Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Физиологически функциональные пищевые ингредиенты и некоторые аспекты их использования. 6
1.1. Требования в области качества и безопасности к функциональным продуктам, обогащенным биологически активными веществами 10
1.2. Научно-медицинские принципы питания функционального назначения. Мучные кондитерские изделия в питании населения России 15
1.3. Пищевая комбинаторика в технологии функциональных продуктов 30
1.4. Характеристика некоторых аспектов применения биологически активных композиций.из растительного сырья в мучных кондитерских изделиях... 36
1.5. Вторичное сырье мясоперерабатывающей отрасли в хлебобулочных и мучных кондитерских изделиях 43
Заключение 47
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть. Объекты и методы исследований 48
2.1. Сырье и материалы, применяемые в исследованиях 48
2.2. Схема экспериментальных исследований 49
2.31 Общие методы исследований : 50
2.3.1. Методы оценки качествасырья, полуфабрикатов и изделий 50
2.3.2. Специальные методы исследований 60
2.3.3. Планирование соотношения белков и углеводов, эссенциальных жирных кислот и минерального состава многокомпонентной рецептуры 64
ГЛАВА 3. Обоснование выбора сырьевых источников и их функвдонально-биологаческих свойств, применительно к технологии пищевых продуктов 68
3:1. Жмых амаранта как компонент полифункциональной композиции... 68
3.2. Животный пищевой костный жир как компонент полифункциональной композиции 76
3.3. Шрот расторопши как компонент биологически активной композиции ... 79
3.4. Соевый белковый изолят- компонент биологически активной композиции.. 85
3.5. Рапсовое масло - компонент биологически активной композиции 88
3.6. Соевый лецитин—компонент биологически активной композиции 92
3.7. Плоды боярышника—полифункциональный ингредиент в питании. Получение и оценка свойств порошка из плодов дикорастущего боярышника 94
ГЛАВА 4. Функтдионально-технологинеские свойства и безопасность сырьевых источников 103
4.1. Жмых амаранта 103
4.2. Животный пищевой костный жир 106
4.3. Шрот расторопши 107
4.4. Рапсовое масло 109
4.5. Порошок из плодов боярышника 111
ГЛАВА 5. Технологии продуктов питания функционального назначения с применением биологически активных веществ и композиций 116
5.1. Разработка рецептуры и технологии новых заварных пряников «Маячок» 116
5.2. Разработка рецептуры и технологии новых заварных пряников «Улыбка» 129
5.3. Разработка рецептуры и технологии нового бисквита «Софьюшка» 142
ГЛАВА 6. Коллагеновый биогидролизат - полифункциональный, биологически активный ингредиент в технологии мучных кондитерских изделий 155
6.1. Биомодификация коллагенсодержащего сырья с целью получения коллагенового биогидролизата 156
6.2. Определение функционально-технологических свойств коллагенового биогидролизата и его безопасности 159
6.3. Разработка технологии мучных кондитерских изделий с применением коллагенового биогидролизата. 167
6.3.1. Коллагеновый биогидролизат в технологии заварных пряников.. 167
6.3.2. Коллагеновый биогидролизат в технологии бисквитов 173
Основные выводы и результаты работы 181
Список использованных источников 182
Приложения 201
- Научно-медицинские принципы питания функционального назначения. Мучные кондитерские изделия в питании населения России
- Методы оценки качествасырья, полуфабрикатов и изделий
- Шрот расторопши как компонент биологически активной композиции
- Разработка рецептуры и технологии новых заварных пряников «Улыбка»
Введение к работе
Неадекватные ситуации, создавшиеся в продовольственной, экологической и социально-экономической сферах, требуют новых подходов, базирующихся на научно-биологических принципах и законах, прогрессивных и экологически безопасных технологиях, для сниженияг их влияния на организм человека. Необходимость формирования системы здорового питания населения — приоритетное, направление Государственной политики России. Это отражено в распоряжении Правительства РФ < «Основы, государственной политики Российской!: Федерации в; области здорового питания, населения на период до 2020 года»; утвержденного 25 октября 2010 года (№ 1873-р) [66].
