Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Характеристика потребительских соусов 11
1.2 Роль белка в питании человека 13
1.2.1 Двустворчатые моллюски как источник белкового сырья .. 14
1.3 Способы производства белковых гидролизатов и ферменты, используемые для их получения 17
1.3.1 Применение белковых гидролизатов 23
1.4 Характеристика эмульгирующих свойств сапонинсо держащего сырья семейства гвоздичных 26
1.4.1 Биологическая активность сапонинов растений семейства гвоздичных (Carophyllaceae) 32
1.5 Морские водоросли - перспективные стабилизаторы пищевых эмульсий 34
1.6 Заключение по обзору литературы 36
Глава 2 Объекты и методы исследований 38
2.1 Объекты исследований 38
2.2 Методы исследований 42
Глава 3 Результаты исследований и их обсуждение 48
3.1 Маркетинговые исследования 48
3.2 Обоснование выбора сырья для получения белкового гидролизата из гидробионтов 49
3.3 Определение рациональных режимов технологии белковых ферментативных гидролизатов 53
3.3.1 Оценка биологической ценности белковых гидролизатов..60
3.3.2 Определение относительной биологической ценности 63
3.4 Технология белкового гидролизата из мантии гребешка Patinopecten Yessoensis 65
3.5 Характеристика пищевой ценности и безопасности белковых ферментативных гидролизатов из мантии гребешка приморского .68
3.5.1 Характеристика органолептических и физико-химических показателей гидролизата из мантии гребешка приморского 68
3.5.2 Изучение показателей безопасности гидролизата 69
Глава 4 Обоснование и разработка рецептур и технологии соусов с использованием белкового гидролизата из мантии гребешка приморского 71
4.1 Определение допустимых интервалов содержания стабилизатора в соусах .72
4.2 Исследование влияния технологических факторов на эмульгирующие свойства КЭС 75
4.3 Разработка технологии соусов 79
4.4 Товароведная оценка качества разработанных соусов 82
4.5 Характеристика реологических свойств эмульсионных соусов89
4.6 Расчет экономической стоимости разработанных соусов 92
Выводы 95
Список использованных источников 97
Приложения 119
- Двустворчатые моллюски как источник белкового сырья
- Характеристика эмульгирующих свойств сапонинсо держащего сырья семейства гвоздичных
- Обоснование выбора сырья для получения белкового гидролизата из гидробионтов
- Исследование влияния технологических факторов на эмульгирующие свойства КЭС
Введение к работе
Актуальность работы Общеизвестно, что для обеспечения полноценного и сбалансированного питания человека необходимо ежедневное поступление около 600 необходимых для организма нутриентов (Скурихин, Нечаев, 1991; Тутельян, 2002). Пищевые эмульсии, в том числе соусы, являются удобными системами для создания продуктов питания различной биологической ценности, поскольку технология их получения позволяет варьировать химический состав входящих в них компонентов (Георгиевский, 1990; Волхонская и др., 1991; Взоров и др., 1997; Спиричев, Шатнюк, 2000; Нечаев и др., 2001; Кулмырзаев, 2005; Юдина, 2007).
Соусы являются неотъемлемой частью большинства блюд, формируют и улучшают их вкусовые качества, повышают пищевую ценность и усвояемость пищи (Баранов, 1986).
Среди различных видов соусов ведущее место занимают соусы эмульсионного типа, так как они относятся к легкоусвояемым продуктам питания (Гропянов, 2003; Жучков, 2003; Юдина, 2007; Dziezak Judie, 1991). Проведенные маркетинговые исследования показали, что на рынке недостаточно представлен ассортимент низкокалорийных белковых соусов эмульсионного типа.
При обработке морского гребешка остается значительная доля практически неиспользуемого белкового сырья, из которого мантия составляет около 9%. Так, по данным ООО «Нереида» в 2006 году в результате разделки культивированного гребешка приморского получено 31,5 т мантии, в 2007 — 49 т, в 2008 планируется получить 63 т. Мантия гребешка содержит до 20% белка, однако в пищевой промышленности практически не используется (Кизеветтер, 1973).
