Введение к работе
1.1. Актуальность темы.
Соя в России традиционно использовалась для производства масла, а жмых или шрот - на корм животным. Биохимические показатели качества семян не оценивались.
Но в связи с тем, что в конце 90-х годов прошлого века сою стали широко использовать и для пищевых целей, появилась необходимость вести целенаправленный подбор сырья с учётом содержания в нём биологически ценных компонентов. Особенно это важно при производстве пшцевых продуктов с функциональными свойствами.
Оказалось, что на сегодняшний день нет целостной картины и представления о том, какое сырьё для переработки может получить пищевая промышленность. Попытки использования иностранных сортов сои в России должны быть обоснованы. Необходимо знать, имеют ли зарубежные сорта, интродуцированные в России, преимущества перед отечественными. Важна информация о том, в каких зонах и с использованием каких технологических приёмов возделывания надо выращивать сою, обладающую теми или иными заданными параметрами качества, можно ли методами селекции расишрить диапазон биохимических признаков.
В связи с тем, что по прогнозам для пищевых целей предполагается использовать до 50% валового сбора семян сои, всестороннее, глубокое изучение биохимического состава семян различных сортов и выбор направлений их рационального использования при производстве пищевых продуктов, особенно функциональной направленности, становятся актуальными.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с государственной программой «Фундаментштьные и приоритетные прикладные исследования
по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.»
1.2. Цель и задачи исследовании. Цель исследования - изучение
биохимических особенностей современных отечественных и зарубежных
сортон сои для обоснования их рационального использования при
производстве пищевых продуктов с функциональными свойствами.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучить биохимический состав семян сои дикорастущих видов и
современных сортов отечественной и зарубежной селекции по содержанию
белка, масла, жирных кислот, фосфолипидов, токоферолов и активности
ингибиторов трипсина для прогнозирования направлений их использования;
- выявить сорта, перспективные для производства белковых
концентратов и выделения биологически активных веществ (фосфолипидов,
токоферолов, ингибиторов трипсина);
- определить возможные направления создания новых сортов сои с
высоким содержанием наиболее ценных биохимических компонентов семян;
изучить влияние эколого-географических условий и передовых технологических приёмов возделывания на содержание основных компонентов семян сои различных сортов;
обосновать использование различных сортов для производства продуктов с функциональными свойствами;
- разработать рецептурную композицию продукта питания с
использованием семян сорта с повышенным содержанием биологически
ценных компонентов.
1.3. Научная новизна. Получены новые данные и расширены
представления о влиянии биологических особенностей сорта, эколого-
географических условий среды и современных технологических приёмов
возделывания на основные биохимические показатели качества соевого
сырья, что позволило определить несколько направлений производства соевых продуктов с функциональными свойствами.
Обоснована целесообразность создания новых селекционных сортов специального назначения с высокой биологической ценностью для производства обезжиренной соевой муки, пищевых шротов, белковых концентратов.
Получена наиболее полная информация о сортовом разнообразии липидного комплекса семян отечественных и зарубежных сортов сои по содержанию жирных кислот, трех форм токоферолов, семи компонентов фосфолипидов. Даны рекомендации по их рациональному использованию.
Разработана и научно обоснована рецептура продукта с функциональными свойствами на основе соевого молока и соевых фосфолипидов.
1.4. Практическая значимость. На основании новых данных биохимического состава различных образцов сои разработаны научно-практические рекомендации по целенаправленному, дифференцированному подбору сортов, предназначенных для производства соевых белковых продуктов - соевой муки, пищевых шротов и белковых концентратов, соответствующих международным требованиям; для получения соевого масла: а) с лечебно-профилактическими свойствами, б) для питания здорового организма.
Новый экспрессный спектральный метод определения жирных кислот в масле соевых семян используется для оценки различных сортов сои во Всероссийском НИИ масличных культур с 2007 года.
Создан пищевой продукт «Геронт» для функционального питания.
Разработана и утверждена техническая документация, включающая технологическую инструкцию, технические условия и рецептуру. Подана заявка на «Способ получения пищевого функционального продукта»,
регистрационный номер 2009117970 от 12.05.2009 года.
Материалы диссертационной работы могут быть использованы в учебном процессе при составлении программы курса обучения для технологов пищевой промышленности, специалистов по созданию биологически активных добавок (БАД).
Апробации работы. Основные результаты работы были представлены на Международной научно-практической конференции «Технологические свойства новых гибридов и сортов масличных и эфиромасличпых культур» (г. Краснодар, 2003); региональной научно-практической конференции «Селекция и агротехнология сортов сои северного экотипа» (г. Воронеж, 2006); Международной конференции по сое «Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои» (г. Краснодар, 2008); IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (г. Новосибирск, 2008); на научно-методических семинарах и ученом совете ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии (2007-2009).
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 6 статей в журналах, рекомендуемых ВАК, и 4 материала конференций.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 126 страницах компьютерного текста, включает 21 таблицу, 5 рисунков и состоит из введения, аналитического обзора, методической и экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературных источников, состоящего из 206 наименований, в том числе 45 иностранных авторов.
1.8. Основные положения, выносимые на защиту. Характеристика
семян сои от дикорастущих форм до сортов современной отечественной и
зарубежной селекции по физическим, биохимическим и технологическим
показателям. Закономерности изменчивости содержания основных
биохимических компонентов семян сои в зависимости от влияния эколого-географических условий и технологических приёмов выращивания. Поиск сортов и условий выращивания сои, обуславливающих наибольшее содержание биологически активных компонеіггов семян: белков, фосфолипидов, токоферолов, ненасыщенных жирных кислот с целью использования их при создании продуктов функционального назначения. Создан новый продукт с функциональными свойствами.
2.1. Методы исследования. При проведении экспериментальных
исследований использовали современные инструментальные методы физико-
химического анализа (тонкослойную и капиллярную газожидкостпую
хроматографию, спектроскопию в ближней инфракрасной области).
Содержание влаги, белка, масла и активность ингибиторов трипсина
определяли на спектральном инфракрасном анализаторе Nir System - 4500;
жирно-кислотный состав масла — хроматографическим методом по ГОСТ
30418-96 на приборе «Кристалл 2000 М», а также по разработанному нами
новому методу с использованием спектрального анализатора Nir System -
4500; массу 1000 семян - по ГОСТ 12042-80; долю семенной оболочки - по
ГОСТ 10855-64; содержание токоферолов - по ГОСТ 30417-96, их
компонентный состав - по методу Эммери-Энгеля в модификации П.С.
Попова (1986); содержание фосфолипидов - по методу Лоури, их состав - по
методу Кейтс. Обработку результатов исследований осуществляли методами
математической статистики, дисперсионного и корреляционного анализа.
2.2. Объекты исследования. В соответствии с поставленной целью и
задачами объектами исследования были образцы семян сои различного
происхождения урожая 2004—2009 годов, выращенных отделом сои иа
центральной экспериментальной базе ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии, а также Алексеевской опытной станции и в Вологодской области.
Соевая мука, пищевые шроты, белковые концентраты были получены в лабораторных условиях, а опытные партии нового продукта произведены в ООО «Супер-тонус».
