Биотехнологическая характеристика соевых продуктов

УДК 557.1:664.6/7

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОЕВЫХ ПРОДУКТОВ © 2007 г. М.П. Могильный

The problem of protein supply level increasing in nourishment of population can be solved due to use of soya products. New soya products are developed, their characteristics and usage in various kinds of nourishment are given.

Рациональное питание предусматривает обеспечение организма необходимыми нутриентами: белками, жирами и углеводами в соотношении 1:1:4. Нарушение установленного баланса этих веществ ведет к различным заболеваниям живого организма. В питании особая роль отводится белкам, которые являются пластическим материалом для организма.

Наиболее полноценные - белки животного происхождения, уровень потребления которых существенно снизился. За счет снижения по ряду причин потребления продуктов животного происхождения появился дефицит белка как в количественном, так и в качественном отношении. Недостаточность белка в рационах может быть ликвидирована за счет использования источников растительного белка, в частности, семян сои, обладающих высокой пищевой и биологической ценностью.

Основной интерес к сое обусловлен тем, что она служит богатым источником растительного белка (36-50 %), который хорошо сбалансирован по аминокислотному составу и близок к белкам животного происхождения.

По содержанию белка соя значительно превышает такие продукты животного происхождения, как мясо, рыба, яйцо, молоко, является источником диетической клетчатки. Соевые продукты позволяют не только снизить дефицит клетчатки, вывести из организма вредные вещества, нормализовать работу кишечника, но и активизировать обменные процессы [1].

Технологические свойства соевых продуктов мало изучены. Сведения по изменению содержания основных пищевых веществ и биологической ценности сои в процессе тепловой обработки также весьма ограничены.

В связи с этим изучение биотехнологических свойств соевых продуктов, разработка новых рецептур и технологии приготовления кулинарной продукции из нее имеет актуальное значение для улучшения структуры питания населения и более рационального использования имеющихся пищевых ресурсов.

Особенности компонентного состава семян сои создают технологические и экономические предпосылки для производственной реализации широкого спектра пищевых продуктов на ее основе для различных видов питания [1 - 3].

Письмом МЗ РФ «Об употреблении продуктов питания из сои» (№ 1100/172-98-115 от 28.01.98 г.) определена количественная замена традиционных продуктов соевыми по белку. Рекомендованы все соевые белковые продукты для использования в лечебно-

профилактическом и детском питании.

Институтом питания РАМН РФ рекомендованы соевые продукты для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, анемии, расстройств нервной системы, сахарного диабета, болезней пищеварительного тракта: почек, печени, желчевыводящих путей и т.д. Соевые продукты могут заменить до 30 % продукты животного происхождения [3, 4].

Сдерживающим фактором широкого использования соевых продуктов является узкий ассортимент производимой продукции, а также недостаточные научные исследования влияния соевых продуктов на организм.

Цель данных исследований - расширение ассортимента соевых продуктов, изучение их влияния на состояние организма, разработка рекомендаций по использованию в питании.

Отечественной пищевой промышленностью выпускается следующий ассортимент соевых продуктов: масло, молоко, молоко сухое, мука, тофу, паста, тек-стурированные продукты и др.

Зарубежные производители на отечественный рынок поставляют в качестве сырья - сою, изолированный соевый белок марки супро, детские смеси.

Имеющиеся технологии производства соевых продуктов не всегда удовлетворяют требованиям производителей: внедрению современных безотходных технологий по упрощенным технологическим процессам с соблюдением требований по безопасности и качеству [3].

Для исследований отобрана соя, выращенная в Ставропольском крае и отвечающая требованиям ГОСТ 17109 [5 - 7].

Изучение химического состава сои позволило обосновать разработку технологии производства соевых продуктов: молока, тофу, творога, окары.

На соевые продукты разработаны технические условия (табл. 1).

Анализ данных, представленных в табл. 1, свидетельствует, что соя и соевые продукты являются ценными продуктами растительного белка и жира. Белок состоит из множества аминокислот - полифункциональных соединений, содержащих различные химические группировки, которые могут реагировать друг с другом с образованием ковалентной пептидной связи.