Вопросам разработки технологии и использованию ферментативных белковых гидролизатов из гидробионтов посвящено много работ (Неклюдов и др., 2000; Мухин и др., 2001; Мухин, 2003; Няникова и др., 2003;
Позднякова, 2003; Давидович, 2005). Однако за последние годы на рынке
появились новые ферментные препараты, поэтому возникла необходимость в
обосновании рациональных параметров протеолиза мантии
культивированного гребешка Patinopecten yessoensis данными ферментами и возможности использования полученных гидролизатов в качестве источника легкоусвояемых белковых веществ при производстве соусов.
Учитывая мировой дефицит белка животного происхождения, введение в состав соусов белковых гадролизатов из малоиспользуемых в традиционной пищевой промышленности частей двустворчатых моллюсков, например мантии гребешка, позволит не только рационально использовать природные ресурсы, но и внести вклад в решение задачи обеспечения организма человека белковыми веществами.
Необходимым условием при производстве эмульсионных соусов является получение однородной и устойчивой структуры, которую обеспечивают эмульгатор и стабилизатор дисперсионной системы.
В настоящее время перспективным направлением при производстве эмульсионных продуктов является поиск и применение натуральных ингредиентов. Известно использование в качестве природных эмульгаторов водных экстрактов корней растений семейства гвоздичных, таких как мыльнянка Saponaria officinalis L., обладающих высокой поверхностной активностью за счет содержания сапонинов, а так же антиоксидантными свойствами и гиполипидемическим действием — способностью связывать пищевой холестерин и выводить его избыток из организма (Mita, 2001; Юдина и др., 2004, 2006).
Однако для производства низкокалорийных эмульсий необходимо присутствие стабилизаторов. В качестве стабилизаторов в пищевой промышленности широко используются продукты переработки бурых водорослей (биогель ламиналь и др.), одновременно являющиеся природными энтеросорбентами, выводящими из организма радионуклиды, тяжелые металлы и токсины.
Таким образом, разработка технологии низкокалорийных белковых эмульсионных соусов с использованием ферментативного гидролизата из мантии гребешка Patinopecten yessoensis, водного экстракта корней мыльнянки Saponaria officinalis L. и биогеля ламиналь является актуальной.
Цель и задачи исследования Цель работы заключалась в научном обосновании технологии эмульсионных соусов с использованием ферментативных гидролизатов из мантии гребешка Patinopecten yessoensis и проведении сравнительной товароведной оценки качества.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
оценить мантию культивированного гребешка приморского как биоресурс для получения ферментативных гидролизатов;
обосновать рациональные параметры гидролиза мантии гребешка приморского ферментными препаратами Декозим-NP и Крусэнзим и дать сравнительную характеристику гидролизатов;
разработать биотехнологию гидролизата из мантии гребешка приморского с использованием ферментного препарата Декозим-NP;
определить рациональное соотношение биогеля ламиналь и водного-экстракта корней мыльнянки Saponaria officinalis L. в комплексном эмульгаторе-стабилизаторе;
изучить влияние технологических факторов (температура образования эмульсии, рН среды, массовая'доля соли) на устойчивость модельных систем эмульсий на основе комплексного эмульгатора-стабилизатора;
разработать технологию и ассортимент эмульсионных соусов с использованием ферментативного гидролизата из мантии гребешка приморского и комплексного эмульгатора-стабилизатора;
провести экспертизу качества разработанных образцов соусов по комплексу показателей;
-разработать техническую документацию на гидролизат из мантии гребешка приморского, комплексный эмульгатор-стабилизатор и белковые
эмульсионные соусы.
Научная новизна Разработаны и научно обоснованы параметры получения ферментативного гидролизата из мантии культивированного гребешка приморского. Изучен механизм действия протеолитического ферментативного препарата Декозим-NP на мантию гребешка приморского.
Установлено рациональное соотношение водного экстракта корней мыльнянки Saponaria officinalis L. и биогеля ламиналь в комплексном эмульгаторе-стабилизаторе, обеспечивающее максимальное проявление уровня его функционально-технологических свойств на основании исследования органолептических и реологических свойств модельных эмульсионных систем.
