзии включает комбинированное воздействие давления, температуры и интенсивной механической обработки на белковое сырье с последующим формованием путем принудительного пропускания через фильеры. Предварительно увлажненное и перемешанное сырье попадало в зону питания, где оно нагревалось до температуры 60...80 'С. При такой температуре и содержании воды до 30 % биополимеры пластифицировались и переходили из стеклообразного состояния в высокоэластичное. В зоне плавления, в которой температура поддерживалась на уровне 150.190 'С, материал переходил в вязко-текучее состояние, образуя расплав биополимеров. Интенсивное структурообразо-вание расплавов биополимеров протекало под действием сил сдвига и растяжения в головке экструдера и фильере. При получении экструдатов пористой макроструктуры использовали короткие неохлаждаемые фильеры. При выходе расплавов биополимеров через такие фильеры происходил резкий сброс давления, что приводило к «взрывному» испарению воды и образованию пористой макроструктуры. Полученный продукт нарезали на небольшие куски и подвергали дополнительной сушке. Текстурированную муку получали путем измельчения текстура-та до порошкообразного состояния.

Для суждения о целесообразности использования соевых белковых продуктов (СБП) при производстве формованных изделий были изучены их физико-химические показатели (табл. 1).

Массовая доля белка в исследуемых продуктах очень высока - в пределах от 48 до 90 %, благодаря чему их можно применять при производстве высокобелковых изделий.

Для оценки свойств соевых продуктов и дальнейшего их использования в фаршевых изделиях определяли их водо- и жиропоглотительную способности.

Определение водопоглотительной способности соевых белковых компонентов проводили по методу Смита [5], согласно которому пробу отвешивали в центрифужную пробирку, добавляли дистиллированной воды, перемешивали и оставляли на 15 мин для набухания соевых белков. После чего центрифугировали, сливали надосадочный раствор и определяли количество воды, связанной соевыми белками.

Для определения жиропоглотитель-ной способности [6] в центрифужную пробирку отвешивали пробу, добавляли рафинированного масла, перемешивали и оставляли отстаиваться на 15 мин. Затем смесь центрифугировали, после чего масло сливали в мерный цилиндр и измеряли его объем.

PROCESSING OF VEGETATIVE RAW-MATERIALS

Результаты исследования показали, что СБП обладают высокими показателями водопоглотительной способности. Наибольшую водо-поглотительную способность (580 %) имеет изолят, значение водопоглотительной способности у концентрата и текстурирован-ной муки составляет 343 и 329 % соответственно. У текстурата в виде гранул водопоглотительная способность равна 250 %. Проведенные исследования водопоглотительной способности СБП указывают на перспективность их использования в качестве водопоглоти-тельного компонента.

Исследовали также жиропоглоти-тельную способность СБП.

Установлено, что СБП имеют высокие показатели жиропоглотительной способности. Это, очевидно, объясняется тем, что молекулы белка сои наряду с гидрофильными имеют и гидрофобные функциональные группы, которые способны удерживать, захватывать и связывать молекулы липидов. Значение жиропоглотительной способности у изолята по сравнению с другими исследуемыми продуктами наибольшее и составляет 128 %. Жиропог-лотительная способность концентрата, текстурированной муки и текстурата в виде гранул практически одинаковая и составляет соответственно 93, 87 и 82 %. Проведенные исследования жи-ропоглотительной способности СБП указывают на перспективность их использования в качестве жиропоглоти-тельного компонента.

Реологические свойства - один из основных показателей, характеризующих качество фаршей, в первую очередь его консистенцию. Большое практическое значение эти показатели имеют при оценке технологических характеристик продуктов, при выборе наиболее целесообразных приемов технологической обработки, режимов и оптимальных условий их осуществления. В связи с этим следующим этапом работы было исследование влияния СБП на реологические свойства рыбного фарша, в частности, пластичность и напряжение при деформации.

Пластичность определяли на приборе Rheolograph sol (Toyo Seiki) динамическим методом. Образец деформировали в динамических условиях по колебательному гармоническому режиму, когда деформация изменялась ко-нусоидально, а величина деформации была ничтожно мала. При этом определяли энергию, запасаемую в образце и обратно отдаваемую им в каждом полуцикле. Мерой этой энергии служил модуль накопления упругой деформации. В каждом цикле происходит сдвиг деформации относительно напряжения на некоторый фазовый угол тем больше, чем больше потери.