Таблица 1

Химический состав и энергетическая ценность сои и соевых продуктов

Наименование продукта Массовая доля, %

Сухих веществ Белка Жира Углеводов Клетчатки Золы Энергетическая ценность, ккал

Соя (ГОСТ 17109-88) 88,0 35,1 17,3 26,5 4,3 4,8 402,1

Эмульсия соевая пищевая (соевое молоко) (ТУ 9146-007-00934798-99) 5,7 2,6 1,2 0,9 0,3 0,7 24,9

Тофу (соевый белковый сыр) (ТУ 9146-006-00934798-99) 30, 12,3 12,0 3,6 0,8 1,3 171,6

Творог соевый 6%-й жирности (ТУ 9146-217-00334534-98) 20,0 9,0 6,0 3,2 0,6 1,2 102,8

Окара (белково-углеводная соевая масса) (ТУ 9146-008-00934798-99) 15,0 2,7 3,0 5,0 3,2 1,1 57,8

Масло соевое (ГОСТ 7825) 99,85 0 99,85 0 0 - 898,77

Молоко соевое сухое (ТУ 9223-004-101265-58-96) 96,0 38,0 15,0 35,1 3,2 4,7 427,4

Мука соевая необезжиренная 91,0 36,5 18,6 27,4 2,6 5,9 423,0

Мука соевая дезодорированная полуобезжиренная (ТУ 1293013-101265-58-98) 91,0 38,5 14,0 30,4 2,9 5,2 401,6

Соевые текстурированные продукты 90,0 54,0 1,6 24,4 3,5 6,5 328,0

Изолированный белок «Супро-760» 95,5 90,0 1,0 - - 4,5 369,0

Изолированный белок «Супро-2640» 97,0 26,0 26,0 38,0 - 7,0 490,0

Соевые текстурированные продукты фирмы «Вкусное дело» 93,0 50,0 2,0 24,0 10,0 7,0 314,0

Аминокислоты обладают определенными функциональными свойствами при попадании в организм живого организма. Поэтому важным является контроль за их количественным содержанием в продуктах питания.

Определение количественного содержания аминокислот - дорогостоящий сложный метод, требующий высокой квалификации персонала, трудоемкости и продолжительности по времени, что малопригодно для массовой оценки продуктов.

На основании закономерных связей между содержанием белка и аминокислот в продуктах разработаны регрессивные уравнения, позволяющие рассчитывать содержание незаменимых аминокислот.

Уравнения регрессии разработаны на каждую незаменимую аминокислоту с учетом вида готового продукта: валин у = 0,0521х ± К; изолейцин у = 0,0481х ± К; лейцин у = 0,0602х ± К; лизин у = 0,0585х ± К; метионин у = 0,0058х ± К; треонин у = 0,0353х ± К; триптофан у = 0,0136х ± К; фенила-ланин у = 0,0503х ± К; сумма незаменимых аминокислот у = 0,328х ± К, где у - количественное содержание аминокислоты, г; х - содержание белка в продукте, г; К - уточняющий коэффициент, зависит от аминокислоты и вида продукта.

На основании уравнения рассчитано содержание аминокислот в сое и соевых продуктах (табл. 2).

Сравнение данных, полученных расчетным путем и лабораторными исследованиями, показало высокую сходимость.

Сдерживающим фактором потребления соевых продуктов является наличие ингибиторов протеаз.

Нормативами установлено безопасное количественное содержание в соевых продуктах ингибитора трипсина - 0,5 % (СанПиН 2.3.2. 078-01).

По имеющимся данным в среднем 60-70 % от общей трипсин-ингибирующей активности (ТИА) приходится на долю водорастворимой фракции (Кунитца), 10...20 % -спирторастворимой фракции (Баумана - Бирка) и на остальные ингибиторы приходится в среднем до 20%.

Исследована ТИА сои и некоторых соевых продуктов. Результаты содержания ингибиторов трипсина представлены в табл. 3.

Полученные данные свидетельствуют о достаточно высоком содержании ингибиторов в сое. Технологическая обработка сои в процессе производства соевых продуктов из этого сырья снижает ТИА в зависимости от вида соевого продукта в несколько десятков раз.

Продукция, приготовленная из соевых продуктов, является безопасной и может быть рекомендована для использования в рациональном, лечебном, лечебно-профилактическом, детском и геронтологическом питании.