Практическая значимость работы Разработана биотехнология гидролизата из мантии культивированного гребешка Patinopecten yessoensis ферментным препаратом Декозим-NP.
Разработан новый ассортимент низкокалорийных соусов (соус белковый с горчицей, майонезно-белковый и майонезно-белковый с горчицей), содержащих вещества белковой природы в легко доступной для пищеварения форме.
Разработаны три наименования технической документации (ТУ, ТИ): «Комплексный экстракт корня мыльнянки сушёный», «Гидролизат из морского гребешка», «Соусы белковые с гидролизатом из морского гребешка».
Выпущена опытная партия пресервов в соусах (белковый с горчицей, майонезно-белковый и майонезно-белковый с горчицей) на базе малотоннажного предприятия по выпуску пищевой рыбной продукции ГОУ ВПО «Тихоокеанский государственный экономический университет».
Федеральным институтом промышленной собственности установлен приоритет: от 07.02.2008 г. по заявке № 2008104729 (005144) «Белковый соус»; от 07.02.2008 г. по заявке № 2008104727 (005142) «Способ приготовления майонезного горчично-белкового соуса»; от 07.02.2008 г. по
заявке № 2008104728 (005143) «Способ приготовления майонезно-белкового соуса»; от 10.09.2007 г. № 2007133785/13 (036907) «Способ получения белкового гидролизата».
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс в лекционных курсах, семинарских и практических занятиях по дисциплине «Товароведение и экспертиза рыбы и рыбных продуктов» на кафедре товароведения и экспертизы продовольственных товаров ГОУ ВПО «Тихоокеанский государственный экономический университет».
Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование рациональных параметров биотехнологии белковых гидролизатов из мантии культивированного гребешка Patinopecten yessoensis с использованием ферментного препарата Декозим-NP;
формирование функционально-технологических _ и реологических свойств комплексного эмульгатора-стабилизатора, используемого для производства низкокалорийных эмульсионных соусов;
технология получения и ее влияние на параметры пищевой и биологической ценности белковых эмульсионных соусов.
Апробация диссертационной работы Основные результаты диссертационной работы доложены на:
V Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2006);
IV Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2006);
Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2007);
II Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2007).
Международной научно-практической конференции «Технологические и микробиологические проблемы консервирования и хранения плодов и
овощей» (Москва-Видное, 2007).
Публикации результатов работы По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, из них 5 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура диссертации Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3-4), выводов, списка использованной литературы, включающего 152 отечественных и 65 иностранных источников и приложений. Текст диссертации изложен на 134 страницах, иллюстрирован 26 таблицами и 21 рисунком.
Двустворчатые моллюски как источник белкового сырья
Перспективным белоксодержащим сырьем являются ткани морских беспозвоночных, в том числе двустворчатых моллюсков, у которых содержание белка составляет до 20%, а аминокислот намного выше, чем у наземных и пресноводных (Ivanovichi et al., 1981). Морские беспозвоночные легко усваивают из окружающей среды или выделяют в нее аминокислоты и другие органические соединения непосредственно через поверхность тела (Schoffeniels, 1964; Wright, 1985; Zachariassen, Olsen, 1993; Preston, 1993; George, Damodaran, 1999).
Основную часть азотистых экстрактивных соединений мышечной ткани морских беспозвоночных, в том числе и морских гребешков, составляют аминокислоты и родственные им соединения. В мышцах двустворчатых моллюсков содержится высокое содержание свободных аминокислот (глицин, аланин, серии, аргинин и циклические аминокислоты), в том числе и незаменимых (лизин и лейцин); доминирующими аминокислотами являются глутаминовая и аспарагиновая кислоты (Кудряшов, Гончаренко, 1999).
Среди экстрактивных веществ многих морских беспозвоночных в наибольшем количестве представлен таурин. Его содержание достигает до 50% от общего количества веществ в сырой ткани (Michizo, Hirobumi, 1980).
