Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 10
1.1 Общая характеристика запасных белков семян растений 10
1.1.1 Фракционный состав белкового комплекса 10
1.1.2 Пространственная организация молекулы белка 13
1.1.3 Аминокислотный состав белков семян растений 14
1.1.4 Локализация белков в клетке 16
1.2 Формирование технологических качеств белков семян масличных растений 18
1.2.1 Изменение белкового комплекса семян в процессе созревания, послеуборочной обработки и хранения 18
1.2.2 Изменения белкового комплекса семян в процессе технологической переработки 25
1.3 Основные способы получения белковых продуктов из семян масличных растений 28
1.4 Основные способы модификации белковых продуктов 34
2 Методы исследования 41
2.1 Объекты и методы исследования 41
2.1.1 Характеристика объектов исследования 41
2.1.2 Характеристика методов лабораторных исследований 43
2.1.3 Общая схема исследований 53
3 Экспериментальная часть 55
3.1 Разработка технологии получения белковых продуктов 55
3.1.1 Сравнительная оценка химического состава белковых фракций 58
3.1.2 Сравнительная оценка аминокислотного состава и относительной биологической ценности белковых фракций из лабораторного шрота 62
3.1.3 Сравнительная оценка технологических показателей белковых фракций 69
3.2 Разработка способа модификации белковых продуктов 71
3.2.1 Модификация белкового комплекса собственными протеиназами 71
3.2.2 Ферментативная модификация белков препаратом с высокой протеиназной активностью 77
3.3 Сравнительное исследование биохимических показателей модифицированных белковых фракций 87
3.3.1 Влияние модификации на изменения аминокислотного состава и биологической ценности белковых фракций 87
3.4 Сравнительное исследование технологических показателей модифицированных белковых фракций 91
3.5 Физико —химические, органолептические и показатели безопасности белковых продуктов 95
4 Разработка основных направлений использования белковых продуктов с учетом их технологических свойств 99
4.1 Разработка рецептуры бисквита с повышенной относительной биологической ценностью 99
4.2 Разработка рецептуры пельменей с добавлением БАП 100
4.3 Разработка рецептуры фарша колбасного с добавлением БПД 101
5 Оценка экономической эффективности 103
Выводы и рекомендации 106
Список литературных источников 108
Приложение 123
- Формирование технологических качеств белков семян масличных растений
- Изменения белкового комплекса семян в процессе технологической переработки
- Модификация белкового комплекса собственными протеиназами
- Разработка рецептуры фарша колбасного с добавлением БПД
Введение к работе
Увеличение производства белка, для удовлетворения потребностей в нем населения и животноводства, является одной из наиболее острых и трудно решаемых проблем нашего времени и имеет первостепенное практическое значение.
По данным статистики, в настоящее время примерно половина всего населения Земли испытывает белковое голодание [16]. Мировое потребление белка составляет около 60 г в сутки на душу населения при норме 100 г и при крайней неравномерности распределения в различных странах. Общее производство белка в 1,5 раза, а животного - в 3 раза меньше необходимого. Общий дефицит белка на планете оценивается в 10-25 млн. т в год [16]. По данным института питания АМН ежегодный дефицит протеина в нашей стране составляет 1,6 млн.т [10].
Растительные белки, прежде всего белки зерновых и масличных культур, - это основной источник продовольственного и кормового белка. Приблизительные подсчеты показывают, что примерно половина всей потребности организма человека в белках удовлетворяется за счет продуктов переработки зерна и масличных культур [1,35,67,88].
Семена зерновых и масличных культур составляют основу мировых запасов продовольствия. Однако значительное их количество используется лишь косвенно, путем скармливания животным. Примерно 70% мировых запасов белка имеют растительное происхождение и 30% - животное.
Поскольку население Земного шара продолжает расти, потребность не только в производстве, но и в непосредственном продовольственном использовании семян зерновых и масличных культур будет все время увеличиваться.
В условиях дефицита белка в мире особую актуальность приобретает проблема расширения сырьевой базы для получения пищевых белков из семян масличных растений, в первую очередь, за счет семян основной масличной культуры России - подсолнечника.