На основании полученных данных совместно с институтом питания РАМН впервые разработан «Сборник технических нормативов. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий из сои и соевых продуктов для предприятий общественного питания», который позволит на научной основе рационально использовать соевые продукты в питании.

Таблица 2

Содержание аминокислот в сое и соевых продуктах

Наименование продукта Аминокислоты, г/100 г

Белок Валин Изолей-цин Лейцин Лизин Метио-нин Треонин Триптофан Фенила-ланин Сумма незаменимых амино кислот Сумма заменимых амино кислот

Соя (зерно) 35,11 1,734 1,634 2,151 2,150 0,279 1,505 0,654 1,696 11,846 23,264

Молоко соевое 2,60 0,124 0,118 0,212 0,163 0,029 0,095 0,027 0,121 0,888 1,712

Тофу 12,30 0,742 0,501 1,048 0,701 0,138 0,497 0,106 0,541 4,305 7,995

Окара 2,70 0,184 0,171 0,317 0,259 0,032 0,177 0,106 0,232 1,478 1,222

Молоко сухое соевое 38,00 1,805 1,729 3,097 2,375 0,418 1,387 0,399 1,767 12,977 25,023

Мука соевая дезодорированная полуобезжиренная 38,50 1,964 1,810 3,042 2,426 0,539 1,502 0,501 2,041 13,825 24,675

Соевые текстурированные продукты 54,00 4,420 4,650 6,310 3,300 1,590 4,010 1,370 4,020 29,670 24,33

Изолированный белок «Супро-760» 90,00 4,342 4,155 7,627 6,291 1,124 3,784 1,416 6,877 35,580 54,420

Изолированный белок «Супро- 2640» 26,00 1,352 1,326 2,210 1,742 0,390 1,170 0,360 1,222 9,772 16,228

Соя - 35 35,00 2,865 3,014 4,089 2,139 1,031 2,599 0,888 2,606 19,231 15,769

Соя - 40 40,00 3,274 3,444 4,674 2,444 1,178 2,970 1,015 2,978 21,978 18,022

Сборник имеет разделы по видам продукции, содержит рецептуру блюд, изделий по массе брутто и нетто, технологию приготовления, органолептические показатели.

На весь ассортимент разработанной продукции имеется таблица пищевой и энергетической ценности с учетом потерь массы и пищевых веществ при тепловой обработке.

В сборнике даны рекомендации по использованию соевых продуктов при изготовлении кулинарной продукции [6].

Соевое молоко (эмульсия соевая пищевая) - насыщенный, приятный на вкус, сладковатый напиток бело-кремового цвета с легким растительным запахом. Получают из вымоченной, измельченной и проваренной сои. По пищевой ценности практически соответствует коровьему молоку 1,5-2%-й жирности. Не содержит лактозы. Может использоваться как заменитель молока, особенно в питании детей раннего возраста, а также при пищевой аллергии на молочные продукты животного происхождения. Соевое молоко хорошо усваивается организмом и обладает высокими диетическими свойствами. Его кислотный сгусток в желудке более нежной и мягкой структуры, чем сгусток коровьего молока, вызывает меньшее выделение желудочного сока. Рекомендуется при язвенной болезни, перитональном раздражении, гиперсекреции желудка. Используется для приготовления напитков, каш, блинов, пудингов, супов, выпечки и т.д.

Сухое соевое молоко - порошок кремового цвета, имеет приятный ореховый запах. Источник полноценного белка, необходимого для эффективного питания человека при интенсивных занятиях спортом и

других физических нагрузках. Изготавливается как и сухое коровье молоко. Содержит все незаменимые аминокислоты, обладает отличной усвояемостью. Ценный источник витаминов. Богатый минеральный состав, особенно солей кальция и железа, делает этот продукт полезным для людей, страдающих сердечно -сосудистыми заболеваниями, расстройствами нервной

Таблица 3

Содержание ингибиторов трипсина в сое и соевых продуктах

Объект исследования Содержание ингибиторов трипсина, г/кг Степень деструкции ингибиторов трипсина к исходному сырью

