Введение к работе
Актуальность темы. Вопрос о распределении белка и его фракций в отдельных анатомических частях зерна является важнейшим в биохимии зерна и биохимии питания. Белки являются незаменимым и наиболее дефицитным компонентом пищи. Мировой дефицит белка определяется в 30-40 млн. тонн в год. Роль белков в питании заключается в снабжении организма определенным количеством каждой из незаменимых кислот и необходимым количеством серии заменимых аминокислот как источника неспецифического азота. Проблема удовлетворения потребности населения белком является наиболее острой и трудной. Пищевая ценность продукта с точки зрения его белкового состава зависит не только от содержания, но также от качества белка, в первую очередь от его аминокислотного состава.
Организм человека ограничен в своих возможностях синтезировать некоторые аминокислоты, и они должны быть получены с пищей. Это так называемые «незаменимые» аминокислоты: лизин, лейцин, изолейцин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин. В детском питании также обязательно присутствие гистидина и аргинина. Одним из важнейших источников белка является хлеб и хлебные изделия. Согласно данным Института питания АМН РФ за счет суточного потребления 500 г пшеничного и ржаного хлеба удовлетворяется 1/3 потребности человека в белках, в том числе на 80-90% в растительных белках. В то же время растительные белки, в том числе и белки хлеба, не обеспечивают в полной мере организм незаменимыми аминокислотами.
В последнее время на продовольственном рынке появился новый продукт - мука зародышей пшеницы (МЗП), которая получается при выработке масла из зародышей пшеницы. При этом из 100 кг зародыша получается 3-3,5 кг масла, а остальная масса зародыша превращается в МЗП. Она применяется как самостоятельный продукт, так и в качестве ингредиента для майонеза, малокомпонентных
кормов для рыб, БАД и т.д. МЗП имеет ограниченный срок хранения. Между тем согласно литературным данным она содержит 25-37% белков. Одним из способов переработки МЗП могло бы стать извлечение из нее белков с перспективой дальнейшего обогащения этими белками целого ряда продуктов питания. В теорию и практику разных аспектов обогащения пищевого сырья внесли вклад работы многих ученых (Тутельян В.А., Тихомирова Н.А., Шендеров Б.А., Нечаев А.П., Цыганова Т.Б., Тырсин Ю.А., Владимиров Ю.А. и др.). Однако поиск новых приемов и технологий обогащения пищевых продуктов различными видами биологически активных добавок остается актуальным. Поэтому несомненный интерес представляет изучение возможности использования белков, экстрагированных из МЗП, в качестве биологически активной добавки при производстве различных пищевых продуктов, в том числе мучных кондитерских изделий и соусов для общественного питания и в связи с этим их товароведной оценки.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась товароведная оценка белков муки зародышей пшеницы и использование леикозина в производстве мучных кондитерских изделий и соусов для общественного питания.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести товароведную оценку белков муки зародышей
пшеницы, в том числе:
исследовать аминокислотный состав и биологическую ценность;
Определить пенообразующую способность, стойкость пены, эмульгирующую емкость и изоэлектрические точки;
изучить морфологию белков;
- определить влагопоглотительную способность белков и вязкостные
свойства их водных растворов;
исследовать витаминный состав; оценить содержание макроэлементов; определить содержание токсичных элементов; определить микробиологические показатели;
2. Провести расчет четырехкомпонентных смесей растительных
белков с белками муки зародышей пшеницы для получения продуктов,
оптимизированных по содержанию незаменимых аминокислот
применительно к здоровому питанию.
3. Обосновать возможность использования леикозина в производстве
мучных кондитерских изделий и соусов в общественном питании.
4. Разработать технические условия на лейкозин.
Научная новизна. Проведена товароведная оценка леикозина, глобулина, проламина и глютелина, экстрагированных из
муки зародышей пшеницы. При этом установлено, что каждый белок имеет присущие только ему аминокислотный состав и изоэлектрическую точку. Обнаружено, что проламин является биологически неполноценным белком, т.к. он не содерит незаменимую аминокислоту триптофан.
Впервые в совокупности изучена морфология всех четырех белков и показано различие в их строении на уровне третичной структуры макромолекул. Впервые исследован витаминный состав белков. Они содержат витамины Bi, В2,В3, В5, В6, В9, Ві2 и С. Наличие витамина Е установлено в лейкозине, глобулине и глютелине. В связи с этим представляет интерес использование этих белков в качестве биологичеки активных добавок.
Определено содержание в белках токсичных элементов: свинца, кадмия, мышьяка и ртути. Их содержание не превышает ПДК, установленных СанПиН 2.3.2.1078-01. Таким образом, белки могут быть использованы в производстве мучных кондитерских изделий и соусов для общественного питания.
Впервые для производства продуктов общественного питания рекомендован белок лейкозин, содержащий все незаменимые аминокислоты, витамины Bi, В2,В3, В5, В6, В9, Ві2, С и Е, а также макроэлементы фосфор, калий, натрий, магний, кальций и железо.
Обосновано применение белков муки зародышей пшеницы в четырехкомпонентных смесях ряда растительных белков для получения продуктов, оптимизированных по содержанию незаменимых аминокислот применительно к здоровому питанию.
Практическая значимость. Разработаны технологические и рецептурные решения, позволяющие обогащать белком леикозином мучные кондитерские изделия: булочка с сыром, булочка с маком, печенье заварное. Изделия имели улучшенные органолептические характеристики, замедлялся процесс их черствения. Получен Патент РФ № 23976499 от 27.10.2009г. «Способ обогащения белком хлебобулочных изделий».
Разработаны рецептуры и технологии получения взбивных кремов для пирожных с использованием в качестве эмульгатора водного раствора лейкозина.
Разработаны рецептуры и технологии выработки трех видов соусов на основе муки зародышей пшеницы, обогащенной леикозином. Соусы в апробированных на Комбинате питания МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Разработаны и утверждены ТУ 9115-006-02068812-09 «Лейкозин. Белок муки зародышей пшеницы пищевого назначения».
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров» и
260501 «Технология продуктов питания» на кафедре «Технология продуктов питания и экспертиза товаров» МГУТУ им. К.Г. Разумовского и использованы при проведении лекций, лабораторных и практических занятий, при разработке учебно-методической документации, при проведении НИР по инициативным темам кафедры.
Достоверность полученных результатов. Все научные положения, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, подтверждаются большим объемом выполненных экспериментальных исследований, применением современных методов анализа, статистической обработкой полученных данных и высоким научно-техническим уровнем полученных результатов. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены на международных и межвузовских конференциях. По теме диссертации опубликованы 10 научных работ, в т.ч. 2 статьи в журнале из перечня ВАК РФ.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: XIII Международная научно-практическая конференция «Защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции» (Москва, 2007), XIV Международной научно-практической конференции «Стратегия подготовки кадров для малого и среднего бизнеса» (Москва, 2008), VI Международной научно-практической конференции «Технология и продукты здорового питания. Функциональные продукты» (Москва, 2008), VI Международной научно-практической конференции «Аналитические методы измерений и приборы в пищевой промышленности. Экспертиза, оценка качества, подлинности и безопасности пищевых продуктов» (Москва, 2008), VII Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 2009), Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых МГУТУ (Москва, 2010).
Публикации. По теме диссертационной работы имеется 10 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК и 1 Патент РФ № 2397649 от 27.10.2009 г. «Способ обогащения белком хлебобулочных изделий».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 128 страницах машинописного текста,