Актуальность развития отечественного производства .пищевых белковых продуктов из сырья растительного происхождения обусловлена необходимостью решения ряда социально-экономических задач, таких как сокращение дефицита пищевого белка в стране; повышение эффективности производства на основе комплексного использования сырья; создание обогащенных белком дешевых высокопитательных продуктов; производство специализированных продуктов для диетического, лечебно-профилактического и лечебного питания для определённых категорий и групп населения; создание новых видов белковых продуктов повышенной биологической ценности.
Площади, занимаемые подсолнечником в России, неуклонно растут. По данным [19], с 2003 по 2006 гг посевные площади увеличились с 3583 до 5530 га, а сбор урожая с 2831 до 4150 ц.
Среди основных преимуществ подсолнечника как масличной культуры, следует выделить высокое содержание качественного масла в семенах, возможность механизации возделывания и выращивания на неполивных землях. При производстве растительного масла в значительных количествах образуются жмыхи и шроты, в большинстве случаев направляемые на корм скоту. Данные продукты, содержащие большое количество ценного белка, являются потенциальным источником белковых веществ для пищевой промышленности.
Наиболее перспективными для получения белковых продуктов являются новые сорта подсолнечника селекции ВНИИМК (НПО Масличные культуры, г. Краснодар), отличающиеся высоким содержанием белкового азота.
Белки из семян подсолнечника универсальны. Они могут быть использованы как эмульгирующие, жиро - и влагосвязывающие агенты в мясных продуктах или для образования пищевых волокон при создании новых видов продуктов питания.
Получение из семян подсолнечника пищевых белков связано с применением активных химических реагентов, неизбежно ухудшающих их биологическую ценность и технологические свойства, а также экономические показатели производства.
Решению проблемы безреагентного концентрирования белков из семян растений были посвящены исследования многих отечественных и зарубежных ученых и практиков, но, несмотря на перспективность, так называемого, «сухого» концентрирования растительных белков, результаты исследований не нашли широкого применения.
В связи с этим вопросы экспериментального обоснования и разработки способов безреагентного «сухого» концентрирования белков семян подсолнечника и продуктов их переработки, а также получения на их основе пищевых белковых продуктов с повышенной биологической ценностью и заданными технологическими свойствами, являются актуальными и имеют теоретическое и прикладное значение для технологии жиров и пищевой технологии.
Конкретной целью диссертационной работы является разработка технологии получения пищевых белковых продуктов из семян подсолнечника с улучшенными технологическими свойствами и повышенной биологической ценностью.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи и основные направления исследования:
- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и
патентной информации по теме исследования;
- разработка способа безреагентного - «сухого» - фракционного
концентрирования обезжиренной муки из ядра семян подсолнечника и
производственного подсолнечного шрота и получение высокобелковых
фракций;
- сравнительный анализ биохимических и технологических показателей
полученных белковых фракций;
разработка способа ферментативной модификации белковых фракций из ядра семян подсолнечника и производственного подсолнечного шрота;
изучение влияния ферментативной модификации на биологическую ценность и технологические свойства белковых фракций;
- анализ изменений электрофоретического состава белков при
получении модифицированных белковых продуктов из ядра семян
подсолнечника;
разработка технологической схемы и технологических параметров получения белковых продуктов с повышенной биологической ценностью и улучшенными технологическими свойствами из семян подсолнечника и производственного шрота;
разработка рецептур пищевых продуктов, обогащенных полученными белковыми продуктами;
промышленная апробация результатов исследования.
Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально доказана возможность безреагентного концентрирования белков из ядра обезжиренных семян подсолнечника и производственного подсолнечного шрота. На основании сравнительного анализа аминокислотного состава, относительной биологической ценности лабораторного шрота выявлены три фракции (БАП 6, БАЛ 7, БАП 8) с высоким содержанием белка. По содержанию белка эти фракции превосходят остальные более чем в 2 раза, по содержанию фосфора - в 2 - 3 раза, а по биологической ценности, превышают остальные фракции на 10 — 15 %.