Таурин (2-аминоэтансульфоновая кислота) не входит в состав белков и образуется в процессе метаболизма метионина. Таурин синтезируется в печени и других органах из цистеина и метионина в присутствии витамина Вб (Пилат, Иванов, 2002). Он входит в состав желчи, участвует в регуляции уровня холестерина в крови и процессах абсорбции жирорастворимых витаминов. Таурин выступает в качестве регулятора кровяного давления и улучшает светочувствительность сетчатки, являясь безвредным средством улучшения зрения у людей в условиях низкой освещенности (Машкова и др., 1983; Торкунов, Сапронов, 1997; Сапронов и др., 1998; Orr et al., 1976; Lima et al., 1989). Кроме того, он стимулирует выделение инсулина и регулирует содержание глюкозы в крови, поэтому его используют для лечения сахарного диабета (Машковский, 1993). Известно кардиопротекторное действие таурина (Торкунов, Сапронов, 1997; Сапронов и др., 1998). Установлено, что таурин способствует улучшению памяти и умственной работоспособности, повышению концентрации внимания (Аюшин, Петрова, 1997; Оруджев, Ростовщиков, 1998; Аюшин, 2001).
Гребешок Patinopecten yessoensis относится к двустворчатым моллюскам. Двустворчатые моллюски - одна из массовых групп беспозвоночных, некоторые виды которых доминируют в сообществах донных организмов. Гребешок является объектом промысла и культивируется в заливах Приморского края: Посьет, Восток и Владимир. Общий запас на юге Приморского края в разные годы может составлять порядка 2000 т, на севере - 7000 т. На рисунке 1 представлено строение гребешка. Максимально установленные: возраст - 22 года, высота раковины — 240 мм, масса особи - 958 г. Промысловый размер составляет 100 мм по высоте раковины. Половозрелость гребешков наступает с 2-3-х лет. Нерест особей в заливе Петра Великого наблюдается в мае-июне. Моллюск обитает на заиленном песке, илистом грунте с примесью гальки, гравия и ракушки, чистом крупном песке, на глубинах 1-80 м с плотностью поселения до 7-8 экз./м". Отмечены скопления с плотностью более 30 экз./м". Размерно-массовый состав гребешка изменяется в преднерестовый и нерестовый период (зима и весна) (Леванидов, Захарова, 1968; Кизеветтер, 1973). Соотношение к общей массе тела: мускул — 10-17%, мягкие ткани — 28-40%, включая до 9% мантии, створки - 44-52%, жидкость - 8-13%. Моллюск имеет мощный мускул-замыкатель, состоящий из двух частей. Зоны роста выражены хорошо (Атлас двустворчатых моллюсков..., 2000). 1 -половые железы, 2 - кишечник, 3 - плотная часть мускула, 4 - мускул, 5 - роговая связка, 6 - печень, 7 - ротовые лопасти, 8 - нога, 9 - жабры, 10 - мантия, 11 - раковина Рисунок 1 - Строение гребешка (Кизеветтер, 1976)
Мантия гребешка содержит значительное количество белка (до 20%), однако в пищевой промышленности она находит ограниченное применение. Ее выпускают в основном в вяленом, копченом и сушеном виде, при этом питательная ценность готового продукта невелика. Поэтому мантию целесообразно подвергать дополнительной обработке. В связи с этим мантия гребешка приморского может быть использована для получения белковых ферментативных гидролизатов, содержащих свободные аминокислоты и низкомолекулярные пептиды.
Основными способами осуществления гидролиза являются: кислотный, щелочной и ферментативный гидролиз. При кислотном гидролизе используют концентрированные серную и соляную кислоты; при этом получают гидролизаты с высокой степенью расщепления белков (в растворимое состояние может быть переведено 70-75% белка). Очень устойчивы к гидролизу пептидные связи, образованные лейцином, изолейцином и валином. При кислотном гидролизе происходит разрушение многих незаменимых аминокислот. Вследствие жестких условий полностью распадается триптофан, на 50-60% — карбоксиметилцистеин и на 5-10% — треонин и серии; метионин, цистин, гистидин, лизин подвергаются окислительной деструкции (Якубке, Ешкайт, 1985). Существенным недостатком способа кислотного гидролиза также является необходимость удаления или нейтрализации неорганических кислот, без чего невозможно использование гидролизатов в пищевых целях (Неклюдов и др., 2000).
