CC BY
57
es ofplant protein products include lack of lactose and cholesterol, low calorie.
Actual direction in the food industry is development of protein-containing products from plant raw materials. Similar products exist in many countries of the world, in particular in the countries of Asia a traditional product is protein-containing beverage from soy - soy milk. In the countries of southwest Europe consume protein-containing drink from almonds - almond milk. There are technologies of rice and oat protein-containing beverages. Widespread, but not researched in this sphere a raw materials in Ukraine is walnut. It has the high content ofprotein (15... 20%), pleasant flavoring and aromatic properties. Plant protein-containing products, in particular beverage from walnut recommended for the use to persons intolerant to lactose, vegetarians, during fasting as it doesn't contain lactose, animal oils and have only a plant origin. Therefore development of technology and a research of quality indicators of protein-containing beverage from walnut kernels is topical. As one of the main accents of this beverage becomes on protein, it is reasonable to research the biological value of protein of drink and to compare it from the biological value ofprotein of nut. In this article the biological value of walnut and drink on its basis is investigated. The amino-acid structure is investigated and ratio of amino-acid protein calculated for walnut and drink from it. Coefficients of a difference of amino-acid structure and utility ofproteins of walnut and drink are defined. In the future, the conducted researches will allow balancing proteinaceous fraction of drink, with addition of other plant components that are rich with amino acids, on which developed drink is limited. Also to develop recipes of plant cocktails on the basis of drink from walnut with the balanced amino-acid composition.
Key words: biological value, amino-acid structure, ratio of amino acids, walnut, utility coefficient, coefficient of a difference of amino-acid structure, ion-exchange chromatography.
Вступ
Харчова i бюлопчна цшшсть бшшв визначаеться надходженням в оргашзм з 1жею необхщно! шлькосп амшокислот i 1х збалансованютю. Основним критерь ем в оцшщ бюлопчно! цшносп та фiзiологiчноl ролi амшокислот е 1хня здатшсть забезпечувати синтез бшка. Особливо важливу роль вщграють незамшш (есенщальш) амшокислоти.
Яшсть харчового бшка (бiологiчна цiннiсть протешу - стутнь утилiзацii бiлкового азоту оргашзмом) визначаеться наявшстю в ньому повного набору не-
замшних амшокислот в певнш шлькосп i в певному сшввщношенш iз замшимими амшокислотами. Бшок, що утилiзувався в органiзмi на 100%, застосовуеться як «вдеальний» за рекомендащею комггету ФАО/ВОЗ (Poperechnyi and Korniichuk, 2009).
Бюлопчну цшшсть бшшв визначають шляхом по-рiвняння його амшокислотного складу з амшокислот-ним складом «щеального» бшка за допомогою розра-хунку його амшокислотного скора. Амшокислотний скор - це ввдношення шлькосп кожно! амшокислоти (г) в 1 г бшка досладжуваного продукту до шлькосп пе! ж амшокислоти в 1 г «щеального» бiлка. Амшо-
кислота з найменшим амИнокислотним скором е лИмИ-туючою бюлопчну цИннИсть бИлка амИнокислотою (Peshuk and Nosenko, 2011).
РослиннИ проте!ни мають недостатню кИлькИсть лИзину i треонИну.
ЗбалансованИсть незамiнних амiнокислот за спИв-вiдношенням до фiзiологiчно необхИдно! норми характеризуемся коефiцiентом утилiтарностi. КоефщИент утилiтарностi показуе ступiнь засвоюваностi амИнокислот i е чисельною характеристикою, що достатньо повно вiдображае збалансованИсть незамiнних амИнокислот (Vasil'ev et al., 2002).
Мета дослгджень - дослИдити бiологiчну цiннiсть бiлка напою з ядер волоського горiха та порiвняти !! з бiологiчною цИннИстю бiлка волоського горiха. Визна-чити вплив технологИчно! обробки на якИсть бiлка продукту. Для досягнення мети були поставлен так1 завдання: дослИдити та порiвняти амiнокислотний склад волоського горiха та напою з нього; визначити амИнокислотний скор бiлкiв дослИджуваних продуктiв; розрахувати коефiцiент рiзницi аминокислотного складу та утилiтарностi.