Современная; стратегия! создания? продуктов % здорового питания, состоит в применении пищевого сырья с известными составом и свойствами,. гарантирующего полноценное обеспечение основными и биологически активными веществами (БАВ)в необходимом-сочетании жизненно важных систем организма; в том числе из малоизученных источников.— дикорастущихкультур и вторичных продуктов переработки растительного и животного сырья [150, 159].
Значительный вклад в создание обогащенных продуктов питания*внесли отечественные и зарубежные ученые: JEM: Аксенова, Л;В; Антипова; AMI Доро-хович и В.И; Дробот (Украина), С.Яі Корячкина, АШ.Косован, А.А. Кочетко-ва, А.А. Кудряшова (США), F.O; Магомедов, И;Ві Матвеева, Л-П. Пащенко, Т.В. Санина, В.В. Тутельян, Т.Б. Цыганова, Л.Н. Шатнюк и др.
Один из определяющих факторов в разработке функциональных продуктов — научно-обоснованный подход к выбору новых сырьевых ресурсов. Рассматриваемая в настоящей диссертационной работе задача по применению новых видов сырья, содержащих полифункциональные ингредиенты, с целью получения продуктов нового поколения и рационального использования ресурсов^ весьма актуальна.
Диссертационная работа выполнена на тему: «Создание новых мучных кондитерских изделий (МКИ) с использованием биологически активных веществ растительного и животного происхождения» в рамках НИР кафедры технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств ФБГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия «Раз-работка ресурсосберегающих технологий функциональных хлебобулочных и МКИ на основе медико-биологических воззрений с применением нового и нетрадиционного сырья» № г.р. 01970008815.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель работы: исследование и реализация физиологически функциональных пищевых ингредиентов (ФФПИ) растительного и животного сырья на примере МКИ.
Задачи диссертационного исследования: обосновать выбор сырьевых источников БАВ, определить их химический состав, дефицитные в питании нутриенты и биологическую безопасность; создать информационный банк о свойствах исследуемых БАВ и их влиянии на жизнеобеспечивающие функции и гомеостаз организма человека; обосновать целесообразность получения и применения новых БАВ и БАК в рецептурах и технологиях МКИ—продуктах функционального назначения; - доказать соответствие новых изделий, функциональным продуктам питания по качеству, степени удовлетворения суточной потребности в дефи цитных нутриентах и биологической безопасности; - провести промышленную апробацию разработанных рецептур и техноло гий созданных МКИ, оценить их социальную и экономическую эффективность.
Научно-медицинские принципы питания функционального назначения. Мучные кондитерские изделия в питании населения России
По данным ФАО/ВОЗ в XXI веке состояние здоровья населения России характеризуется как негативное: сокращается средняя продолжительность жизни, возрастает общая заболеваемость населения,, связанная с нарушениями питания, недостаточным потреблением эссенциальных веществ, полноценных белков, а также с их нерациональным соотношением [62].
Стабильность потребления МКИ населением России делает весьма актуальной задачу повышения их биологической и пищевой ценности. Физиологическая ценность этих продуктов невелика. Они служат, в основном, источником углеводов и жиров, поэтому их чрезмерное употребление нарушает сбалансированность, рациона, как.по пищевышвеществам, так и по энергетической ценности. Из всего разнообразия МКИ, наибольший удельный вес занимают пряники и бисквиты - энергоемкие, хорошо усваиваемые продукты-питания [75].
Анализ химического состава МКИ показал, что они не соответствуют требованиям науки о питании. В. избытке содержатся легкоусвояемые углеводы, наблюдается дисбаланс в соотношении основных питательных веществ, недостаточно витаминов, и минеральных компонентов, отсутствуют практически пищевые волокна.
Химический состав пряников и бисквитов можно привести к требованиям, предъявляемым к Ф1Ш, снизив содержание яиц или меланжа — источников холестерина, повысив долю белка, пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ [154]. Одним из перспективных путей обогащения МКИ, улучшения качества и увеличения сроков сохранения их свежести является применение порошкообразных жмыхов и шротов зерновых и масличных культур, среди которых можно выделить жмых амаранта и шрот расторопши; комплексных порошкообразных полуфабрикатов, полученных распылительной конвективной сушкой овощных пюре, молока, фруктов? и патоки [ 116,. 126].
