Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследований 7
1.1 Характеристика и состав соевого зерна 7
1.2 Создание поликомпонентных пищевых продуктов с использованием сои 17
1.3 Обзор исследований процесса проращивания зерна 29
1.4 Обзор исследования процесса прорастания соевого зерна 31
1.5 Способы и рецептура приготовления кулинарных блюд с использованием соевых ростков 35
2 Объекты и методы исследований 39
2.1 Методологический подход к организации исследований 39
2.2 Объекты исследований 41
2.3 Методы проведения исследований 42
2.4 Методика планирования экспериментальных исследований 48
3 Результаты экспериментальных исследований 55
3.1 Исследование влияния сортовых особенностей сои на качество и выход продукта 55
3.2 Результаты определения размерных характеристик соевого зерна 56
3.3 Результаты экспериментальных исследований процесса проращивания соевого зерна 57
4 Разработка технологии и рецептур белково-витаминного салата 69
4.1 Исследование влияния соевых проростков на органолептические показатели 69
4.2 Разработка рецептур и технологии белково-витаминного салата 86
Общие выводы 97
Список литературы 99
Приложения 120
- Характеристика и состав соевого зерна
- Способы и рецептура приготовления кулинарных блюд с использованием соевых ростков
- Результаты экспериментальных исследований процесса проращивания соевого зерна
- Разработка рецептур и технологии белково-витаминного салата
Введение к работе
Актуальность темы Сохранение здоровья и продление жизни населения РФ является важнейшей национальной проблемой на современном этапе развития страны. Решение данной проблемы напрямую связано с обеспечением всех возрастных групп РФ адекватным и биологически полноценным питанием (Рогов, Тихомирова, 2003; Иванова, Изосимова, 2003).
Реализация концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ требует дальнейшего развития приоритетного направления в области биотехнологии получения поликомпонентных пищевых продуктов, содержащих биологически ценные и жизненно необходимые вещества (Тутельян, Высоцкий, 1999; Тутельян, 2001; Княжев, Большаков, 1999). Таким образом, основной задачей современной биотехнологии в области питания является разработка технологий качественно-новых, экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения (Тутельян, 2002), в том числе направленных на исключение дефицита белка и профилактику ги-по- и авитаминозов. В этой связи, перспективным направлением является производство натуральных высококачественных функциональных продуктов питания из нетрадиционного пищевого сырья, позволяющего путем определенных воздействий на него, получать белково-витаминные концентраты (БВК).
Комбинации таких БВК с овощными продуктами позволяет получить поликомпонентные пищевые продукты с высоким содержанием белка, витаминов и минеральных веществ.
Одним из способов получения БВК на основе натурального нетрадиционного пищевого сырья является проращивание соевых семян (Иольсон, Король, 1931; Петибская, 2005). Однако, известные способы проращивания соевых семян не позволяют получать соевые проростки высокого качества. Так, получение соевых ростков максимально возможной массы (длины), а также с максимальным содержанием аскорбиновой кислоты связано с одновременным появлением грубой волокнистой структуры ростков. При получении ростков мягкой и безволокнистой структуры сохраняется высокая уреазная активность в семядолях. В этой связи, получение соевых проростков высокого качества (безволокнистой структуры с допустимой уреазной активностью, максимальным содержанием аскорбиновой кислоты и максимальным массовым выходом) для последующего использования в поликомпонентных пищевых продуктах, например в салатах, является задачей актуальной, требующей своего решения.
Цель и задачи исследований Целью исследований является разработка и обоснование технологии поликомпонентных белково-витаминных салатов с использованием соевых проростков.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
- исследовать биохимический состав различных сортов сои как источника биологически ценных веществ;
- изучить влияние технологических факторов на выход биомассы со
евых проростков, изменение их биохимического состава в процессе проращи
вания и разработать биотехнологию получения соевых ростков;
обосновать технологические параметры приготовления белково-витаминных салатов с использованием соевых проростков;
разработать рецептуры и технологию приготовления белково-витаминных салатов и дать товароведную оценку качества;
разработать нормативно-техническую документацию на белково-витаминный концентрат и белково-витаминные салаты.