Матерiал i методи дослiдження
Об'ектом дослiдження е напИй з ядер волоського горiха, який був отриманий шляхом замочування у водi, при спiввiдношеннi вода до сировини 1:1 за температури 20 °С, протягом 10 год; подрiбненням вiддiлених вiд води ядер до отримання пастоподИбно! маси; екстрагуванням подрИбнено! маси 0,5% водним розчином хлориду натрИю при спiввiдношеннi екстра-генту до маси сировини 5:1 за температури 50...55 °С впродовж 60 хв. при постiйному перемИшуваннИ. ПИс-ля екстрагування родину, що мИстить дрiбнодисперсну
фракцИю суспензИ!, вИддИляють вИд нерозчинних зали-шк1в шляхом фшьтрацд. Фiльтрат змiшують з цукро-вим сиропом та стабiлiзатором згИдно з рецептурою.
Отриманий напiй - це однорИдна непрозора рiдина кремового кольору. ВИн володiе вираженим горiховим ароматом, без стороннiх запахiв, приемним солодку-ватим смаком з горiховим пiслясмаком.
ДослИдження амiнокислотного складу напою з ядер волоського горiха та основно! сировини проводились методом ИонообмИнно! рИдинно-колонково! хроматографи на автоматичному аналiзаторi амИнокислот Т 339, виробництва Чехiя, Прага.
В основi юнообмшно! колонково! хроматографи лежать кислотно-лужнИ властивостi амiнокислот. Для реестрацп амИнокислот у елюатах використовуеться метод детекци нiнгiдрином (Kozarenko, 1975).
Результата та ix обговорення
Для того, щоб розрахувати кiлькiсть амiнокислот, на амИнограмИ розраховували площу пiка кожно1 амИ-нокислоти (або висоту пiка). КИлькИсть мiкромолей кожно1 амiнокислоти (Х1) у дослИджуваному розчинi визначали за формулою: Х1 = S1 / So , де S1 - площа тку (або висота) амiнокислоти в дослИджуваному зразку, Sо - площа тка( або висота) цИе! ж амИнокис-лоти в розчинi стандартно!' сумиш амiнокислот, що вiдповiдае 1 мИкромолю кИлькостИ кожно! амИнокисло-ти. ЯкИсний склад сумИшИ амИнокислот визначали, порИвнюючи амИнограми стандартно! i дослИджуваних сумИшей амИнокислот (рис. 1).
КИлькИсть кожно! амИнокислоти у мшграмах одержали при множеннИ кИлькостИ мИкромолей амИнокисло-ти на вИдповИдну !й молекулярну масу (табл. 1).
-Стандартна амИнокислотна сумИш-БИлок напою з волоського горИха
-БИлок волоського горИха
Рис. 1. Амшограма бiлкiв волоського горiха та напою, отриманого з нього
Амшокислотний склад бiлкiв волоського ropixa та напою, отриманого з нього
Таблиця 1
Вмют у напо! з волоського горixа Вмют у ядрГ волоського горixа
Амшокисл. К-ть К-ть % по % К-ть К-ть % по %
Мк/моль мг Мк/моль по мг Мк/моль мг Мк/моль по мг
Ллзин 0,301 0,044 2,64 2,97 3,565 0,520 2,59 2,88
Пстидин 0,202 0,031 1,77 2,12 2,724 0,422 1,98 2,34
Аргшш 1,251 0,218 10,98 14,74 18,107 3,151 13,17 17,43
О-пролин 0,000 0,000 0,00 0,00 0,000 0,000 0,00 0,00
Асп. Кисл. 0,935 0,124 8,21 8,42 10,313 1,372 7,50 7,59
Треонин 0,503 0,060 4,42 4,05 4,865 0,579 3,54 3,20
Серин 0,730 0,077 6,41 5,19 7,692 0,808 5,59 4,47
Глут. Кисл. 2,202 0,324 19,33 21,91 28,983 4,261 21,07 23,57
Пролш 0,574 0,066 5,03 4,46 6,429 0,739 4,67 4,09
Гл1цин 1,062 0,080 9,32 5,39 13,523 1,014 9,83 5,61
Алан1н 0,908 0,081 7,97 5,47 10,667 0,949 7,76 5,25
МСТГОНГН 0,133 0,020 1,16 1,34 1,500 0,224 1,09 1,24
Цистин 0,186 0,022 1,63 1,51 2,182 0,262 1,59 1,45
Валш 0,574 0,067 5,03 4,54 5,893 0,689 4,28 3,81
1золейцин 0,396 0,052 3,48 3,51 4,114 0,539 2,99 2,98
Лейцин 0,842 0,110 7,39 7,47 9,038 1,184 6,57 6,55
Тирозин 0,241 0,044 2,11 2,95 3,330 0,603 2,42 3,33
Фен1лалан1н 0,356 0,059 3,12 3,97 4,615 0,762 3,36 4,21
Сума 11,395 1,478 100,00 100,00 137,53 18,077 100,00 100,00
Р1вень показника бюлоично! цшносп залежить ввд якосп бшшв, амшокислотного складу, i насамперед незамшних амiнокислот. KpiM того, при ощнюванш бюлопчно! цiнностi важливим е не тшьки наявнiсть в продуктi уах незамiнних амiнокислот та !х високий вмiст, а й кiлькiсна збалансованють вадповадно ФГзю-лопчно! норми, яка була запропонована м1жнародним експертним комитетом ФАО/ВООЗ у виглядi амшоки-слотно! шкали iдеального (еталонного) бiлка. Неввд-повiднiсть незамiнниx амiнокислот за кшькюними характеристиками свiдчить про порушення ix збалан-сованостi в продуктi i, як наслiдок, знижуе рiвень його бюлопчно! цшносп (Carta and Jungbauer, 2010).