В резолюции Форума «Основы государственной политики в. области здорового питания граждан Российской Федерации на период до 2020 года» (Москва, 11 июня 2008 г.) отмечена необходимость разработки и осуществления комплексных мер, направленных на реализацию здорового питания населения, а также обеспечение: продовольственной безопасности Российской Федерации..Особое внимание должно быть уделено созданию;Ф1Д1 на основе био-и нанотехнологий[ 196].
По результатам исследований;, проведенных: ФАО/ВОЗу Федерального центра Госсанэпиднадзора Минздрава России, НИИ питания РАМН и данными Российского статического агентства установлена стабильная: взаимосвязь между пищевымирационами и возникновением рядазаболеваний;
Хронические заболевания связанные с нарушение питания , подразделяются на 2 группы: к первой относятся состояния, связанные с недостатком микроэлементов, BHTaMHHOBj белков и энергии и; сопровождающиеся отставанием в росте и развитии, снижении сопротивляемости? организма: к неблагоприятным факторам внешней среды; ко второй- заболевания, связанные с: избытком насыщенных жиров, свободных Сахаров и недостатков, продуктов;, содержащих сложные углеводы и полиненасыщенные эссенциальные жирные: кислоты.
Под руководством НИИ питания; РАМН коллективом ученых разработаны нормы, физиологических потребностей в пищевых веществах, энергии и рекомендуемых размерах потребления продуктов, питания для. различных групп населения, предложены ориентировочные размеры потребления пищевых продуктов в среднем на душу населения, сформулированы концепции сбалансированного, адекватного питания [87]. В связи с этим большое значение приобретает организация функцио ? нального питания населения, т. е. ежедневного потребления пищевых про дуктов, которые не только удовлетворяли бы физиологические потребности организма в эссенциальных пищевых веществах и энергии, но и выполняли профилактические и лечебные функции [144].
Питание населения нашей страны в настоящее время на 70-80 % состоит из жирови углеводов на фоне заметного дефицита полноценных белков. Пи ; щевые белки выполняют важную защитную функцию, повышая устойчивость организма к действию различных инфекционных, токсических агентов, а также при нервно-психическом напряжении и стрессовых ситуациях [82]. Недостаточное поступление с пищей белков, нарушает динамическое равновесие белкового анаболизма и катаболизма, сдвигая его в сторону преобладания распада собственных белков организма. Страдают органы.и ткани, характеризующиеся высокой скоростью обновления белков, в частности, кишечник и кроветворные органы. В слизистой оболочке кишечника возникают атрофические изменения эпителия. В сочетании со сниженной активностью пищеварительных ферментов ухудшается; всасывание-пищевых белковав кишечнике, усиливая степень белковой недостаточности, [155]. На сегодняшний день только половина населения-России обеспечена, минимально необходимой нормой потребления-бел ков. (1,1-1,3 г/кг массы тела в. сутки) [136]. Величина потребности человека в белке наряду с количественным выражением должна характеризоваться и качественным составом, зависящим от квоты и соотношения незаменимых аминокислот.
Многие растительные продукты, особенно злаковые, содержат белки пониженной биологической ценности: в кукурузе, например, имеется значительный дефицит триптофана и лизина, в пшенице - лизина, треонина, ме-тионина и триптофана. Продукты животного происхождения содержат достаточное количество триптофана, лизина и серосодержащих аминокислот. Взаимное обогащение входящих в рецептуру продукта ингредиентов по одной или нескольким эссенциальным составляющим на основе комбинаторики целесообразно при использовании сырья различного происхождения. Основным направлением в области разработки продуктов повышенной пищевой и биологической ценности функционального назначения, является получение обогащенных и комбинированных продуктов из различных видов сырья, в соотношениях, обеспечивающих достижение прогнозируемого качества продукции. К наиболее перспективным источникам пищевого белка относятся семена зерновых, масличных и бобовых культур, биомасса дрожжей и других микроорганизмов, вторичное сырье пищевой промышленности, накапливающееся при производстве растительных масел (жмыхи, шроты), крахмала, при переработке молока и мяса [116; 126].
