CC BY
183
УДК 665.639.14:664
Оценка потенциала источников растительных белков
для производства продуктов питания
Л.В. Антипова, д-р техн. наук
Воронежский государственный университет инженерных технологий Л.Е. Мартемьянова, канд. техн. наук
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина
Из пищевых веществ, необходимых для удовлетворения жизненных потребностей человека, самое ценное - белок. Незаменимость их функций, отсутствие механизмов синтеза ряда белковых веществ в организме однозначно ставят проблему полноценного белкового питания для обеспечения здоровья и нормальной жизнедеятельности человека.
Условия жизни и работы современного человека продолжают предъявлять новые требования к пище: потребность в жирах уменьшается, а потребность в белке возрастает. По данным ФАО/ВОЗ, норма его потребления для человека составляет 90-100 г в сутки, в том чис-
Ключевые слова: продукты питания; растительные белки; источники; оценка потенциала.
Key words: food products; vegetable proteins; sources; evaluation of potential.
ле 60-70 % белка животного происхождения. Белки составляют наиболее дорогостоящий и дефицитный компонент пищевых рационов, в связи с чем совершенно очевидно стремление обосновать приемлемые и реальные пути непосредственного использования в питании той части
белка, которая до последнего времени составляла пищевой дефицит и с низкой эффективностью утилизировалась в животноводстве.
На протяжении последних лет изыскания новых источников белков, разработка технологий белковых препаратов и обоснование путей их рационального использования реализовывались в ряде направлений. Замедление и устранение тенденций постоянно увеличивающегося разрыва между спросом и производством белка с последующей ликвидацией его дефицита наиболее реально осуществить двумя путями - интенсификацией традиционных способов производства белоксо-держащих продуктов и утилизацией
VEGETATIVE RAW MATERIALS AND PROCESSED PRODUCTS
новых белков в пищевых целях как дополнительного источника увеличения фонда продовольственного белка.
Один из богатейших источников белка - растительное сырье. Большое количество белков растительного происхождения и сравнительно низкие затраты на производство дают возможность значительно восполнить за их счет дефицит белка в питании людей. В мировом пищевом балансе на растительные белки приходится около 80 %, на животные -около 20 %.
Растительные источники характеризуются высоким содержанием белка, низким - жира, по сравнению
с животными растительные белки имеют меньше серусодержащих аминокислот. На получение 1 кг растительного белка при интенсивном сельскохозяйственном производстве затрачивается примерно 11 тыс. ккал энергии топлива, на 1 кг животного -более 75 тыс. ккал. В 16 раз выше в животноводстве и удельные затраты труда: на 1 чел.-ч приходится 53 кг растительного белка и лишь 3,2 кг животного.
В то же время объем использования растительных белковых компонентов, по данным ВНИИМПа, в настоящее время составляет 7-8 тыс. т в год вместо минимально необходимого для удовлетворения научно
Белки составляют наиболее дорогостоящий и дефицитный компонент пищевых рационов, в связи с чем совершенно очевидно стремление обосновать приемлемые и реальные пути непосредственного использования в питании той части белка, которая до последнего времени составляла пищевой дефицит.
Таблица 1
Данные к выполнению SWOT-анализа по сравнительной оценке перспективных источников растительного белка
Параметры
Соя
Чечевица
Нут
Люпин
Горох
Подсолнечник Амарант
Рапс
Ареал распро-стране-ния
Урожайность, т/га
Площадь посевов, га
Содержание белка, %
Дальневосточный округ (Приморский и Хабаровский край, Амурская обл.), Южный округ (Краснодарский и Ставропольский край, Ростовская обл.)
1,8-2,0 (данные ВНИИ масличных культур)
740 -860 тыс.
33-35
Наличие Ингибиторы антипи- пепсина и татель- трипсина ных веществ
Примечания
ЦЧР,
Западная Сибирь, Поволжье
,29
70 тыс.
21,0-31,9
Ингибиторы трипсина
Сибирь,
Поволжье,
ЦЧР
1,3-1,5
50 тыс.