Разработан способ и определены параметры получения препарата с высокой пртеиназной активностью из семян подсолнечника. Экспериментально установлено, что наивысшая протеиназная активность проявляется после 96 часов проращивания семян при температуре 25С.
Впервые исследовано влияние способов ферментативной модификации на биологическую ценность, жироудерживающую, влагоудерживающую, пенообразующую способности, а также на стойкость пены белковых
продуктов из семян подсолнечника. Выявлено, что ферментативная
модификация способствует росту относительной биологической ценности
(ОБЦ) полученных фракций из лабораторного шрота на 10 — 50 %, по
сравнению с ^модифицированными фракциями, а рост ОБЦ у фракций из
производственного шрота составил 10 — 30 %. Установлено, что
жироудерживающая способность в белковых продуктах, полученных из
лабораторного шрота, увеличилась на 30%; в продуктах из
производственного шрота влагоудерживающая способность возросла на 65%.
Изучены изменения электрофоретического состава и технологических свойств белков, происходящие под воздействием экзопротеиназного препарата. Исследования показали, что действие ферментативного препарата вызывает глубокую деструкцию белковых глобул: происходит их «разрыхление» и деполимеризация.
Экспериментально обоснованы параметры процесса получения
модифицированных высокобелковых продуктов из лабораторного и
производственного подсолнечного шротов с улучшенными
технологическими свойствами. Установлено, что оптимальное время модификации - 30 минут, при t = 25С и соотношением белковый продукт : препарат -1:3
Практическая значимость. В результате проведенных исследований: разработана схема получения модифицированных белково-алейроновых продуктов (БАЛ) из ядра семян подсолнечника и белково-полисахаридных добавок (БПД) из производственного подсолнечного шрота;
- разработан способ получения препарата с высокой протеиназной
активностью из семян подсолнечника, применяемого для ферментативной
модификации белковых продуктов;
- разработан способ и рекомендованы условия ферментативной
модификации белковых продуктов, полученных сухим фракционированием
9 из обезжиренного ядра семян подсолнечника и производственного подсолнечного шрота;
- разработаны рецептуры бисквита и фарша для пельменей,
обогащенных модифицированными белково—алейроновыми продуктами
(БАП);
разработана рецептура фарша колбасногос применением белково -полисахаридных добавок (БПД), полученных из производственного шрота;
определен экономический эффект от внедрения БПД в рецептуру фарша.
Формирование технологических качеств белков семян масличных растений
Качество получаемых белковых продуктов из масличных семян обусловлено многими факторами: условиями формирования белкового комплекса в семенах, сортовыми особенностями, климатическими и агротехническими условиями выращивания семян и др. Эти условия обеспечивают исходное качество семян [49, 61].
В процессе формирования и созревания семя проходит четыре основные фазы развития — эмбриональную, характеризующуюся интенсивным клеточным делением, фазу растяжения, соответствующую наиболее интенсивному росту, фазу накопления запасных веществ (налива) и фазу созревания, заканчивающуюся переходом зародыша в покоящееся состояние. Следует отметить отсутствие четких границ между фазами. Так, синтез и накопление запасных белков начинаются уже во время фазы растяжения, т. е. интенсивного роста клеток и накопления сухой массы. В то же время рост клеток продолжается во время наиболее интенсивного накопления белка и других запасных продуктов [55,99,100].
Период послеуборочного дозревания семени начинается с отделения семян от материнского растения. Прекращается поступление пластических веществ и воды. Идёт процесс подсыхания. При послеуборочном дозревании в свежеубранных семенах происходят сложные биохимические преобразования различных химических соединений; продолжается и заканчивается формирование высокомолекулярных олигомерных белков.
Процесс синтеза белков в созревающих семенах происходит преимущественно за счет азотистых веществ вегетативных частей, в первую очередь листьев, а также минеральных элементов, поступающих в семена из корневой системы [23,49,55]. Скорость и глубина изменения физико-химических и биохимических свойств семян, а также темпы накопления сухих веществ (масла и белка) на различных фазах неодинаковы. В период формирования семян в их белковом комплексе происходят значительные изменения в содержании небелковых азотсодержащих соединений.