Соя продовольственная 20,75 ± 1,70 -

Мука соевая необезжиренная Термически необработанная 19,09 ± 1,23 8,39

Мука соевая необезжиренная термически обработанная 15,46 ± 0,83 25,49

Молоко соевое (эмульсия соевая) 0,246 ± 0,011 98,81

Тофу (сыр соевый) 0,447 ± 0,007 97,85

Окара 0,330 ± 0,007 98,41

Текстурат(сухой) 0,948 ± 0,019 95,43

Молоко сухое 0,787 ± 0,028 96,21

системы, анемией. Сухое соевое молоко характеризуется высокими диетическими свойствами. Рекомендуется включать в диету при гастритах и язвах желудка, перитональном раздражении, гиперсекреции желудка, острых и хронических инфекционных заболеваниях, диабете и т.д. Используется как альтернативный продукт в питании грудных детей и взрослых при аллергии на молочные продукты животного происхождения и неусвояемости лактозы, вместо сухого коровьего молока для приготовления напитков, каш, супов, сладких паст, майонезов, соусов, в кондитерских изделиях.

Окара (белково-углеводная соевая масса) - однородная влажная масса, без запаха, светло-желтого цвета, с высоким содержанием протеина. Получают в результате отжима соевого молока на фильтр-прессе. Единственный растительный источник двухвалентного железа, легко усвояемого организмом, источник клетчатки, содержит значительное количество питательных веществ целой сои. Окару добавляют в обычную муку и используют для приготовления хлебобулочных изделий, печенья, разнообразных блюд и соусов. В выпечке ею можно заменить яйца (1 яйцо = =1 столовая ложка (50 г) окары + 2 столовые ложки (30 г) воды).

Тофу имеет консистенцию мягкого сыра, почти без запаха, нежный на вкус, кремового цвета; готовится из соевого молока путем осаждения из него белка с последующим прессованием, легко усваивается организмом. Употребляется в пищу без кулинарной обработки, а также в жареном, маринованном, копченом виде. Отлично впитывает вкусовые свойства различных продуктов, прекрасно с ними сочетаясь. Тофу хорошо маринуется в стеклянной, стальной (нержавеющая сталь) или эмалированной посуде. Маринование производят в холодильнике при температуре 6 °С. Замораживание тофу дает более упругую «мясную» его консистенцию. Перед употреблением тофу необходимо разморозить. Он гораздо быстрее и легче будет впитывать в себя маринад или соус, чем свежий тофу. При замораживании цвет тофу меняется с белого на светло-золотистый.

Маринадом может служить сладкая вода, соленая вода, соленая вода с ароматной зеленью (укроп, петрушка, сельдерей), пиво, настои черемши, чеснока, корицы, имбиря, ванили, молоко, сыворотка и т. д. Минимальное время маринования - 12 ч. При длительной тепловой обработке аромат, полученный при мариновании, теряется, поэтому маринованный тофу лучше использовать для приготовления холодных блюд.

Соевая сырковая масса готовится из соевого молока по принципу тофу с добавлением сахара, иногда какао. Имеет консистенцию гомогенизированного сырка, нежный вкус и светло-коричневый цвет. Относится к легкой пище, прекрасно усваивается. Употребляется в пищу в сыром виде и используется для приготовления бутербродных паст, выпечки и других сладких блюд.

Соевая мука имеет нежный кремовый цвет, легкий ореховый запах. Высокобелковый продукт, обладающий универсальными свойствами и возможностями. Производится из соевых бобов, предварительно очи-

щенных, расщепленных и термически обработанных. Соевая мука повышает биологическую и пищевую ценность любого продукта, обогащая его белками, витаминами, жиром и лецитином. Особенно полезна людям, страдающим диабетом и высоким уровнем холестерина в крови. Используется в качестве заменителя яиц (1 яйцо = 2 столовые ложки (50 г) муки + 2 столовые ложки (30 г) воды), молока при изготовлении хлебобулочных и кондитерских изделий. Добавляется в соотношении 1-3 части к 100 частям пшеничной муки. Из соевой муки получаются отличные оладьи и блины. Использование соевой муки в приготовлении блюд с мясным фаршем позволяет сократить расход мяса, повысив в готовом изделии содержание белка и энергетическую ценность.