Научная новизна работы На основе проведенных исследований получены новые научные данные, позволяющие проектировать пищевые системы с заданными показателями качества.
Получены математические модели процесса проращивания соевого зерна, с помощью которых обоснованы оптимальные технологические режимы получения соевых проростков и изучено их влияние на качество белково-витаминных салатов.
Установлены зависимости содержания аскорбиновой кислоты в проростках и изменения уреазной активности в семядолях от продолжительности процессов проращивания и доращивания;
Разработаны математические модели вкусовых достоинств белково-витаминных салатов, на основании которых обоснован оптимальный состав компонентов, а также выбраны рациональные способы и параметры его приготовления.
Обоснована оптимальная массовая доля соевых проростков в составе белково-витаминных салатов.
Практическая значимость работы Основные результаты работы нашли практическое применение в разработке биотехнологии соевых проростков и технологии приготовления белково-витаминных салатов, на которые разработана нормативно-техническая документация:
ТУ 9146-014-00668442-06 «Ростки соевые» и технологическая инструкция на их получение; '..
ТУ 9266-015-00668442-06 «Салат белково-витаминный» и технологическая инструкция на его приготовление.
На оборудовании мини-цеха Всероссийского научно-исследовательского института сои РАСХН получена опытная партия соевых проростков, которые были использованы для приготовления белково-витаминных салатов в столовой средней школы №13 г. Благовещенска.
Разработанная продукция получила положительную оценку на дегустационных совещаниях Всероссийского НИИ сои РАСХН (г. Благовещенск).
Реализация исследований Разработанные кулинарные блюда получили одобрение на дегустационных совещаниях ВНИИ сои РАСХН. Проведены производственные испытания в столовой средней школы №13 г. Благовещенска путем внедрения в производство овощных салатов с соевыми проростками.
Приготовлены и реализованы опытные партии белково-витаминного салата 3-х наименований.
Основные положения, выносимые на защиту:
Математические модели биотехнологического процесса создания бел-ково-витаминных концентратов (соевых проростков) с обоснованием технологических параметров и экспериментально обоснованные параметры биотехнологии соевых проростков;
Разработанная биотехнология создания белково-витаминных концентратов (соевых проростков);
Математические модели процесса приготовления белково-витаминных салатов с обоснованием оптимальных значений параметров;
- Разработанные рецептуры и технология приготовления белково-
витаминных салатов.
Апробация работы Основные положения и результаты диссертационных исследований доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Дальневосточного государственного аграрного университета и Всероссийского НИИ сои РАСХН г. Благовещенска в период с 1999 по 2006 гг.; на VII региональной межвузовской научно-практической конференции Благовещенского государственного педагогического университета (2006 г.).
Публикации По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ, из них 2 заявки на изобретения.
Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), объектов и методов исследований (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3 и 4), выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 151 странице машинописного текста и содержит 42 таблицы, 33 рисунка, 9 приложений. Список использованных источников включает 235 наименований российских и зарубежных авторов. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Характеристика и состав соевого зерна
Соя в Восточной Азии на протяжении многих тысячелетий является одним из распространенных продуктов питания. Поэтому деятельность желудочно-кишечного тракта у азиатов, в отличие от европейцев, более приспособлена к тому, чтобы перерабатывать продукты из сои, противостоять воздействию антипитательных веществ, которые присутствуют в продуктах первичной переработки (молоко, сыр, каши и т.п.) и в блюдах из «живой сои» (проростки, салаты). Кроме того, эти продукты имеют типичный бобовый привкус, малоприятный для европейцев.
Сегодняшний, интенсивный ввоз импортных продовольственных товаров в Россию не может быть остановлен без развития отечественной пищевой промышленности. В международных отношениях вопросы обеспечения продуктами питания давно приобрели политическое значение. Еще на I конференции по белкам сои в Мюнхене в 1974 г. бывший вице-президент СИТА сенатор X. Хемфри предусмотрительно отметил, что «пища составляет новое измерение в дипломатии США» [144].