Вследствие отставания деформации от напряжения часть механической энергии теряется, т. е. переходит в тепло. Это явление называется механическими потерями.

Напряжение при деформации исследовали на реометре модели FUDOH-2005. Фаршевую смесь набивали с одинаковой плотностью в гильзу, концы которой заклипсовывали. Подготовленный фарш варили в воде при температуре 95 'С в течение 20 мин, после чего охлаждали. После удаления гильз колбаски нарезали на правильные цилиндрики высотой 1,5 см и помещали на подвижный столик прибора, опущенный до предела. Затем столик поднимали со скоростью движения образца 8,33-10-4 м/с до соприкосновения верхней плоскости образца с верхним столиком. Исследуемую величину определяли на шкале прибора.

На пластичность фаршевой системы большое влияние оказывает способ предварительной обработки и размер частиц СБП. Введение в фарш неструктурированного изолята в виде порошка приводит к резкому повышению его пластичности в 1,5 раза, что, очевидно, связано с увеличением концентрации растворимых белков в дисперсионной среде. Введение текстурированных соевых продуктов в фарш приводит к постепенному повышению его пластичности. Включение в состав фарша порошкообразной текстурированной муки увеличивает пластичность фарша на 26 %, а введение экструдатов в виде гранул повышает пластичность от 36 до 42 % соответственно по сравнению с контрольным образцом.

Одна из важных качественных характеристик консистенции готовых изделий - напряжение при деформации. Результаты исследования значений напряжения при деформации показали, что при добавлении в состав готовых изделий неструктурированного белка, изолята, отмечается резкое увеличение напряжения при деформации - в 1,4 раза по сравнению с контрольным образцом. Введение в рыбный фарш структурированных белковых продуктов не приводит к значительным отклонениям и повышает значения напряжения при деформации от 29 до 42 % по сравнению с контролем.

В результате проведенных реологических и органолептических исследований разработан состав комбинированной рыбной массы (КРМ) с целью производства на ее основе продукции полифункционального назначения [8] (табл. 2).

На основе комбинированной массы разработан широкий ассортимент формованных изделий, в частности, колбасных и замороженных полуфабрикатов различной степени готовности

Таблица 2

Состав комбинированной рыбной массы

Сырье Соотношение компонентов комбинированной массы

рецептура 1 рецептура 2 рецептура 3 рецептура 4

Фарш минтая + + + +

Изолят «Профам 974» + — — —

Концентрат «Аркон-Т» — + — —

Текстурирован-ная мука — — + —

Текстурат в виде гранул — — — +

Соль + + + +

Вода + + + +

[8]. В ходе проведения многочисленных рабочих дегустаций было установлено, что оптимальное количество введения СБП составило от 12 до 30 % от массы основного продукта. В процессе разработки рецептур и технологических схем формованных изделий за основу брали традиционные стандартные технологии данных видов продукции -котлет, рыбных палочек, колбас. С целью расширения ассортимента и повышения биологической ценности продукции в фаршевую смесь вводили мясо говядины блочное, фарш горбуши, щупальца кальмара. Основными критериями качества при разработке ассортимента и рецептур рыбных и мясо-рыбных изделий служили структурно-механические свойства фарше-вых систем и результаты органолепти-ческих исследований. При разработке рецептур рыбных палочек «Океан» и колбасы «Морской» оптимальным оказалась замена фарша горбуши в количестве 30 % на фарш минтая, где изделия характеризовались нежной, сочной консистенцией и приятным запахом, вкусом и цветом, свойственным лососевым. В мясо-рыбной колбасе «Приморской» мясо говядины вводили в фаршевую систему в количестве 30 % (такое сочетание мяса и рыбы придает изделию оригинальный вкус, не ощущается вкус рыбы, а колбаса подобна мясной). При разработке рецептур котлет «Приморье» и рыбных палочек «Здоровье» при замене фарша минтая на щупальца кальмаров в количестве 20 % экспериментальные образцы имели нежную и сочную консистенции и вкус мяса кальмара. Разработанные изделия имели приятный аромат за счет легкого запаха сои, который хорошо сочетался с запахом мясного и рыбного изделия. На основе исследований разработана технологическая схема формованных изделий на основе КРМ (см. рисунок). Технологический процесс производства разработанного ассортимента изделий предус-