20-21
Ингибиторы
трипсина
Неприхотлива к внесению удобрений, но высокий урожай дает на черноземах, легких суглинках или супесях, богатых известью. Не накапливает нитратов, токсичных элементов, радионуклидов
Центральный округ, СевероЗападный округ
До 3 (в средней полосе России)
10 -15 тыс.
30-32
Себестоимость 1 т зерна нута в 2-3 раза ниже, чем сои за счет неприхотливости при возделывании
Среднее Поволжье, Центрально-Черно-земная зона, Татарстан, Башкортостан, Северный Кавказ
1,8-2,0
524 тыс.
Повсеместно
,02
5,85 млн
20-24
При обработке в экспеллере с шелухой, уровень протеина достигает 24 %, при допрессо-вой экстракции растворителем уровень протеина может подниматься до 44%
Центральный округ, Кавказ, Южный округ
1,1-1,5
439,1 тыс. в
Тульской
обл.
21-23
Повсеместно
1,04-1,56 (яровой/ озимый)
537 тыс. га -2006 г. 20 тыс. га в Нижегородской обл., планируется увеличение до 200300 тыс.
21-33
Алкалоиды (в горьких сортах), содержит в 50-100 раз меньше ингибиторов трипсина по сравнению с другими бобовыми
Наивысшая способность фиксировать азот среди бобовых культур; его биологическая способность хорошо расти и развиваться на очень бедных песчаных почвах
Ингибито- В подсолнечном Ингибито- Глюкозино-
ры фер- шроте хлороге- ры трипси- латы,
ментов новую и квино- на, эруковую и
пищевари- вую кислоты в лектины, фитиновую
тельного количестве 1,56 и гликозиды, кислоты,
тракта 0,48 % соответ- алкалоиды танины и
(трипсин, ственно, инги- синпин,
хемотрип- биторы трипсина ингибиторы
син, и активизаторы липаз
лектины) липазы
- Обработка Выводит Является
шрота при радионук- фитосани-
температуре от лиды из тарной
100 до 135 °С в почвы культурой;
течение 5 ч, посевы
уничтожили рапса спо-
около 43 % собствуют
хлорогеновой предотвра-
кислоты щению
почвенной
эрозии
РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ И ПРОДУКТЫ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
\ТЕМА НОМЕРА
Таблица 2
Химический состав растительных источников белка
Растение Содержание, % к массе сухого вещества
влаги бел ка липи-дов углеводов золы
Чечевица 14,0 24,0 1,5 46,3 2,7
Нут 14,0 20,1 4,3 46,4 3,0
Люпин узколистый 14,0 29,76 5,33 40,1 3,8
Шрот амаранта 6,89 22,16 8,87 57,47 4,61
Горох 14,0 20,5 2,0 53,3 2,8
Шрот подсолнечника 8,0 46,5 8,0 34,6 2,9
Рапсовый шрот 10,0 37,0 8,0 43,5 1,5
Соя 12,0 34,9 17,3 17,3 5,0
Один из богатейших источников белка - растительное сырье. Большое количество белков растительного происхождения и сравнительно низкие затраты на производство дают возможность значительно восполнить за их счет дефицит белка в питании людей.
обоснованных потребностей 2530 тыс. т в год.
По экономическим соображениям и перспективной функциональности для решения проблемы дефицита полноценного пищевого белка необходимо использовать все многообразие растений: масличные, бобовые, зерновые культуры, овощи, вегетативные органы диких и культурных растений.
Однако отечественное производство белковых препаратов из растений практически отсутствует, требуются обобщение, расширение и систематизация имеющихся сведений по оценке функционально-технологических свойств растительных белков, расширению объектов и форм пищевых белковых препаратов растительного происхождения.