Соевое масло - жидкое густого янтарного цвета с приятным ореховым вкусом и запахом, высокоусвояемое. Получают путем прессования семян сои. Содержит необходимые ненасыщенные жирные кислоты, в том числе линолевую кислоту, приостанавливающую рост раковых клеток, витамины Е и С, соли кальция, натрия, магния, калия и фосфора. Соевое масло полезно при атеросклерозе, заболевании почек, нервной системы, повышает иммунитет, улучшает обмен веществ, работу кишечника. В связи с увеличивающимся вниманием потребителей к экологической чистоте и натуральности пищевых продуктов прессованное соевое масло получает постоянно растущую популярность на мировом рынке. Используется для заправки салатов из свежих овощей, приготовления холодных закусок, мясных и рыбных блюд. Отличается длительностью хранения без изменения качества.

Соевое мясо изготавливают из обезжиренной соевой муки. Текстурированный белок мяса имеет форму и текстуру фарша, гуляша, отбивных и т.п., содержит до 54 % белка, выпускается в сухом (обезвоженном) виде, поэтому его необходимо перед употреблением отварить или размочить в соответствии с инструкцией на упаковке. При этом соевое мясо в зависимости от фактуры увеличивается в массе за счет поглощения воды в 2,5-4 раза.

Изолированные соевые белки «Супро» - белки высокого качества, полностью усваиваются организмом и равноценны по составу мясному, молочному, яичному белкам, широко применяются в клинической медицине при создании новых диетических, специальных, в том числе зондовых продуктов, смесей и диет лечебного питания.

«Супро-760» - изолированный соевый белок, содержит до 90 % белка и может быть использован как при производстве любых питательных смесей зондо-вого питания, так и в качестве белковой добавки в супы, молочные продукты, каши, овощные блюда, запеканки, пюре, мясные продукты, паштеты и др. Белок может быть использован в виде суспензии, геля или в виде смеси с другими белками «Супро».

«Супро-2640» представляет собой высококачественный сухой напиток повышенной пищевой ценности, эквивалентен сухому цельному молоку, обогащенному витаминами А и Б, с добавлением железа, кальция, витамина С, тиамина, ниацина, фолиевой кислоты, содержит незначительное количество насыщенных жиров и холестерина. Вкус нейтральный.

Продукт имеет улучшенные свойства порошка, восстанавливается в воде, обладает высокой дисперги-руемостью. При использовании в диетическом питании в качестве заменителя молочного сырья необходимо 30 г продукта растворить в 1 л теплой кипяченой воды с температурой 25-30 °С. Используют при приготовлении молочных супов, каш, различных видов пюре.

Отечественная промышленность выпускает специальные смеси для детей на основе изолятов соевого белка, «Бебелак-соя» и «Винни-соя», их используют взамен коровьего молока при аллергии, лактазной недостаточности и галактоземии. Кроме того, имеются импортные сухие смеси на основе изолятов соевого белка, использование которых производится по установленным рекомендациям.

При изготовлении продукции требуется учитывать технологические свойства соевых продуктов [6, 7].

Изучена биологическая ценность продуктов, содержащих сою. Опыты проводились на растущих крысах (самцах), 2 группы по 10 особей в каждой опытной и контрольной. В течение 25 дней животные получали рационы, сбалансированные по основным нутриентам. Белок в рационах опытных групп представлен продуктами, содержащими сою; в рационах контрольных животных - традиционные молочные продукты [8].

Особое внимание при проведении биологического эксперимента было уделено изучению белковой ценности исследуемых продуктов. С этой целью определяли коэффициент эффективности белка (КЭБ), который рассчитывали как отношение скорости роста экспериментальных животных к количеству потребленного белка. По результатам изучения баланса азота определяли коэффициент перева-риваемости (КП), биологическую ценность (БЦ), утилизацию белка (УБ). КП рассчитывали как отношение абсорбированного из пищеварительного тракта азота к азоту пищи; БЦ - отношение удержанного организмом животных азота к азоту, абсорбированному из пищеварительного тракта; УБ -отношение удержанного азота к азоту пищи. Для выявления возможной белковой недостаточности проводилось биохимическое исследование сыворотки крови экспериментальных животных по показателям, способным определять доклинические проявления обмена белка в организме: содержание общего белка, альбуминов, мочевой кислоты, аль-бумино-глобулиновый коэффициент (А/Г).