Щелочной гидролиз редко используется при производстве пищевых продуктов питания. Недостатком щелочного гидролиза является его свойство подвергать изомеризации некоторые аминокислоты, дезаминировать их, разлагать аргинин на орнитин и мочевину, разрушать цистин и цистеин (Якубке, Ешкайт, 1985). С другой стороны, гидролизат содержит щелочь, которую трудно удалить. Щелочным гидролизатам свойственна плохая органолептика, поэтому щелочной способ практического значения не имеет.
Более перспективным методом регулирования функциональных свойств белков является ферментативный гидролиз (протеолиз) (Seki и др., 1990; Domoney и др., 1993; Bodnar, Hadjimarkou, 2003). Применение протеолиза позволяет осуществлять структурные изменения белков с высокой степенью специфичности (Schwenke и др., 1990).
Ферментативные белковые гидролизаты представляют собой многокомпонентные смеси, содержащие олигопептиды различных размеров, смеси пептидов со свободными аминокислотами (Позднякова, 2003).
Ферментный гидролиз является более щадящим и достаточно прост в технологическом отношении, не требует специального оборудования, что позволяет широко использовать его в производстве. Достоинствами ферментативного гидролиза являются экологичность (не требует применения кислот и щелочей); сохранность многих незаменимых аминокислот; присутствие в готовом продукте биологически активных пептидов.
Ферментативные гидролизаты с определенной степенью расщепления белков обладают горьким вкусом, обусловленным присутствием низкомолекулярных пептидов, что необходимо учитывать при разработке режимов гидролиза.
Для получения белковых гидролизатов необходимо иметь представление о скорости гидролиза и времени проведения процесса в каждом конкретном случае (Богатков и др., 1982). В зависимости от условий гидролиза белков могут быть получены гидролизаты с любой степенью конверсии белка и с заданным аминокислотно-пептидным составом (Неклюдов и др., 1993). Изменения в условиях проведения гидролиза позволят регулировать как количественный выход целевого продукта, так и его состав, а, следовательно, свойства и область применения.
Белок и пептиды расщепляют ферменты, объединяемые в подкласс пептидгидролаз (К.Ф. 3.4). Их называют также протеазми, протеолитическими ферментами. Пептидгидролазы расщепляют пептидную связь, которая является одной из разновидностей амидной связи (Мосолов, 1971).
Характеристика эмульгирующих свойств сапонинсо держащего сырья семейства гвоздичных
Пищевые эмульсии представляют собой сложные, ещё не изученные до конца многокомпонентные системы, включающие помимо масла и воды эмульгаторы, стабилизаторы, наполнители и вкусо-ароматические добавки. Эмульсии составляют отдельный класс дисперсных систем, образованных из двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде мельчайших капелек (Кулмырзаев, 2005; Jaynes, 1983).
Дисперсионные системы состоят из двух фаз: внутренней дисперсной фазы, которая находится в мелкораздробленном состоянии и внешней, непрерывной дисперсионной среды. Обычно в эмульсиях типа майонез одной из фаз является вода, а другой - масло или любая органическая жидкость, которая не смешивается с водой. В зависимости от того, какая фаза находится в диспергированном (измельченном) состоянии различают два типа эмульсий: прямую (масло в воде), когда масло является внутренней фазой и обратную (вода в масле), в которой масло служит внешней средой (Шмидт и др., 1976; Ребиндер, 1978; Decindio, Сасасе, 1995; Dalgleish, 1996; Katoh и др., 1997; Krog, 1997).
По концентрации дисперсной фазы эмульсии подразделяют на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные.
К разбавленным эмульсиям относятся системы, в которых объемная доля дисперсной фазы менее 1%. Они устойчивы без специальных эмульгаторов. Устойчивость разбавленных эмульсий объясняется довольно малыми размерами капелек жидкости и незначительной концентрацией этих систем. В концентрированных эмульсиях объемная доля дисперсной фазы от 1%до74%. Высококонцентрированные эмульсии с концентрацией дисперсной фазы более 74% называют желатинированными. Приготовление высококонцентрированных эмульсий возможно при наличии активного эмульгатора (Bruschweiler, 1980; Curtis, 1995; Krog, 1997). Желатинированные эмульсии твердообразны, сохраняют свою форму, не растекаются (Кремнев, 1957; Стеценко и др., 1989; Barytko-Pikinela и др., 1994;Ьапёуидр., 1996).