Изменение в структуре потребительского спроса, обострение конкурентной борьбы на рынках сбыта продовольствия, вынуждают производителей пищевых продуктов решать, прежде всего, две основные задачи: обеспечение снижения себестоимости производимой продукции путем совершенствования технологии, привлечения к использованию более дешевого сырья, сокращения потерь при производстве и т.д. Повышение качественных характеристик продукции при необходимом одновременном соблюдении сбалансированности состава, прежде всего по белкам и эссенциальным компонентам, определяемого спецификой профилактического, лечебного, диетического и других видов питания, что в идеальном варианте представляет полное выполнение требований 150 900 - общего набора требований к системе контроля качества производимых продуктов [12].
Положительное решение этих задач, с учетом известного дефицита животных белков, может быть достигнуто лишь путем привлечения мощного резерва сырья растительного происхождения. При формировании мировых белковых ресурсов наиболее важное место занимают бобовые культуры, и первую очередь соя. Однако, присутствие в семенах бобовых растений нежелательных, антипитательных веществ исключает их потребление в необработанном виде.
Наиболее важное достоинство сои состоит в том, что белок сои по аминокислотному составу приближается к высокоценному белку животного происхождения и может с успехом заменять его в рационах любого типа. Это объясняется содержанием в составе белков сои такой незаменимой аминокислоты как лизин (приблизительно 6,1 %). Соя также богата второй по важности незаменимой аминокислотой - триптофаном (приблизительно 1,3%). Лимитирующими аминокислотами являются серосодержащие аминокислоты метионин + цистин. Сравние их со шкалой ФАО/ВОЗ показывает, что их содержание было ниже на 11%.
Анализируя биохимический состав сои можно сделать вывод, что проблема белкового дефицита в питании человека может быть решена путем создания новых видов высокобелковых сбалансированных по аминокислотному составу продуктов.
По фракционному составу белковый комплекс сои представлен высоким (до 50%), содержанием альбуминов и глобулинов, наиболее усвояемых организмом человека. Наличие полноценных белков и жиров определяет сою как перспективную культуру, требующую, специфического технологического подхода при использовании ее семян для пищевых целей, так как в отличие от масличных семян других растений, семена сои содержат в своем составе ряд антипитательных веществ. Некоторые из них, играют большую роль в защите растений от неблагоприятных факторов, включая воздействие насекомых, вирусов и бактерий [11,164].
Присутствие антипитательных веществ в семенах сои уменьшает ее питательную ценность. Наиболее углубленно исследованы ингибиторы сои, прежде всего ингибиторы протеолитических ферментов трипсина и химот-рипсина. В семенах сои содержится пять и более ингибиторов трипсина, составляющих 5 - 10 % от общего содержания белка. Наиболее детально исследованы ингибиторы трипсина Кунитца и Боумана - Бирка, для которых определена первичная структура. В отличие от ингибитора Кунитца, на который приходится 90% общей ингибиторной активности, ингибитор Боумана- Бирка способен снижать активность не только трипсина, но и химотрипсина [73].
По растворимости ингибиторы трипсина относятся к глобулинам. Их отличительной особенностью является способность образовывать с трипсином устойчивые комплексы, в составе которых ферменты полностью лишены каталитической активности. Существуют сведения, что активность ингибиторов трипсина сои по отношению к трипсину человека ниже, чем к трипсину крупного рогатого скота, крыс и некоторых других экспериментальных животных. Присутствие ингибиторов трипсина в кормах вызывает у животных гипертрофию поджелудочной железы, задержку роста, замедление прироста и нехватку серосодержащих аминокислот [73].
Семена бобовых растений, в том числе сои, содержат лектины (фито-гемаглютинины) гликопротеины, характеризуемые сродством к молекулами углеводов, что придает им гемагглютинирующую способность в отношении эритроцитов. Кроме того, лектины оказывают антипитателыюе действие. Их присутствие в пище приводит, к замедлению роста, потере живой массы, расстройству пищеварения и т.д. Эти эффекты и последствия обусловлены взаимодействием пектинов с углеводными рецепторами на поверхности клеток кишечника, что влечет неспецифические вмешательства в процесс всасывания питательных веществ [163].