Методы оценки качествасырья, полуфабрикатов и изделий
Разработана технология получения белковой добавки из кератина пера в виде концентрата и порошка, аминокислотный состав которых отличается необычайно высоким содержанием цистиновых остатков. По содержанию незаменимых аминокислот этот белок аналогичен мясу, по содержанию треонина, ме-тионина, цистита превосходит молоко. Пищевые добавки получают путем био-модификации кератина пера, предварительно подготовленного под действием ферментов микроорганизмов родов t Streptomyces, Actynomyces [12, 108]. Полученную добавку — жидкий гидролизат или порошок - вносят в тесто в дозировке соответственно 6-16 % или 3,2-8,5 % к массе муки. Содержание аминокислот в изделиях по сравнению с контролем увеличивается на 9-24 %, что способствует повышению БЦ изделий и их усвояемости [120, 121, 123].
В Японии разработан способ производства хлеба с использованием 0,1-0,5 % гидролизата коллагена. При этом ускоряется процесс брожения теста, улучшается качество изделий, повышается их БЦ за счет дополнительного введения аминокислот [54, 109].
Сывороточные белки более богаты незаменимыми аминокислотами, чем казеин. В 3-лактоглобулине содержание изолейцина в 1,1 раза, лейцина-в 1,6 раза, лизина — в 1,4 раза, метионина — в 1,1 раза-выше, чем в казеине. Высокая БЦ сывороточных белков еще раз подтверждает необходимость извлечения их из молочной сыворотки и использование для изготовления функциональных продуктов питания. С биологической точки зрения сывороточные белки в виде «Альбумола» (ТУ 10.01.12.24—88) более полноценны, чем белки куриного яйца. Кроме того, овидин яйца образует неусвояемый комплекс с витамином Н (биотин), что приводит к ухудшению усвояемости других ценных компонентов яйца. По аминокислотному составу белки альбумола, соответствуют белкам мяса, но в отличие от них не содержат пури-новых оснований, избыток которых вредно влияет на обмен веществ в организме. Усвояемость белков альбумола практически полная.
Вторичным продуктом при производстве рафинированной лактозы является меласса. Ресурсы мелассы значительны и составляют 8,5 % от всей сыворотки, перерабатываемой на лактозу. Основными компонентами мелассы являются лактоза и белковые вещества. Лактоза мелассы обладает полезными функциональными свойствами. Наряду с энергетическими функциями, она выполняет функции структурного углевода, способствует жизнедеятельности молочнокислых бактерий. В составе содержится- широкий спектр аминокислот, при этом массовая доля лейцина, метионина и лизина в мелассе выше, чем в белках молока.
Массовая доля сухих веществ (СВ) мелассы рафинированного молочного сахара составляет от 20 до 23%, в том числе лактозы — от 17 до 20, азотистых веществ - от 2,3 до 2,5 и минеральных веществ - от 1,2"до 2,0. Суспензия мелассы имеет бежевый цвет, запах и вкус характерный для молочного продукта.
Приведенные характеристики и свойства этого продукта свидетельствуют о его высокой пищевой ценности и БЦ, и его целесообразно применять в производстве функциональных продуктов питания Меласса нашла свое применение в технологии хлебобулочных изделий.
Во ВНИИМПе разработана технология і комбинированных продуктов питания, лечебно-профилактического действия - сухих завтраков. «Бодрость» с применением-термопластической экструзии, в рецептуру которых вводили 10 % минерально-белковой части кости. Готовый продукт представляет собой гранулы бежевого цвета, приятного запаха и вкуса, с хрустящей пористой консистенцией.
Потребление сухого завтрака «Бодрость» обеспечивает восполнение дефицита кальция и фосфора при недостаточном потреблении молочных продуктов и значительных физических нагрузках, а также занятиях спортом [181].
Таким образом, при взаимодействии пищевых отраслей промышленности можно решать задачу по рациональному использованию вторичных ресурсов разных отраслей пищевой промышленности с одновременным улучшением потребительских свойств, БЦ и обеспечением функциональности хлебобулочной и кондитерской продукции.
Анализ данных научно-технической литературы позволяет сделать вывод о необходимости коррекпфовкиссосгава продуктов питания ФФПИ и БАВ; гарантирующими полноценное обеспечение основными и дефицитными в рационе питания населения компонентами в необходимом сочетании жизненно важныхсистем организма.