Главным условием производства эмульсионных продуктов типа майонез является сохранение устойчивости эмульсии, то есть максимальное выполнение двух условий: во-первых, размеры капелек дисперсионной среды должны быть неизменными; во-вторых, они должны быть равномерно распределены во внешней жидкости.
Для достижения необходимой степени дисперсности в систему вводят эмульгатор, который, концентрируясь на поверхности раздела фаз, обеспечивает снижение поверхностного натяжения. Поэтому при изготовлении эмульсий следует учитывать свойства эмульгаторов и других компонентов, вводимых в систему (Зенин, Тяглов, 1994; Bruschweiler, 1980; Раїтаїидр., 1997).
Эмульгатор — химическое вещество, способное образовывать и стабилизировать эмульсию. С термодинамической точки зрения эмульгатор, адсорбируясь на границе раздела фаз в виде тончайших адсорбционных оболочек, понижает межфазное поверхностное натяжение, препятствует коалесценции частичек дисперсной фазы и удерживает их в дисперсионной среде, чем и обеспечивает агрегативную устойчивость эмульсии (Арутюнян и др., 1985; Радыгина, 2005).
При изготовлении эмульсий следует вводить наиболее эффективные эмульгаторы в достаточном количестве (Cooper и др., 1980). Эмульгаторы можно условно разделить на две группы. Первая - вещества, которые способствуют эмульгированию, образуют адсорбционные слои, но не формируют структурные сетки геля или хотя бы ее элементы, т. е. они не обладают эффектом сгущения (лецитин, жирные кислоты и их соли и др.). При использовании таких веществ в пищевой технологии часто возникает потребность введения в состав продуктов специальных загустителей. Вторая группа эмульгаторов — это высокомолекулярные поверхностно-активные вещества (ВПАВы), способные на внешней поверхности капелек жира образовывать коллоидные адсорбционные слои, а в непрерывной фазе формировать структурную сетку геля. Поэтому эмульгаторы ВПАВы одновременно являются и загустителями (желатин, альгинат, яичный белок и др.). Однако следует отметить, что высокомолекулярные соединения, которые образуют гели, но не являются поверхностно-активными веществами, стабилизировать эмульсии не могут (Богданов, Сафронова, 1993; Ryabova и др., 1979). Также эмульгаторы делят на натуральные и синтетические (Рахимуллина, 2005).
В отечественном производстве эмульсионных продуктов основными эмульгаторами являются яичный порошок и сухое обезжиренное молоко, обеспечивающие стабильность эмульсий (Месяц и др. 1993; Герасименко и др. 1999; Кочеткова, Нечаев, 1999; Нечаев и др., 2001; Onwulata, Holsinger, 1996).
В настоящее время ведется много исследований по использованию растительного сырья и веществ, выделенных из растений, в производстве продуктов питания, что позволяет создавать новую низкокалорийную продукцию с увеличенными сроками хранения (Баранов и др. 1978; Василенко и др., 1980; Johnson, 1995; Isaksen и др., 1997).
Известно применение сапонинов как пенообразователей в производстве мороженого, взбитых сливок, газированных напитков, пива, халвы (Справочник по производству мороженого, 1970; Кочетова, 1977; Соломонов и др., 1986). Их применение в пищевой промышленности обусловлено способностью сапонинов образовывать с водой сильно пенящиеся коллоидные растворы с высокой поверхностной активностью (Муравьева, 1981). Экстракт мыльного корня, полученный из корней колючелистника качимовидного, является классическим пенообразователем, придающим изделию характерную структуру. Колючелистник качимовидный (Acanthophyllum gypsophiloid.es) семейства гвоздичных {Caryophyllaceae) — растение высотой 50-80 см, с мощным стержневым корнем, ветвистыми, прямостоячими, голыми беловатыми стеблями, супротивными, линейно-шиловидными листьями. Произрастает в Центральной Азии на высоте 400-1700 м над уровнем моря. Корни, собранные в мае, содержат тритерпеновые пентациклические сапонины группы (3-амирина. Растение занесено в Красную книгу Республики Казахстан как исчезающий вид.