При оценке влияния на организм исследуемых продуктов учитывали любое состояние животных, которое оценивали по их внешнему виду, поведению, поедаемости корма, динамике массы тела.

Полученные в ходе эксперимента данные подвергнуты статистической обработке.

Наблюдение за состоянием животных в ходе эксперимента показало, что крысы, получавшие с рационом опытные продукты, и крысы, полу-

чавшие рационы с контрольными продуктами, не различались по внешнему виду и поведению, они охотно потребляли рационы, их гибели не отмечалось.

Исследования начинали с изучения росто-весовых показателей, отражающих процессы биотрансформации белка потребляемого продукта в растущем организме (табл. 4).

Представленные данные не выявляют статистически достоверной разницы по изученным показателям между опытными и контрольными группами.

Биологическую эффективность белков в сравниваемых рационах оценивали по состоянию азотистого обмена. Баланс азота во всех группах положительный. На основании данных баланса азота были рассчитаны коэффициенты перевариваемости, биологической ценности и утилизации белка изучаемых рационов (табл. 5).

Анализ представленных результатов свидетельствует, что статистически достоверная разница по изученным показателям между опытными и контрольными группами отсутствует. Наблюдается некоторая тенденция к снижению значений показателей БЦ и УБ сравнительно с соответствующими показателями контрольной группы.

При проведении биологического эксперимента изучены биохимические показатели сыворотки крови, способные выявлять доклинические проявления нарушения обменных процессов в организме.

Полученные данные характеризуют обмен белка в организме опытных и контрольных животных, находящихся примерно на одном уровне. Содержание холестерина в крови опытных и контрольных групп совпадает.

Данные биологического эксперимента свидетельствуют, что соевые продукты обладают высокой пищевой и биологической ценностью, рекомендуются для массового, профилактического и диетического питания, не уступают по своим показателям продуктам, содержащим животный белок.

Таблица 5

Показатели биологической ценности, рассчитанные по балансу азота, %

Группа КП БЦ УБ

1 (контрольная) 90,88±0,86 84,54±1,61 77,19±1,46

2 (опытная) 89,98±1,22 82,81±1,42 74,70±2,07

Таблица 4

Росто-весовые показатели

Группа Прибавка массы тела, г Потребление белка, г КЭБ

1 (контрольная) 44,85±2,79 19,28 2,33±0,13

2 (опытная) 43,51±3,25 19,11 2,27±0,16

Проведенные исследования показывают, что кулинарная продукция имеет высокие показатели качества, безопасности и эффективна в питании.

Сборник рецептур внедряется при организации питания в определенных коллективах, а также в предприятиях социального питания.

На «Способ производства мясного хлебца» с ока-рой получен патент РФ № 2201702 [9].

По результатам программы 2005 г. «100 лучших товаров России», Сборник рецептур признан победителем в номинации «Новинка года».

Использование разработанной продукции в питании будет способствовать оздоровлению населения страны, снижению дефицита животного белка.

Литература

1. Диетология: Руководство / Под ред. А.Ю. Барановского. СПб., 2006.

2. Могильный М.П., Ермакова В.И. Рекомендации по использованию соевых продуктов «Альбела» в питании. Пятигорск, 2006.

3. Использование продуктов переработки сои в питании. Отчет по НИР. Гос. регистрация во ВНТИЦ № 0120.5507498 Инв. № 0320.0504490. Пятигорский государственный технологический университет. Руководитель темы - М.П. Могильный.

4. Об употреблении продуктов питания из сои. Письмо МЗ РФ № 1100/172-98-115 от 28.01.98 г.

5. Голубев В.Н., Могильный М.П., Шленская Т.В. Справочник работника общественного питания. / Под ред.

B.Н. Голубева. М., 2002.

6. Сборник технологических нормативов. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий из сои и соевых продуктов для предприятий общественного питания. / Под ред. М.П. Могильного. М., 2002.

7. Сборник технических нормативов. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий для питания школьников / Под ред. М.П. Могильного. М., 2005.

8. Высоцкий В.Г. и др. // Мед. рефер. журн. 1976. № 6.

C. 24-35.

9. Патент РФ № 2201702. Способ производства мясного хлебца / М.П. Могильный, А.П. Джангиров, О.Н. Ан-целевич.

Пятигорский государственный технологический университет 24 ноября 2006 г.