Анализ отечественной сырьевой базы показывает, что по посевным площадям, урожайности и валовому сбору зерновых, зернобобовых и масличных культур в хозяйствах всех категорий для практической реализации проекта по производству растительных белковых препаратов наиболее перспективны Приволжский, Южный и Центральный регионы. Немаловажное значение имеют функционально-технологические свойства и биологическая ценность
Аминокислотный состав растительных белков
Таблица 3
Аминокислота, мг/100 г Соевый шрот Люпин Горох Нут Шрот амаранта Шрот подсолнечника Шрот рапса Чечевица
Валин 5500 1212 1010 920 4893 3341 5400 1270
Изолейцин 5100 1362 1090 1370 3480 1572 4000 1020
Лейцин 7900 2259 1650 1520 5875 2752 7600 1890
Лизин 6600 1524 1550 1539 4010 1278 4450 1720
Метионин+цистин 2900 687 455 625 3240 1376 4150 510
Треонин 4050 1077 840 790 3860 1622 4300 960
Триптофан 1300 250 260 222 1000 786 220
Фенилаланин+тирозин 8080 2145 1700 1578 9600 2801 6050 2030
Таблица 4
Показатели биологической ценности бобовых культур и шротов масличных
Показа- Культура
тель чечевица люпин нут горох
СКОР (min), % 14,57 24,24 17,86 13
КРАС,% 10,88 20,03 5,7 10,44
БЦ,% 89,12 79,97 Шрот 94,3 89,56
сои амаранта рапса подсолнечника
СКОР (min), % КРАС % 82,86 32 03 72,91 25 94 78,60 21 77 23,24 23 49
БЦ,% 67,97 74,06 78,23 76,51
потенциальных объектов. Исследованию свойств некоторых из них посвящено достаточно много исследований [1-7].
Оценивая потенциал производства источников растительного белка на территории России, целесообразно использовать элементы SWOT-ана-лиза применительно к сравнительной оценке сои, чечевицы, нута, люпина, амаранта, по перечню показателей: ареал распространения, урожайность, площадь посевов, содержание белка, наличие антипитательных веществ. Результаты получены с применением современных методов исследования и на основе обобщений известных данных (табл. 1).
Оцениваемые источники имеют достаточно высокую емкость рынка посевного материала и потенциально - дальнейшего роста. Обобщая результаты исследований пищевой и биологической ценности перспективных отечественных источников растительного белка, следует подчеркнуть целесообразность реализации идеи при разработке наукоемких технологий производства препаратов различной степени чистоты и функциональности в пищевых системах.
В табл. 2 представлены обобщенные данные по химическому составу, определенному традиционными методами бобовых и масличных культур, которые указывают на целесообразность производства белковых продуктов ввиду их значительного содержания.
Анализ аминокислотного состава (табл. 3), определенного на амино-анализаторе ААА 881 в соответствии с инструкцией к прибору, указывает на наличие во всех исследуемых объектах полного набора незаменимых аминокислот. Однако содержание отдельных аминокислот различно, что следует учитывать при проектировании различных пищевых основ и их обогащении.
Расчет показателей биологической ценности бобовых культур и шротов масличных (табл. 4) показывает, что перспективные источники отечественного растительного белка имеют высокие показатели, максимально приближаются или превышают значения для высокоценных белков животного происхождения.
Совокупность оцениваемых показателей доказывает реальные возможности и целесообразность внедрения высокотехнологичного производства отечественного растительного белка на принципах импортза-мещения и ресурсосбережения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Прянишников, В.В. Пищевые волокна и белки в мясных технологи-ях/В.В. Прянишников, А.В. Ильтя-ков, Г.И. Касьянов. - Краснодар: Экоинвест, 2012. - 200 с.
2. Поленов, И.В. Получение и применение новых видов полифункциональных белковых добавок в технологии рыбных продуктов для здорового питания: автореф. дис. ... канд. техн. наук/И.В. Поленов. - Воронеж, 2010. - 24 с.
3. Астанина, В.Ю. Применение белковых препаратов чечевицы в технологии мясных продуктов: автореферат. дис. ... канд. техн. наук/В.Ю. Ас-танина. - Воронеж, 1998. - 22 с.