Максимальное количество небелковых азотистых веществ, как экстрактивных, так и плотного остатка, для семян подсолнечника отмечается в фазу роста. При созревании семян количество азота небелковых соединений, особенно наиболее нестойкого, экстрактивного, уменьшается практически в 2 раза [100,102].
Это является подтверждением того, что при созревании семян низкомолекулярные вещества используются на синтез высокомолекулярных соединений, более отвечающих условиям накопления запасных веществ, выработанным высшими растениями в процессе эволюции. Наиболее энергичный синтез запасного белка происходит с момента прекращения роста семян и продолжается до полного их созревания. При созревании семян происходят глубокие изменения в соотношении белковых фракций [38,49,99,100,102].
В первые дни формирования семян подсолнечника основной фракцией являются альбумины. По мере созревания их относительное содержание постепенно снижается. Глобулины в период роста представлены минимальными количествами. Интенсивный синтез этой фракции начинается в период налива семян. Абсолютное содержание азотистых веществ при созревании подсолнечника увеличивается в 2—3 раза., в то время как содержание белкового азота возрастает в 4—6 раз. Абсолютное содержание альбуминовой и глютелиновой фракций почти не изменяется на протяжении всего процесса созревания, хотя по относительному значению оно уменьшается к концу созревания соответственно в 4 и 2 раза. Количество азота глобулиновой фракции возрастает по абсолютному и относительному значению [14,38,49,97].
Аминокислотный состав при созревании семян изменяется в результате неодновременного накопления белковых фракций. Наибольшее количество лизина, лейцина, изолейцина, аланина, глицина содержится в альбуминах на ранних стадиях развития семян подсолнечника, и изменение аминокислотного состава этой фракции свидетельствует о ее гетерогенности [49,99]. В фазе физиологической зрелости глобулиновая фракция характеризуется относительным постоянством своего аминокислотного состава.
Таким образом, наибольшее количество альбуминов и глютелинов в первые дни созревания подтверждает их роль как каталитических и конституционных белков, интенсивный синтез глобулинов начинается после образования в семенах алейроновых зерен (после 10-го дня после цветения), в которых и происходит отложение этой группы белков, что подтверждает их запасный характер.
Отдельные белковые фракции семян имеют различные функциональные характеристики. Для семян подсолнечника показаны высокие функциональные характеристики, проявляемые глобулиновой фракцией в сравнении с общим белком и другими фракциями [38,55,61]. На протяжении процесса созревания наблюдаются изменения в структурной организации молекулы белка, что подтверждается изменением атакуемости белков протеолитическими ферментами желудочно-кишечного тракта [49,55].
По мнению Соболева А. М. [83,84,85] все процессы, претерпеваемые запасными веществами после синтеза в клетках созревающего семени и вплоть до. перехода семени в покоящееся состояние, сводятся к последовательной трансформации синтезированных веществ в наиболее инертную форму и к транспорту их в те или иные запасающие компартменты клетки. Как правило, это достигается с помощью слабых, нековалентных взаимодействий, возникающих между отдельными группами высокомолекулярных веществ.
Изменения белкового комплекса семян в процессе технологической переработки
Компоненты масличных семян в процессе технологической переработки претерпевают самые разнообразные превращения и взаимодействия. Белки семян, являясь весьма активными веществами, также не остаются в неизменном, нативном состоянии.
Как известно, чувствительные к воздействию внешних- условий различные структурные состояния белковой молекулы (первичная, вторичная, третичная и четвертичная) могут претерпевать видоизменения нативной конформации. Глубина таких конформационных изменений определяется характером и продолжительностью воздействий теплового (повышение температуры более 60-—70Є), химического (действие кислот, щелочей, высоких концентраций солей); физико-механического - (давления, трения, перемешивания), радиационного; (УФ-излучения),.биологического (старения) и другого характера [49,97,106];.