Варка, охлаждение Замораживание, фасование

1

Упаковывание, маркирование, хранение

Транспортирование, реализация

Технологическая схема производства формованных изделий на основе КРМ

Таблица 3

Пищевая ценность формованных изделий на 100 г

Изделия Белки, г Жиры, г Углеводы, г

Колбаса рыбная (контрольный образец) 10,9 11,7 6,8

Колбаса мясо-рыбная «Приморская» 13,1 12,8 8,1

Колбаса рыбная «Морская» 12,7 12,7 8,8

Котлета рыбная (контрольный образец) 11,2 6,8 6,2

Котлета рыбная «Приморье» 15,2 7,3 6,8

Рыбные палочки (контрольный образец) 12,0 7,5 5,6

Рыбные палочки «Океан» 16,0 8,2 5,61

Рыбные палочки «Здоровье» 17,3 8,0 5,6

матривает использование сырья различной степени готовности. Блоки мороженого фарша размораживали на воздухе при температуре 20 'С до температуры в толще блока -4'С и рубили на куски массой 0,3-0,4 кг, которые направляли в куттер. В случае получения фарша из мороженого филе или мороженой рыбы блоки с сырьем направляли на воздушное размораживание при температуре 20 'С до температуры в толще блока до -4 'С. Рыбу промывали в чистой проточной или периодически сменяемой воде с температу-

рой не выше 15 'С, разделывали, освобождая от кожи и костей и промывали до удаления крови и посторонних загрязнений. Затем филе измельчали на волчке с диаметром решетки 4 мм. Температура измельченного фарша должна быть не более 0.4'С. Подготовленный фарш загружали в куттер, добавляли соевый растительный белок, воду, соль и остальные компоненты, предусмотренные рецептурой. После куттерования фаршевую смесь выдерживали для набухания соевых белковых продуктов от 10 до 20 мин. Далее изделия подготавливали по стандартной схеме, включая следующие операции: для котлет и рыбных палочек- формование, панирование, замораживание, фасование, упаковывание, маркирование, хранение, транспортирование и реализация; для колбас -формование, осаждение, варка, охлаждение, упаковывание, маркирование, хранение, транспортирование и реализация.

Расчетным путем определили пищевую ценность формованных изделий (табл. 3).

Таким образом, введение СБП в формованные изделия позволяет повысить содержание белка. Так, в экспериментальных образцах колбас мясо-

рыбной «Приморской» и рыбной «Морской» количество белка увеличилось на 20,2 и 16,5 % соответственно по сравнению с контрольным образцом. В котлете «Приморской» и рыбных палочках «Здоровье», «Океан» также отмечено повышение белка от 33,3 до 44,2 % по сравнению с контрольными образцами. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что разработанные изделия служат источником полноценного белка.

Один из основных факторов безопасности пищевой продукции - микробиологические показатели. Проведенные микробиологические исследования не показали наличия остаточной микрофлоры во всех разработанных изделиях.

Для более полной оценки качества продукции проводили дополнительные исследования на содержание токсичных элементов. Содержание солей тяжелых металлов в исследуемых образцах не превышало допустимой нормы.

Разработанный ассортимент формованных изделий позволит выпускать продукцию с высокой пищевой и биологической ценностью, улучшенного качества и органолептическими показателями, практически не отличающимися от контрольных образцов. Разработанная технология комбинированной массы не предусматривает специального оборудования и дополнительных средств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Селюк О.Д. Дары дальневосточных морей. - Владивосток: Дальнаука, 2003.

2. Арабаджиев С.Д., Ваташки А. и др. Соя. - М.: Колос, 1981.

3. Салаватулина Р.М. Мясные продукты для здорового питания на основе соевых белков//Мясная индустрия. 1996. № 4. С. 17-18.

4. Салаватулина Р.М. Рекомендации по применению соевых белков фирмы «АДМ»//Мясная индустрия. 1996. № 5. С.17-18.

5. Smith G. C, Hyunil J., Carpenter K. L. et. al. Water absorption capacity - J. Food. Sci. 1973. № 38. P. 849-852.

6. Central Soya Co., Inc. Analytical Methods, Fat absorption method-centrifuge, 1973, 563-572 p.

7. Патент РФ № 2002123864/13. Способ приготовления комбинированной рыбной массы/Л.П. Ольховая, В.Д. Богданов, Л.Д. Петрова. Опубл. в БИ 13. 07.04 г. № 2.

8. Патент РФ № 2002123863/13. Формованное рыбное изделие/Л.П. Ольховая, В.Д. Богданов, Л.Д. Петрова. Опубл. в БИ 28. 07.04 г. № 2.