З отриманих даних видно (табл. 2), що вмiст кож-но! незамшно! амiнокислоти в 1 г волоського горixа набагато вищий, шж вмiст вiдповiдноi незамiнноi амiнокислоти у напо! з волоського горixа. Це поясню-еться тим, що загальний вмiст бiлка у напо! нижчий, оск1льки одним iз основних рецептурних компоненпв напою е вода 92,67%, а вмют вологи у горixаx стано-вить менше нгж 5%.
У перерахунку на 1 г бшка продукту вмiст незамшних амiнокислот обох продуктiв близький. У бшку напою з волоського горixа вищий вмiст лiзину, трео-шну, метiонiну, цистину, валiну, iзолейцину та лейцину порiвняно з ядрами волоського горixа.
Таблиця 2
Амшокислотний скор бшкш волоського горiха та напою, отриманого з нього
Амшокислота Вмют у напо! з волось- Вмгст у ядрГ волосько- Еталонний Амшо- Амшо-
кого п^ха, го горixа бшок за кислотний кислотний
мг/1г мг/1г мг/1г мг/1г ФАО/ВООЗ, скор бшка скор бшка
продукту бшка продукту бшка мг/1г бшка напою, % г^ха, %
ЛГЗИН 0,439 29,70 5,20 28,79 55 54,00 52,35
Треонш 0,599 40,52 5,79 32,03 40 101,29 80,06
Метюнш 0,198 13,38 2,24 12,34 35 81,35 76,71
Цистин 0,223 15,09 2,62 14,48
Валш 0,671 45,41 6,89 38,14 50 90,83 76,28
1золейцин 0,519 35,13 5,39 29,82 40 87,83 74,54
Лейцин 1,103 74,67 11,84 65,50 70 106,67 93,57
Тирозин 0,436 29,48 6,03 33,34 60 115,32 125,78
Феншаланш 0,587 39,71 7,62 42,13
За вмютом тирозину та феншаланшу бшок напою поступаеться ядрам горixа. Вищий вмют деяких неза-мiнниx амшокислот в напо! порiвняно з сировиною пояснюеться теxнологiчними етапами виготовлення напою, а саме замочуванням та екстрагуванням. Пiд час цих етапiв бшок горixа гiдролiзуеться. Незамiннi амiнокислоти краще пiддаються екстрагуванню у слабких розчинах солей. Вмют замшних амiнокислот гютидину, аргiнiну, глiцину, аспарпново! та глутамь
ново! кислот у бiлку напою менший, шж у ядрах волоського горixа.
Амiнокислотний скор бiлка напою, як i бiлка волоського горixа, лiмiтований за лiзином, вмют якого становить 54 та 52,35% ввдповщно. Скор треонiну, лейцину, тирозину та феншаланшу бшьший нгж 100%, що свщчить про повноцшнють 6Гло напою за цими амiнокислотами.
Використання органiзмом бiлка обмежуеться вмю-том лГмпуючо! амiнокислоти, а весь надлишковий
вмют шших есенцiальниx речовин йде на компенса-цш енерговитрат та бюсинтез замiнниx амiнокислот. Для оцшки ступеня використання бiлка було обчис-лено коефiцiент рiзницi амiнокислотного скору (КРАС) - середню величину надлишку амшокислот-ного скору незамiнниx амшокислот порiвняно з скором лiмiтуючоl амiнокислоти. Чим менше значення КРАС, тим повшше у продуктi використовуються амшокислоти.
Zß
iPACj
,
п.
де п - шлыасть незамшних амшокислот, ¿рд Ц -
рiзниця мiж значениям амiнокислотного скору j-незамшно! амiнокислоти та амшокислотним скором першо! лiмiтуючоi амшокислоти.