Весьма перспективным и экономически вьпхздньїм длясоздания таких продуктов применение плодов дикорастущих культур и; вторичных продуктов переработки растительного и животного сьфьяАШС, содержащихг комплекс натуральных веществ, обладающих способностью оказывать положительный эффект на физиологические функции, процессы обмена веществ вюрганизме человека при систематическом употреблении віколичествах, составляющихот10до 50. % от суточнойфизиологаческой потребности. Это позволит сохранить иулучшить здоровье, снизить риск развития заболеваний. и будет способствовать росту и развитию детещ.тормшить старение организма. :
Новые: изделия?должны содержать пищевые-волокна (растворимые и нерастворимые); витамины, минеральные вещества, омега-3 жирные кислоты растительных масел, антиоксиданты,;олигосахариды, полифенолы и т.д. в количествах, соответствующих физиологическим потребностямчеловека.
Функциональные;пищевые продукты (ФШП) — это наиболее удобная естественная форма насыщенияюрганизма дефицитными нутриентами, источниками которых могут быть, вчтом;числе; шроты.масличных культур , плоды дикорастущих растений;
Создание и производство ФИП - актуальная задача предприятий отечественной пищевой промышленности. Обеспечение населения продуктами этой фуппы — один из приоритетных путей реализации Государственной политики в области здорового питания на период до 2020 года.; с этим развитие теоретических и практических основ применения новых ФФШИ и обогащающих натуральных веществ в технологии продуктов нового поколения со сбалансированным химическим составом, оказывающих медико-биологическое влияние на жизнеобеспечивающие функции и гомеостаз организма человека весьма своевременно.
Шрот расторопши как компонент биологически активной композиции
Благодаря наличию антиоксидантных свойств препараты расторопши проявляют противовоспалительную активность. Лечебное действие силибинина продемонстрировано в моделях токсического поражения печени у крыс, вызванного введением тетрахлорметана. Введение токсина в течение 130 дней вызывало стопроцентную гибель подопытных животных. При добавлении силимарина выживаемость крыс достигала 70 %. Наиболее разительное лечебное действие оказывают флавоноиды расторопши при алкогольной болезни печени [29].
Венгерские исследователи показали, что силимарин оказывает положительный клинический эффект при алкогольной болезни печени, по-видимому, обусловленный антиоксидантным действием данного вещества. Назначение силимарина в суточной дозе 420 мг в сутки в течение 6 мес. сопровождалось биохимическими изменениями в организме, которые свидетельствуют о нарастании антиоксидантного потенциала клеток и сыворотки крови [187].
При вирусном гепатите С назначение «тройной антиоксидантной схемы» (тиоктовая кислота, силимарин, селен) представляет собой достаточно эффективный метод патогенетического лечения вирусного гепатита С и торможения прогрессирования поражения печени до стадии цирроза. Антиокси-дантный эффект терапии способствует подавлению воспалительно-некротической реакции в печени, торможению развития фиброза и снижает риск злокачественной-трансформации гепатоцитов.
Силимарин стабилизирует мембраны гепатоцитов, снижая восприимчивость клеток к некоторым патогенным воздействиям. Силибинин обладает способностью блокировать соответствующие участки связывания на клеточной мембране и транспортные системы, способствующие переносу токсических веществ через мембрану. Это является главным механизмом лечебного действия силибинина при отравлении бледной поганкой (противодействие яду d-амантину). Для лечения пациентов с подобными отравлениями разработана легкорастворимая форма силибинина для внутривенного введения (дигидросукцината натриевая соль) [129, 131].
Важным направлением метаболического действия флавоноидов расторопши также является способность стимулировать синтез белков и поддерживать процесс регенерации гепатоцитов. Препараты расторошпи применяют для лечения острых и хронических гепатитов, цирроза и токсико-метаболических поражений печени. Противопоказаний и побочного действия не установлено. На основе силимарина разработано и успешно используется семейство гепато-протекторных препаратов: «Карсил», «Силибор», «Легалон», «Флавобион» и др. Однако, доступ БАВ расторопши будет более эффективен, если они будут применяться в качестве ФПП, содержащих комплементарные БАВ.