Желудочно-кишечные расстройства при употреблении семян сои обусловлены присутствием в них гликозидов, у которых 1,6-связь не разрывается во время переваривания в кишечнике. Эти соединения под влиянием кишечной флоры метаболизируются с образованием метана и углекислого газа, которые скапливаются в кишечнике. Из олигосахаридов сои, имеющих нежелательные функции, следует отметить трисахариды; раффинозу, образованную молекулами глюкозы, фруктозы и галактозы, а также стахиозу, образованную молекулами галактозы. Присутствие этих олигосахаридов вызывает у некоторых людей метеоризм и незначительное расстройство работы желудочно-кишечного тракта. Метеоризм обусловлен отсутствием в организме человека ферментов, необходимых для гидролиза раффинозы и стахиозы [12].
В семенах сои содержится фитиновая кислота в виде ее магниево-кальциевых солей - фитина, который представляет собой резерв фосфора в семенах.
Низкая растворимость большинства солей фитиновой кислоты обусловливает их неполное всасывание, а также усвоение организмом многих макро- и микроэлементов, содержащихся в пище: кальция, магния, железа, цинка, молибдена, марганца, меди. Поступление значительных количеств фитиновой кислоты с растительной пищей оказывает рахитогенное действие. Фитиновая кислота может образовывать с белками семян комплексы, изменяя растворимость и снижая величину рН, отвечающую их осаждению [163].
Характерной особенностью семян сои является наличие в их белковом составе ферментов - уреазы и липоксигеназы. Доля уреазы в семенах может достигать до 6 % от массы всех белков. В присутствии буферного раствора уреаза расщепляет мочевину с образованием аммонийной соли угольной кислоты, углекислого газа и воды. Уреаза наиболее активна при рН 7,0. Дальнейшие превращения могут приводить к образованию аммиака и отравлению живых организмов, а также нарушению нормального функционирования работы почек [10].
Определение активности уреазы необходимо при контроле качества соевых продуктов. По ее активности можно косвенно судить об активности других ферментов и ингибиторов протеолитических ферментов.
В сырой сое присутствует в активном состоянии липоксигеназа, которая окисляет каротины и ненасыщенные жирные кислоты. Наличие активной липоксигеназы в соевых продуктах нежелательно, прежде всего, потому что под ее воздействием интенсивно начинается их окислительная порча, потеря каротиноидов, окисление линолевой кислоты и др. Отмечается, что окисление липидов касается в основном жирных кислот, которые освободились из глицеролипидов посредством гидролиза [175].
Основную роль в реакциях ферментативного перекисного окисления играют липоксидазы, которые имеются во многих растительных тканях, особенно в семенах сои. Характеристики этих ферментов; молекулярная масса, специфичность субстратов, рН среды оптимальной активности, влияние двухвалентных катионов или изомерная структура образованных продуктов различны у разных растений. В одной и той же ткани могут одновременно существовать несколько различающихся между собой по свойствам ферментов.
Однако реакции окисления липидов могут протекать и не ферментативным путем под влиянием ионов металлов.
Способы и рецептура приготовления кулинарных блюд с использованием соевых ростков
Население Востока с давних времен употребляет в пищу молодые ростки сои. Проращивается для этого соя следующим образом. Берут бочонок или глиняную емкость около 90 см вышиной и около 45 см в диаметре с отверстием в дне, которое застилается холстиной или рогожей. Предварительно намоченное в продолжение 6 часов зерно всыпается в эту емкость и сверху закрывается толстым соломенным матом, чтобы защитить прорастающее зерно от солнечного света. Два раза в день в зимнее время и три раза летом содержимое посудины поливается теплой водой. Зимой емкость держится в теплом помещении. Проращивание продолжается 3-5 дней летом и около 15 дней зимой. Готовыми ростки считаются, когда достигнут 4-5 см длины. Переросшие, слишком длинные ростки волокнисты, не так вкусны и менее питательны. Один килограмм зерна дает около 4,5 кг ростков. Обыкновенно для проращивания употребляются зелено- и желтозерные сорта сои [85].