Обоснование выбора сырья для получения белкового гидролизата из гидробионтов
Одной из задач исследования являлась разработка способа получения белкового гидролизата, содержащего белковые вещества и свободные аминокислоты в легко доступной для усвоения форме для дальнейшего его использования в технологии соусов.
В настоящее время в пищевой промышленности мантия гребешка находит ограниченное применение. Ее используют в основном в вяленом, копченом и сушеном виде, однако из-за низкой питательной ценности она не находит своего потребителя. Мантия содержит до 20% белка, поэтому комплексная переработка двустворчатых моллюсков позволит рационально использовать ресурсы марикультуры.
Как видно из таблицы 5, мантия гребешка приморского сильно обводнена (массовая доля влаги составляет 84,4%), но имеет сравнительно высокое содержание белка (14,2%). В тканях мантии гребешка приморского обнаружено 20 свободных аминокислот и 18 связанных аминокислот. Среди связанных аминокислот преобладают аспарагиновая и глутаминовая кислота, среди свободных — таурин, глицин и аланин, что свойственно и для белков других гидробионтов (Кизеветтер, 1973).
Для определения полноценности белков принято сравнивать аминокислотный состав субстратов с таковым идеального белка (эталона) и осуществлять расчет аминокислотного скора (рисунок 4).
Как видно из рисунка 4, мантия гребешка приморского содержит все незаменимые аминокислоты, поэтому белок мантии можно отнести к полноценному Скор почти всех аминокислот более или приближается к 100%. Лимитирующей аминокислотой является метионин+цистин.
В связи с тем, что значительная часть незаменимых аминокислот находится в связанном состоянии (36354,13 мг/100 г белка) и для более легкого ее усвоения организмом человека мантию гребешка приморского целесообразно подвергать ферментолизу. Качество готовой продукции главным образом зависит от безопасности исходного сырья, в связи с чем были проведены исследования показателей безопасности свежемороженой мантии гребешка приморского. Результаты микробиологической оценки качества сырья (таблица 7) свидетельствуют о том, что бактерии группы кишечной палочки (БГКП), V. parahaemoluticus, S. aureus, а также патогенные, в том числе сальмонеллы и L. monocytogenes, в исследуемом объекте отсутствуют, а количество мезофильных анаэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) превышает норм предельно допустимой концентрации (5-Ю"1) по СанПиН.
Оценка токсикологической безопасности сырья показала, что количественное содержание свинца (0,034 мг/кг) значительно ниже установленной СанПиН нормы, а мышьяк, кадмий, ртуть, цезий и стронций полностью отсутствуют, что удовлетворяет требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01. Таким образом, можно сделать вывод о том, что мантия гребешка приморского, выращенная на побережье бухты Алеут, является перспективным и безопасным пищевым сырьем. Для получения белковых гидролизатов из объектов морского промысла используют кислотный, щелочной и ферментативный гидролиз. Однако кислотные и щелочные гидролизаты в пищевых продуктах практически не используются, так как при их производстве необходима нейтрализация кислот или щелочей, кроме того, у них низкая пищевая и биологическая ценность (Bodnar, Hadjimarkou, 2003).
Среди всех существующих способов получения гидролизатов наиболее перспективным является ферментативный гидролиз, так как он достаточно прост, безвреден, естественен, не требует применения кислот и щелочей, кроме того, щадящий режим ферментативного гидролиза обеспечивает сохранность многих незаменимых аминокислот и присутствие биологически активных пептидов. Ферментативный гидролиз более приближен к естественным условиям пищеварения, что обеспечивает сохранность аминокислот, поэтому для получения гидролизатов был выбран метод ферментативного гидролиза.
Для получения гидролизатов применялись ферментные препараты, относящиеся к подклассу пептидгидролаз (протеолитические ферменты). Традиционно используемыми ферментами для переработки белков моллюсков являются пилорин - ферментный комплекс из пилорических придатков лососевых, протомегатерин — продуцент Bacillis megaterium, крабовый фермент - из панкреатических органов.