В шроте расторопши помимо силимарина содержится большое количество биологически активных веществ различных направлений воздействия. Клетчатка, содержащаяся в шроте, как губка, способствует очищению кишечника, нормализует его перистальтику, благоприятно действует на микрофлору кишечника, которая является-одним из важнейших иммуномодулирующих факторов. Клетчатка способствует выводу из организма токсинов, тяжелых металлов, избыточного холестерина. При недостатке пищевых волокон в рационе значительно увеличивается риск возникновения опухолевых заболеваний кишечника.
Шрот расторопши обладает противосклеротическим действием, благодаря содержащимся в нем ПНЖК. Комплекс ПНЖК (витамин F) связывает холестерин в легко выводимую из организма форму, не давая ему оседать на стенках сосудов; стимулирует общий обмен жиров, активизируя их выход из жировых депо, из-за чего получил название «сжигатель жира». ПНЖК расторопши представлены олеиновой (Сі8:і) — 21—22 %, линолевой (Сі8:г) - 61-62 %, арахидоно-вой (С20.0 ) — 2 %, линоленовой (Сі8:з) — 1,5 %. Особенно ценной является лино-леновая кислота, относящаяся к семейству ПНЖК ю-3, которая в организме человека превращается в эйкозопентаеновую (Сгоз) и докозогексановую (С22:б) -предшественники лейкотриенов с различными свойствами. Они играют важную роль в образовании иммунитета, дифференциации лимфоцитов [173, 174]. Кроме того, есть сведения, что комплекс ПНЖК расторопши оказывает положительное влияние при таких заболеваниях, как псориаз [101, 124].
В шроте расторопши найдены рутин и квертецин, укрепляющие сосудистую стенку. Он обладает кардиотоническим действием, подобно боярышнику. В нем содержится большое количество жирорастворимых пигментов, в основном каротиноиды и хлорофилл. Каротиноиды обладают антигистаминной (противоаллергической) активностью, стимулируют обмен веществ в печени и сердечной мышце. Некоторые из них обладают провитаминной активностью, на-пример,Р-каротин, который в организме человека превращается в ретинол (витамин А), участвующий в работе сетчатки глаз и необходим организму как фактор роста. При недостатке витамина А нарушается работа органов зрения, происходит ороговение слизистых оболочек, появляется сухость кожи, происходит выпадение волос. Хлорофилл, активизируя обменные процессы в клетках, омолаживает ткани, стимулирует процессы регенерации [28].
Шрот расторопши богат естественными антиоксидантами — токоферолами. В нем содержатся наиболее активные изомеры токоферолов — а-токоферолы. Они эффективно защищают организм от действия химических и физических факторов, провоцирующих развитие опухолей. Обладают мощны-мантиоксидантными и антимутагеннымсвойствами, препятствуют естественному старению организма, поддерживая репродуктивные функции и сократительные способности мышц. При недостаточном поступлении токоферолов наблюдается поражение миокарда, сосудистой и нервной систем [132]. В шроте расторопши содержатся витамины группы В, нормализующие обмен веществ, положительно влияющие на состояние кожи, слизистых оболочек, ногтей и волос, способствующие кроветворению. Представленные данные свидетельствуют о высокой биологической активности и полифункциональности нового источника сырья для получения продуктов питания функционального назначения.
Разработка рецептуры и технологии новых заварных пряников «Улыбка»
Дефицит традиционных источников пищевых ресурсов для создания биологически безопасных и полноценных продуктов питания требует новых источников сырья. При этом, опираясь на принципы пищевой комбинаторики, весьма актуально сочетание ингредиентов растительного и животного происхождения для взаимного обогащения конечного продукта эссенциаль-ными веществами. Одно из реальных и эффективных подходов в решении поставленной задачи — это создание функциональных ингредиентов и разработка на их основе функциональных продуктов [17,.48, 118].
К коллагеновым субстанциям, имеющим важное практическое значение, относятся жилки, сухожилия и фасции убойных животных [7, 107].
Для пищевых добавок необходимо получать коллаген в наиболее чистом виде, при этом эффективными являются методы биотехнологии, на основании ферментативной обработки субстрата специальными ферментными препаратами.