Салат из соевых ростков, как говорит А.А.Хорват, имеет большое преимущество, так как ростки, из которых он готовится, соприкасается только с водой, в то время как другие салаты контактируют с почвой и удобрениями. Это весьма важно в местностях с почвой, зараженной во время эпидемией дизентерии, брюшного тифа, заболеваний глистами и пр. Весьма ценным достоинством соевых ростков является также и то, что получение их возможно круглый год. Проращивать сою ни в малейшей степени не хлопотливо, благодаря чему ростки имеют широкое применение и распространены как обычный овощ по всему Востоку. Проращивать сою для ростков можно даже в дороге, а это имеет немаловажное значение, принимая во внимание, что ростки сои очень богаты противоцинготным витамином С. Витамином этим ростки сои в шесть раз богаче зерна. Соевые ростки необходимо рекомендовать для армии, мореплавателей, путешественников, т.е. в тех случаях, когда чаще всего возможны заболевания цингой. Удобство перевозки и хранения семян дает возможность употреблять соевые ростки на далеком севере. Необходимо лишь запомнить, что если ростки варить долго, то витамин С уничтожается [85].
В Китае соевые ростки считаются деликатесом. Из них варят суп, заменяющий мясной, прекрасный на вкус. Варят его около 5 минут. Иногда ростки варят с соевым или другим каким-либо маслом или поджаривают с соусом. Варят их с рисом и пшеном [74]. Химический состав соевых ростков следующий: вода - 93,37%; жир -0,03%; азотистые вещества - 2,34%; зола - 0,38%; углеводы - 3,88%.
Ниже даны несколько рецептов приготовления блюд из ростков сои .[85].
Жареные ростки. Ростки кладут с солью на сковороду и заливают густым мясным соусом. Жарят 3-5 минут, все время помешивая. Подают к котлетам и бифштексу.
Ростки сои со сметаной. Приготовляют соус из сливок, потом заливают очищенные ростки этим соусом и варят минут пять.
Французский салат. 400 г очищенных ростков кладется в холодную воду, потом вся вода сливается, а ростки слегка посыпаются солью, добавляется одна луковица, предварительно изрубленная, 1А чайной ложки перцу, одна ложка прованского масла и 1А - Vi чайной ложки соли; все это перемешивается и смесью заливаются ростки.
При приготовлении супа из ростков соевых бобов включают: ростки соевые - 500 г; зеленый лук - 1 корень; чеснок - 10 г; соевый соус - 5 г; растительное масло - 50 г; соль - 0,2 г. При этом ростки соевых бобов обдают кипятком. Сковороду прокаливают, вливают масло, кладут ростки соевых бобов. Солят (примерно /4чайной ложки, накрывают крышкой. Варят, потом вливают воду и продолжают варить ростки. Когда они сварятся, бросают туда нарезанный зеленый лук и раздавленный чеснок. Вливают соевый соус и солят. Для улучшения вкуса блюда в него можно добавить мясо, кунжутные зерна.
При приготовлении каши с ростками из соевых бобов, в нее включают: ростки соевых бобов - 500 г; рисовую крупу - 400 г; соевый соус - 20 г; растительное масло - 10 г; соль - 5 г. Соевые ростки очищают. Промывают. Кипятят воду. Кладут ростки, доводят до кипения, солят, поливают соевым соусом, растительным маслом, все перемешивают. Затем всыпают промытый рис. Когда рисовая крупа сварится, ее перемешивают. Подают на стол. К ка ше с соевыми ростками рекомендуется подавать приправы, красный молотый перец, горькую соевую пасту.
При приготовлении жидкой каши с ростками соевых бобов, в нее включают: ростки соевых бобов - 500 г; рисовая крупа - 200 г; соевый соус - 20 г; соль - 10 г. Соевые ростки очищают, промывают, воду сцеживают. Рис хорошо промывают, держат несколько часов в воде. Дно котла или кастрюли выкладывают соевыми ростками, солят, сверху кладут разбухшую рисовую крупу, осторожно вливают воду (больше, чем для приготовления обычной каши). Ставят на огонь. Когда рис разварится, добавляют по вкусу соевый соус и соль.