При слабом; воздействии внешних факторов-; изменение белковой молекулы может ограничиться; частичнымфазвертыванием: четвертичной и третичной структур, что приводит к обратимой денатурации. При более сильном; или длительном воздействии макромолекула- может развернуться; полностью и остаться.; в форме первичной- структуры. Денатурационные: изменения могут сопровождаться; меланоидиновой;реакцией .приводящей; к необратимому взаимодействию углеводов; с; аминокислотами (реакция Майяра) [49;68;73;97,10Г];;
При технологической переработке семяш возникает необходимость регулировать глубину денатурации; Є одной стороны; минимальная денатурация; способствует сохранению биологической; питательной ценности белков; с другой — более жесткие режимы влаго-тепловой обработки нужны для создания жесткой структуры мятки, более длительное и; высокотемпературное тестирование необходимо для инактивиции нежелательных ферментов лектинов и белков-ингибиторов [73;74,99]. Использование таких приемов; приводит к глубокой денатурации белков и соответственно к снижению их пищевой и биологической ценности; накоплению нежелательных компонентов.
Сахароаминные (меланоидиновые) реакции в . процессе маслодобывания сопровождаются безвозвратной потерей Сахаров и, что особенно важно; потерей лизина и других незаменимых аминокислот. Возрастает интенсивность окраски жмыха и шрота, что в определенной степени может ограничить область их применения;[49;73,74,99].
Исследования В. П: Ржехина и В; Н. Красильникова [43,70,72], выявили что при соответствующих сочетаниях температуры, влажности материала и продолжительности нагревания происходит существенное изменение растворимости белков семян. Эти изменения при повышении температуры протекают не постепенно, а скачкообразно. Процесс характеризуется несколькими температурными порогами, при которых изменяется не только скорость, но и характер превращения белков [55,73,74].
При влаготепловой обработке масличных семян возможно также взаимодействие белковых веществ с глицеролами, свободными жирными кислотами и неомыляемыми липидами [49,74]. В результате образуются липопротеиновые комплексы различной степени прочности, что ведет к потере как белковых веществ, так и липидов. Выявлена зависимость денатурации белков при форпрессовании от температуры и времени воздействия. Причем отмечено, что денатурация белков при окончательном прессовании ниже, чем при первом прессовании. В случае экстракции масла растворителями белки денатурируют при удалении остатков растворителя из шрота, а в ходе собственно экстракции возможна лишь химическая денатурация, степень которой зависит от вида применяемого растворителя [49,73].
В литературе имеются данные о влиянии механических воздействий на денатурацию белков семян сои. Отмечено, что при измельчении семян протекают два процесса. Первый — агрегация белковых молекул - приводит к снижению растворимости протеинов. Второй процесс - разукрупнение белков вследствие разрыва и окисления как дисульфидных, так и пептидных связей - специфичен только для механического воздействия [43].
Под влиянием технологических факторов в масличных семенах происходит частичный распад и связывание аминокислот, что ведет к изменению аминокислотного состава белков. При переработке подсолнечника по схеме форпрессование — экстракция происходит значительная потеря аминокислот, в том числе незаменимых. По мнению авторов эти изменения более выражены при экстракции, чем при жарении и прессовании.
Как следует из работы [73], важнейшие количественные изменения в содержании свободных аминокислот белков семян подсолнечника наблюдаются в ходе операции жарения мятки. На этом этапе резко снижается содержание всех моноаминомонокарбоновых кислот, многие аминокислоты сохраняются лишь частично. Форпрессование же существенно влияет на потери метионина, лейцина, фенилаланина. Количество менее реакционно-способных аминокислот — аланина, треонина, серина, тирозина и изолейцина - остается практически без изменений. Таким образом, тепловые воздействия при переработке масличных семян приводят к глубоким изменениям белков, их взаимодействию с веществами небелковой природы, что во многих случаях снижает пищевую и кормовую ценность белковых продуктов.
Модификация белкового комплекса собственными протеиназами
Ферментативная модификация собственными протеиназами путем проращивания включала в себя следующие стадии. Сухие семена подсолнечника промывали 0,1%-ным раствором лимонной кислоты, помещали в растильни при температуре 25 - 27 С на 96 ч при влажности 150%. По истечении срока проращивания семена подвергали кратковременной тепловой обработке при температуре 85С для инактивации ферментов, освобождали от плодовой оболочки, ядро измельчали и обезжиривали, затем полученную модифицированную белковую муку пропускали через систему сит, в результате чего получали модифицированный белково - алейроновый продукт. Схема ферментативной модификации путем проращивания представлена на рисунке 7.