Исследование влияния технологических факторов на эмульгирующие свойства КЭС
Для обоснования технологии соусов было изучено влияния различных технологических факторов на эмульгирующие свойства модельной системы на основе КЭС с содержанием ЭКМ:ламиналь 1:4 (температура образования эмульсии, рН среды, массовая доля соли). Эмульгирование вели при 3000 об/мин при постепенном добавлении масла.
В таблице 18 представлена характеристика эмульгирующих свойств КЭС, используемого для получения модельных эмульсионных систем; рН среды КЭС составила 6,5.
Известно, что одним из наиболее значимых технологических факторов является температура, поэтому необходимо было установить зависимость влияния температурного фактора на эмульгирующие свойства КЭС. Эксперимент проводили при следующих температурах: 6-8С, 20-22С, 28-30С.
Влияние температуры на эмульгирующие свойства модельной эмульсионной системы на основе КЭС Из рисунка 12 видно, что поглощение максимального количества масла (120 мл) системой происходит при температуре 6-8С, при температуре 20-30С точка расслоения незначительно понижается и составляет в среднем 117 мл. Повышение температуры до 28-3 0С вызывает снижение точки расслоения до 115 мл. В связи с полученными результатами можно сделать вывод, что производство эмульсионных соусов можно вести в температурном диапазоне 6-30С, при этом для всех исследуемых диапазонов температур стойкость эмульсий составляла 100%.
Известно, что системы сапонинов обладают высокой способностью к эмульгированию в широком диапазоне значений рН среды - от 2,0 до 9,0; полученные при этом эмульсии достаточно стабильны (Артемова, 2002). Способность к эмульгированию в областях рН среды ниже 2,0 и выше 9,0 снижается, при этом эмульсия становится неустойчивой (Артемова, 2001, 2002).
Как видно из таблицы 19, точка расслоения в диапазоне рН-среды 3,0-6,5 различается незначительно, а стойкость эмульсии составляет 100%. Таким образом, полученные данные коррелируют с литературными данными (Артемова, 2001, 2002) и позволяют сделать вывод, что вносить пищевые кислоты и наполнители, создающие щелочную среду, допустимо на любых этапах технологического процесса.
На основании проведенных результатов установлено, что использование КЭС позволяет в широком диапазоне варьировать основными технологическими параметрами приготовления эмульсий: температурой, рН, концентрацией соли. Это позволит создавать широкий ассортимент продуктов питания за счет введения ингредиентов различной химической природы и действия. I
Установленные высокие эмульгирующие свойства КЭС и пищевая и биологическая ценность белковых гидролизатов позволяет научно обосновать технологию соусов. Состав разработанных соусов (белковый с горчицей, майонезно-белковый и майонезно-белковый с горчицей) представлен в таблице 20.
Для лучшей экстракции измельченный на кусочки длиной 2-7 мм корень мыльнянки Saponaria Officinalis L. замачивали в горячей питьевой воде (60-70С) в течение 3 часов, после чего экстрагировали в течение 2-3 часов при 120С до получения экстракта с массовой долей сухих веществ 7%. Затем экстракт охлаждали до температуры 20-22С и процеживали через фильтр.
Приготовление ингредиентов. Пряный отвар готовили следующим образом. Перец черный, перец душистый, гвоздику, кардамон, мускатный орех, имбирь, лавровый лист помещали в тканевый мешок в измельченном виде и кипятили на слабом огне в течение 10 мин, остужали и процеживали. Затем в пряный отвар добавляли соль, сахар и гидролизат согласно рецептурам (таблица 20).
Получение эмульсии. КЭС взбивали при скорости вращения 3000 об/мин до равномерного смешивания составных частей, затем тонкой струйкой вводили растительное масло при постоянном вращении до получения стабильной эмульсии. В полученную эмульсию постепенно вводили пряный отвар с растворенными в нем ингредиентами, согласно разработанным рецептурам, затем добавляли уксусную кислоту при постоянном перемешивании.
Опытные образцы соусов были расфасованы в стеклянные банки с винтовой крышкой («твист-офф») массой нетто 110 г и хранились в холодильнике при температуре (4±2)С в течение 30 суток.