При приготовлении кимчхи из ростков соевых бобов, в нее включают: соевые ростки - 1 кг; омежник съедобный (минари) - 100 г; зеленый лук - 5 корней; чеснок - 5 г; красный молотый перец - 2 г; соль - 50 г. Очищенные ростки обдают горячей соленой водой и охлаждают. Омежник и лук нарезают, чеснок шинкуют, а затем смешивают, добавив красный молотый перец, соль. Приготовленную приправу смешивают с соевыми ростками, складывают в кастрюлю и заливают водой, которой ошпаривались ростки. В блюдо также добавляют имбирь. Кимчхи ставят в прохладное место. Через 8-Ю часов блюдо готово к употреблению.
При приготовлении салата из соевых бобов, в него включают: ростки соевых бобов - 500 г; растительное масло - 10 г; красный молотый перец - 2 г; зеленый лук - 1 корень; чеснок - 10 г; молотый кунжут - 5 г; соевый соус -20 г; соль - 10 г. Ростки очищают и варят. Солят. Вытаскивают дуршлагом и смешивают с мелко нарезанными зеленым луком, чесноком, красным молотым перцем, прокаленным маслом, соевым соусом. Чтобы блюдо получилось красивого цвета, в раскаленное масло всыпают красный перец, а затем добавляют его в ростки. Перед употреблением блюдо посыпают молотым кунжутом.
При приготовлении горькой закуски из соевых ростков, в нее включают: ростки соевые - 1 кг; кунжутное масло - 20 г; соевая паста с красным перцем - 20 г; зеленый лук - 2 корня; чеснок -5 г; красный стручковый перец (нарезанный) - 5 г; соевый соус - 20 г. Соевые ростки очищают, складывают в кастрюлю, наливают воду. Соевую пасту с красным перцем разводят в воде и вливают в воду с ростками. Доводят до кипения, а затем добавляют нарезанный лук, раздавленный чеснок, красный стручковый перец, соевый соус. Когда вода выпарится, выкладывают ростки на тарелку, поливают кунжутным маслом. Закуска подается к столу вместе с рисовой кашей.
Результаты экспериментальных исследований процесса проращивания соевого зерна
На данном этапе исследований ставилась задача определить наиболее значимые факторы, влияющие на проращивание соевого зерна, получить математические модели, описывающие данный процесс и оптимизировать основные параметры исследуемого процесса.
В качестве критериев оптимизации процесса проращивания соевого зерна были приняты интенсивность роста - М (отклик У , содержание витамина С в пророщенном зерне - С (отклик У2), определяемые по вышеприведенным методикам (см. п.2.3).
В результате обработки априорной информации и поисковых исследований были выделены факторы оказывающие наибольшее влияние на исследуемый процесс. К ним относятся: эквивалентный диаметр зерна - Дэ, температура проращивания зерна -Ти кратность полива - К.
Обозначения и уровни варьирования факторов приведены в таблице 3.3 Таблица 3.3 - Факторы и уровни их варьирования (сорт сои Октябрь 70)
Данные расчетов дисперсии откликов и проверка их однородности показали, что дисперсии откликов однородны, а следовательно можно считать, что влияние ошибок и случайных помех по всем точкам матрицы плана одинаковое, а дисперсии параллельных опытов сравнимы между собой.
Для обоснования оценки влияния факторов, по данным эксперимента были рассчитаны регрессионные уравнения второго порядка (программа APPOL), которые после отсеивания незначительных коэффициентов получили в кодированной форме следующий вид:
- для интенсивности роста:
У,= 6,381 - 0Д63Х, + 0,171Х2 + 0,415Х3 - 0,113Х,Х2 +
+ 0,263Х2Х3 - 0Д67Х,2 - 0,276Х22 - 0,107Х32 (3.1)
- для содержания витамина С:
У2 = 23,339 - 1.507Х, + 1,422Х2 + 4,526Х3- 1,688Х,Х2 -6,305Х22-4,612Х32 (3.2)
Регрессионный анализ и его результаты приведены в таблицах 3.5 - 3.7.