У харчових продуктах шльшсть незамшних амшо-кислот може бути ютотно бiльшою або меншою за 1хню шлыасть в еталош ФАО/ВООЗ. Однак в будь-якому випадку можливють 1х утаизацд оргаиiзмом зумовлена мшмальним скором яко!сь одте! з незамшних амшокислот. Для оцшки збалансованосп незамшних амшокислот ввдносно до еталонного бiлка розраховуеться коефйцент утшптарносп (U).
U - If-BAK«
Де ACmin - мшмальний зi скорiв незамiнниx амь нокислот, vf- ] HAKf - _ сумарний вмют незамшних
амшокислот у бшку еталону, мг/г бшку; _ НАК; -
сумарний вмiст незамiнниx амiнокислот у бiлку продукту, мг/г бшку.
Таблиця 3
Ощнка збалансованосп аммокислотного складу бшюв волоського ropixa та напою з нього
Показник Напш з волоського горixа Ядра волоського п^ха
Коефщент рiзницi амшокислотного скору (КРАС) 37,04 30,41
Бюлопчна цшшсть, % БЦ=100-КРАС 62,96 69,59
Коефщент утилiтариостi (U) 0,58 0,62
Амшокислотний скор кожно! незамшно! амшоки-слоти бiлка напою вищий, н1ж бiлка горixа, але показ-ники збалансованостi бiлка волоського горixа вищi. Це пояснюеться вiдношениям кожно! незамшно! амь нокислоти до лiмiтованоl амiнокислоти.
У випадку пiдвищения вмюту лiзину у напо! з волоського горixа шдвищиться амiнокислотний скор ще! амiнокислоти, що в свою чергу дозволить отри-мати бшок, наближений до еталонного.
Висновки
Для визначення бюлопчно! цiнностi волоського горixа та напою з нього було дослщжено амшокислотний склад i розраховано амiнокислотний скор кожно! незамшно! амшокислоти.
Вмют незамiнниx амiнокислот обох продукпв близький, у перерахунку на 1 г бшка продукту, що свщчить про незначний вплив технолопчно! обробки на бшок сировини. Бшок напою з волоського горixа мае вищий вмют лiзину, треоншу, метiонiну, цисти-ну, валiну, iзолейцину та лейцину порiвняно з ядрами волоського горixа. За вмютом тирозину та феншала-ншу бiлок напою поступаеться ядрам горixа. Рiзниця вмiсту деяких незамiнниx амшокислот в напо! порiв-няно з сировиною пояснюеться теxнологiчними ета-пами виготовлення напою, а саме замочуванням та екстрагуванням, пiд час яких вiдбуваеться частковий гiдролiз бiлка, та рiзною розчинною здатнютю амiно-кислот.
У результатi порiвняння амiнокислотного складу дослiджуваниx продуктiв з еталонним бiлком було розраховано коефщент утилiтарностi, який становить 0,58 i 0,62 для бiлкiв напою та горixа вiдповiдно. Цi даиi характеризують рiвень засвоюваиостi бiлка. Для розрахунку бюлопчно! цiнностi було визначено кое-фiцiент рiзницi амiнокислотного складу. Бюлопчна цiннiсть напою з волоського горixа становить 62,96%, що е досить високим показником, особливо для рос-линного бiлка.
Бiблiографiчнi посилання
Poperechnyi, A.M., Korniichuk, V.H. (2009). Tsinnist horikhovoii syrovyny ta peredumovy do protsesiv ii pererobky. Obladnannia ta tekhnolohii kharchovykh vyrobnytstv. Zbirnyk naukovykh prats. 20, 46-49 (in Ukrainian).
Peshuk, L.V., Nosenko, T.T. (2011). Biokhimiia ta tekhnologiia oliie-zhyrovoii syrovyny. Kiev: Tsentr uchbovoi literatury (in Ukrainian). Vasil'ev, F.V., Glotova, I.A., Antipova, L.V. (2002). K voprosu optimizacii aminokislotnogo sostava poli-komponentnyh produktov s ispol'zovaniem metodov vychislitel'noj matematiki. Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja. 2, 58-61 (in Russian). Kozarenko, T.D. (1975). Ionoobmennaja hromatografija aminokislot. Nauka, Sibirskoe otdelenie, Novosibirsk (in Russian).
Carta, G., Jungbauer, A. (2010). Protein Chromatography: Process Development and Scale Up. Wiley VCH.
Стаття надтшла до редакцп 14.03.2017