Качественную оценку фракций белков до и после модификации проводили с использованием капиллярного электрофореза. Содержание разных групп белков определяли по площади пиков на хроматограммах.
Примером, отражающим общую тенденцию распределения электрофоретических фракций, служат электрофареграммы БАП 6, приведенные на рисунках 8-9. Электрофареграммы остальных белково-алейроновых продуктов представлены в приложении А. Как следует из полученных данных, хроматограммы нативных белково-алейроновых фракций имеют некоторые общие характерные особенности: на шестой-седьмой минуте появляются 2-3-4 пика, по-видимому, характеризующие наличие высокомолекулярной белковой фракции в белково-алейроновых продуктах; на четырнадцатой, пятнадцатой и шестнадцатой минутах на всех хроматограммах нативных БАП появляются три больших пика характерных очертаний, составляющие около 60% от общей площади всех пиков хроматограммы, принадлежащие доминирующей фракции. Причем на хроматограммах всех БАП площади каждого из этих трех пиков доминирующей фракции практически одинаковы и составляют от 3,99 до 8,12 тАи сек; на двадцатой и двадцать третьей минутах, на хроматограммах исходных БАП появляются заключительные фракции. Их характеризуют три-четыре пика незначительных размеров - их площади лежат в пределах 0,21...1,53 mAU ceK. Исключение составляют три пика заключительной фракции БАП 7 - их площади более значительны - 0,58... 1,35... 1,86 гпАи сек.
Хроматографический анализ белково-алейроновых продуктов БАП-З...БАП-8 показал сходный характер распределения электрофоретических фракций после гидролитического воздействия собственными протеиназами при проращивании.
В хроматограмме немодифицированного БАП 6 (рисунок 8) на седьмой минуте выходит первая фракция, представленная двумя пиками общей площадью 17,7%. Три пика доминирующей фракции выходят на 16, 18 и 20 минутах. Их площади составляют 38,12%, 27,62% и 15,53% что соответствует 11,35, 8,22 и 4,62 mAU ceK. На двадцать третьей минуте выходит заключительная фракция, занимающая 1,5% от общей площади хроматограммы. Причем для других нативных БАП площадь пика заключительной фракции несколько выше и доходит до 7%.
Гидролиз собственными протеиназами белков прорастающих семян сопровождается увеличением числа пиков на всех хроматограммах БАП с 6-8 до 12-15. Высота пиков и их площади по мере углубления гидролиза уменьшились в среднем в 1,5-2 раза сохраняя при этом узнаваемые очертания. Для белков БАП 6, модифицированных проращиванием (рисунок 9), установлено общее увеличение пиков фракций с 6 до 13. Время удерживания четырех пиков первой фракции уменьшилось на пол минуты - с 7,0 до 6,5 мин.
Таким образом, модификация проращиванием вызвала дифференциацию первой фракции с двух пиков площадью 3,59 и 1,59 mAU ceK до четырех - площадью 0,27...0,69 mAU ceK. Это свидетельствует о глубоких гидролитических процессах, сопровождающихся разукрупнением молекул запасных белков. На хроматограмме белков БАП 6, модифицированного проращиванием, сохранились очертания пиков доминирующей среднемолекулярной фракции, представленной тремя —10, 11 и 12- пиками, но время удерживания уменьшилось с 14-16 мин, в нативном БАП 6, до 11-12
Разработка рецептуры фарша колбасного с добавлением БПД
При изготовлении колбасного фарша производили полную замену соевого белка на белково - полисахаридную добавку, полученную из производственного подсолнечного шрота. При изготовлении колбасного фарша использовали следующее количество сырья: Фарш колбасный, содержащий белково - полисахаридную добавку, не отличается по вкусу от фарша, выработанного по классической технологии получения фарша для полукопченой колбасы, но имеет более темный коричневый оттенок. Фарш колбасный, имеющий в своем составе БПД, обогащен белком и пищевыми волокнами, такими как целлюлоза и гемицеллюлоза, необходимыми для подержания нормальных процессов жизнедеятельности человеческого организма. Высокие технологические показатели вводимой добавки позволяют не отклонятся от классической технологии производства колбасного фарша. Расчет экономического эффекта выполнен на основе планируемых данных по производству белково — полисахаридной добавки в мешки массой по 5 кг. В таблице 24 и 25 приведена расшифровка затрат по себестоимости белковой полисахаридной добавки (БПД).