Адекватность моделей подтверждается с вероятностью Рд=0,95 при коэффициентах корреляции Ri = 0,97773 и R2 = 0,96799 неравенством FR FT. Данные расчета F-критерия приведены в таблице 3.4.
Переходя от кодированных значений факторов (Хь Х2, Х3) к натуральным (Дэ, Т, К) получим зависимости показателей приращения массы ростков сои М-(интенсивность роста), содержания витамина С в соевых проростках от основных технологических факторов.
В натуральном виде уравнения регрессии:
- для интенсивности роста:
М = -36,03 + 8,213Дэ + 1.171Т - 0,551К - 0,040ДэТ +
+ 0,032ТК - 0,563 Дэ2 - 0,0172Т2 - 0,0266К2 (3.3)
- для содержания витамина С:
С = -408,44 + 14,723Дэ + 26,341Т2 + 9,180К -0,602Дэ-Т-0,394Т2- 1,153К3 (3.4)
В таблице 3.7 приведены показатели области экстремальных значений факторов процесса получения проростков.
Анализ частных коэффициентов корреляции показал, наибольшее влияние на процесс проращивания соевого зерна оказывают эквивалентный диаметр зерна Дэ (фактор Х0 и температура (фактор Х2). После получения адекватных математических моделей процесса определялись координаты оптимума и изучались поверхности отклика.
В нашем случае возникает необходимость при изучении процесса анализировать два критерия оптимизации: интенсивность роста М, и содержание витамина С в пророщенном зерне. Для этого ведем поиск компромисса между этими критериями оптимизации, так как на поверхность отклика одного критерия налагаются ограничения другой поверхности. Для поиска компромиссного решения задачи, по нахождению оптимальных значений уровней факторов для нескольких критериев, использовался метод Паретто-оптимального решения (программа KPS).
На рисунках 3.1-3.6 представлены поверхности откликов Yi = f(Xt; Х2; Х3) и сечения этих поверхностей.
Проведенный анализ и решение полученных уравнений регрессии позволили определить оптимальные значения параметров, которые равны:
- Дэ = 5,9 мм;
-Т = 29-30С;
-К = 5.
При указанных выше значениях параметров, интенсивность роста составляет 6,782 г/час, а содержание витамина С - 24,934 мг/100 г.
На рисунке 3.7 представлена зависимость содержания витамина С в соевых проростках от продолжительности проращивания Тпр и доращивания Тд.
Разработка рецептур и технологии белково-витаминного салата
Питательные свойства каждого пищевого продукта зависят от содержания некоторых основных (белков, жиров, углеводов) и защитных питательных (минералов и витаминов) ингредиентов, а также от того в какой степени они будут использованы в организме.
Одним из наиболее важных направлений в науке о питании является изыскание новых источников белка, улучшение качества пищевых продуктов.
При определении пищевой ценности белково-витаминного салата использованы средние данные о содержании в них белков, липидов и углеводов. В основу расчета степени удовлетворения суточной потребности человека в белках, липидах и углеводах при употреблении салатов было положено определение процента соответствия основных компонентов продукта формуле сбалансированного питания и степень удовлетворения средней суточной потребности взрослого человека в пищевых веществах и энергии при потреблении 100 г продукта исходя из норм суточной потребности [116].
В соответствии с рекомендациями ВОЗ и ФАО величина оптимальной потребности в белке для «среднего» взрослого человека составляет 80-100 г, жира - 80-100 г, углеводов 400 г, а энергетическая ценность пищи - 2850 ккал [116]. Для сравнения степени удовлетворения суточной потребности человека в белке, липидах, углеводах и энергии при употреблении 100 г продукта приведены данные по салатам без добавления соевых проростков (таблица 4.11).
Высокая энергетическая ценность салатов с добавлением соевых проростков, связана с повышенным содержанием жира, белка и углеводов в продуктах входящих в рецептуру. При добавлении в традиционные салаты соевых проростков, увеличивается содержание белка в 3-Ю раз, жиров в 1,5-2 раза, углеводов в 1,5-3 раза, витамина С в 2,5 раза, а энергетическая ценность повышается в 1,5-2 раза, что приводит к повышению степени удовлетворения по основным показателям почти в 2 раза. Более высокая энергетическая ценность у белково-витаминного салата свекольного она выше морковного в 1,1 раза и огуречного в 1,2 раза.