Сравнительный анализ состава коллагенсодержащего сырья- свидетельствует, что наиболее целесообразными для выделения коллагеновых субстанций являются отходы жиловки мяса крупного рогатого скота, массовая доля которых составляет 31,7 % общего белка, в том числе щелочераствори-мого - 86,3%. B BFTA разработаны полифункциональные коллагеновые полуфабрикаты (Л:В. Антипова и др.), которые могут быть использованы в качестве пищевых натуральных биокорректоров.
Обоснованием для постановки задачи применения этих полуфабрикатов в наших исследованиях послужила их оценка с позиций медико-физиологического воздействия на организм человека.
Гидролизованный коллаген применяют при больших нагрузках на суставы и связки, ускоряя процессы обмена веществ. Коллаген принимает участие в построении белка и позволяет восстанавливать хрящевую поверхность менисков, межпозвоночных дисков, укреплять суставно-связочный аппарат позвоночника, обеспечивать прочность и эластичность хрящей, стенок сосудов. Коллаген содержит аминокислоты оксипролин и оксилизин, которые принимают активное участие в формирование мышечной и соединительной ткани [6, 104, 189].
Цель применения КБГ — снижение расхода или полное исключение яй-цепродуктов при выработке заварных пряников и бисквитов. В этом случае изделиям обеспечиваются функциональные свойства, так как сокращается содержание холестерина высокой плотности в продуктах. Потенциальным источником коллагена является мясоперерабатывающая промышленность, в которой при переработке сельскохозяйственных животных скапливается до 16 % соединительной ткани. Однако, в нативном состоянии и в рамках традиционных технологий вовлечение соединительнотканных белков в производство пищевых продуктов не привело к положительным результатам из-за их низких функциональных свойств, плохой перевариваемости и усвояемости. Биомодификация коллагена необходима для получения КБГ с целью превращения его в продукт поддающийся воздействию пищеварительных ферментов, что обеспечит повышение его биологической ценности и высокую усвояемость. Сложность структуры коллагена требует обоснованного выбора проте-олитических ферментных препаратов с учетом их специфичности к гидролизу тех или иных белков, известных своей многокомпонентностью и различием функций. Анализ научно-технической литературы позволил сделать вывод, что наиболее вероятным является применение ферментных препаратов «Нейтраза 1.5 MG» и «Коллагеназа пищевая» [5, 8]. Основное условие биотрансформации - обеспечение накопления водо- и щелочерастворимых фракций белков в соотношении 1:(2,3—2,5), как основных пенообразующих компонентов сбивных масс. Ранее было установлено, что сродство фермента «Нейтраза 1.5 MG» к белковым фракциям можно расположить в следующий ряд: водораствори-мая солерастворимая щелочерастворимая. «Коллагеназа пищевая» проявляет наибольшее сродство к щелочерастворимой фракции животных белков, при слабом воздействии на солерастворимую фракцию [157]. «Нейтраза 1.5 MG» преимущественно действует на водо- и солераствори-мые фракции, в связи с чем может быть применена в процессах селективного выделения из животных тканей очищенных коллагеновых субстанций, без существенных потерь коллагена с минимальным нарушением его нативной структуры. Сравнительно низкое сродство протеолитического препарата «Коллагеназа пищевая» к водо- и солерастворимым животным белкам и низкая максимальная скорость их гидролиза дает этому препарату преимущество в области дифференцированной модификации коллагеновых белков. Препарат «Нейтраза 1.5 MG» содержит часть нейтральных протеиназ Bacillus subtilis, проявляющих максимальную активность при рН 5,5-7,5 и температуре 45-55 С. Препарат «Коллагеназа пищевая» содержит протеиназу со специфической направленностью к расщеплению молекул коллагена - основного компонента соединительной животной ткани. Ферментный препарат протеолитического действия «Нейтраза 1.5 MG» применяли для удаления неколлагеновых белков и тканей. Препарат использовали в виде водного раствора при оптимальном рН = 6, температуре 55 С, гидромодуле 1 : 2, дозировках от 1,0 до 5,0 ед. ПА/г; продолжительность гидролиза от 0 до 210 мин. По накоплению водорастворимых белков 30 мг/см3, оптимальным следует считать 4.0 ед. ПА/г (оис. 6.1).