Себестоимость изделия за 1 кг, получаемого с использованием белково - полисахаридной добавки составила 145,75 руб, в то время как себестоимость изделия с использованием белка сои составила 147,92 руб/кг. Если принять, что рыночная цена колбасы за 1 кг составит 256 руб, то прибыль от продажи изделия, в рецептуру которого входит соя составит 108,08 руб, а прибыль от продажи изделия, в рецептуру которого входит БПД, составит 110,25 руб. Таким образом экономический эффект от внедрения бёлково -полисахаридной добавки в рецептуру фарша колбасы «Славянская» составит 2,17 руб за 1 кг или 2170 руб за 1 тонну продукции. 1. Впервые разработана технология безреагентного «сухого» концентрирования растительных белковых продуктов из подсолнечного шрота с улучшенными технологическими свойствами: влагоудерживающей, жироудерживающей, пенообразующей способностями и стабильностью пены. 2. Сравнительный анализ биохимических и технологических показателей белковых фракций, полученных из лабораторного шрота, позволил выявить и получить три фракции (БАП 6, БАП 7, БАП 8) с высоким содержанием белка. По содержанию белка эти фракции превосходят остальные более чем в 2 раза, а по содержанию фосфора — в 2 — 4 раза. 3. Разработана и апробирована в лабораторных условиях технология получения препарата с высокой протеиназной активностью из пророщенных семян подсолнечника. Экспериментально установлено, что наивысшая протеиназная активность проявляется после 96 часов проращивания семян при температуре 25 С. 4. Разработан способ и установлены параметры ферментативной модификации белковых фракций, полученных из лабораторного и производственного шротов, ферментным препаратом с высокой протеиназной активностью. Установлено, что оптимальное время модификации - 30 минут, при t = 25С и соотношении белковый продукт: препарат- 1:3. 5.
Выявлено, что ферментативная модификация белковых продуктов способствует росту их относительной биологической ценности на 10-50%. Наибольший рост биологической ценности отмечен в БАП 6, полученном из лабораторного шрота, и составляет 48% (по сравнению с немодифицированным продуктом) и в средней фракции с размерами частиц 560-264 мкм из производственного шрота -10%. 6. Количественно оценено влияние ферментативной модификации на технологические свойства белковых продуктов. Жироудерживающая способность в белковых продуктах, полученных из лабораторного шрота, увеличилась на 30%; в продуктах из производственного шрота влагоудерживающая способность возросла на 65%. 7. Исследования электрофоретических спектров белков экспериментально подтвердили гипотезу об изменении пространственной организации молекул глобулинов подсолнечника под влиянием ферментативного протеолиза. 8. Разработаны технологическая схема и технологические параметры получения белковых продуктов с повышенной биологической ценностью и заданными технологическими свойствами из лабораторного и производственного шротов. 9. Полученные модифицированные высокобелковые продукты отвечают требованиям Технического регламента на масложировую продукцию от 24 июня 2008 г. № 90 - ФЗ и рекомендованы для обогащения белком мясных рубленных полуфабрикатов, колбасных и хлебобулочных изделий. 10. Разработаны рецептуры фарша с применением модифицированных белково-алейроновых продуктов из семян подсолнечника. Результаты работы апробированы в промышленных условиях ООО «М.Р.-ЭКС» при выработки опытной партии пельменей «Студенческие». 11. Обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность и эффективность использования БПД в рецептурах мясных полуфабрикатов в качестве добавки, обладающей высокими жиро — и влагоудерживающей способностями, повышающей биологическую ценность продукта. Определен экономический эффект от внедрения БПД в состав фарша колбасного, который составил 2170 рублей за тонну выпущенной продукции.