На основании проведенного анализа можно заключить, что белково-витаминный салат по общему содержанию белков, жиров углеводов и витамину С превосходят салаты без включения соевых проростков.
Известно, что при совершенствовании технологии приготовления овощных салатов важная роль отводится дополнительному сырью. Для ароматизации используют перец молотый, чеснок. Из литературных источников известно, что пряности наряду с бактерицидным консервирующим действием обеспечивают и антиокислительный эффект. Острый характерный вкус и запах черного перца обусловлены содержанием в нем эфирного масла (около 2,1%) и пиперина (до 7,5% и более).
В отличие от пряностей, пряные овощи (чеснок и др.) обладают выраженной биологической активностью. Они содержат витамин С, каротин и ка-ротиноиды, фолиевую кислоту, витамин В6, железо. Этот комплекс витаминов проявляет свое биологическое действие даже при сравнительно небольшом количестве пряных овощей в готовом изделии.
Во все овощные блюда добавляют вспомогательные материалы, позволяющие повысить пищевую ценность, биологическую активность, а также положительно влияют на вкусовые достоинства готовых кулинарных блюд. Химический состав вспомогательных материалов представлен в таблице 4.12 [120].
Сравнительная органолептическая оценка качества представленных образцов овощных салатов показала, что качество салатов было высоким по всем показателям. Таким образом, результаты дегустационной оценки, представленных образцов овощных салатов позволили сделать заключение о возможности улучшения органолептических показателей овощных салатов, путем добавления в них соевых ростков в количестве 30 % к массе остальных компонентов.
Современные принципы разработки новых рецептур основаны на достижении требуемого (прогнозируемого) качества готовой продукции, включая количественное содержание и качественный состав пищевых веществ, наличие определенных органолептических показателей.
Разработка технологии овощных салатов с соевыми проростками направлена, главным образом, на взаимодополнение составов растительного сырья по отдельным показателям пищевой ценности. При приготовлении белково-витаминного салата, ряд технологических операций уточняли и дополняли. Разработанные регламенты легли в основу новой НД.
Результаты органолептической оценки белково-витаминного салата подтверждены их химическими исследованиями (таблица 4.16).
Анализ данных таблицы 4.16 показывает, что белково-витаминный салаты свекольный, морковный, огуречный имеют высокое содержание белка -5,3% - 6,0%.
Содержание жиров составляет 7,5% в салатах свекольном и морковном, и 7,4%) в салате огуречном, что соответствует степени удовлетворения суточной потребности человека по жиру.
Минимальное количество углеводов содержится в салате огуречном и составляет 5,7%», а максимальное содержание наблюдается в белково-витаминном салате свекольном - 9,8%». Содержание витамина С в белково-витаминных салатах свекольном и огуречном составляет 14,5%, а в белково-витаминном салате морковном, содержание витамина С составляет 10,5%.
Помимо рассмотренных показателей, за счет которых формируется качество готовой продукции, исследованы показатели ее безвредности.
В основе комплекса мероприятий по предотвращению или снижению загрязнения готовой продукции лежит контроль над содержанием в сырьевых и пищевых объектах вредных для здоровья химических веществ, в частности тяжелых металлов и мышьяка (таблица 4.17) которые регламентируются санитарно-гигиеническими нормативами [97].
Анализ экспериментальных данных показал сопоставимость средних величин содержания всех исследованных металлов в сырье.
По микробиологическим показателям белково-витаминный салат должен соответствовать данным, указанным в таблице 4.18.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что разработанная технология обеспечивает взаимообогащение состава сырья, как по отдельным показателям пищевой ценности, так и в целом при комплексной (в том числе органолептической) оценке предложенного ассортимента продукции.
На основании проведенных исследований разработана технологическая схема приготовления белково-витаминного салата (рисунок 4.21).
