CC BY
42
\-Ж\
-00‘4.
- - г
ИС ‘-
664.641.1:578.08.002.237
ПОВЫШЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОМ ЦЕННОСТИ ИЗДЕЛИЙ
ИЗ МУКИ ТРИТИКАЛЕ
Л.П. ПАЩЕНКО, А.В, ЛЮБАРЬ, Н.Н. БУЛГАКОВА,
О.В. БОБРЕШОВА, И.В. АРИСТОВ, П.И. КУЛИНЦОВ
Воронежская государственная технологическая академия Воронежский государственный университет
В настоящее время от недостатка белка страдает примерно половина населения земного шара. При этом важное значение имеет не только количество белка, но и его сбалансированность по составу аминокислот. Это в полной мере относится к хлебобулочным изделиям, составляющим немалую долю в рационе питания человека.
Среди хлебопекарных злаков ведущая роль принадлежит пшенице, имеющей отличные хлебопекарные качества. Однако, как показывает практика культивирования, пшеница недостаточно устойчива к ряду заболеваний, страдает от экстремальных экологических факторов, а также имеет пониженное содержание лизина. Внимание селекционеров издавна привлекала идея передачи пшенице ряда ценных свойств и признаков ее ближайшего культурного сородича - ржи. Рожь быстро приспосабливается к различным условиям выращивания. Ее преимуществами являются высокие продуктивность и устойчивость к неблагоприятным условиям, а недостатками - низкие хлебопекарные качества.
В связи с этим интерес представляет зерновая культура тритикале, являющаяся искусственным гибридом пшеницы и ржи [1]. Широкое и быстрое распространение тритикале по всему миру произошло благодаря высокой урожайности, неприхотливости в возделывании (устойчивость к болезням, позволяющая исключить предпосевное протравливание семян, высокая зимостойкость), несколько повышенному по сравнению с пшеницей содержанию лизина и универсальности в использовании.
Биологическая ценность белка зерновых ограничивается недостаточным содержанием незаменимых аминокислот, которые организм не способен синтезировать самостоятельно и должен получать с продуктами питания. При низком содержании какой-либо аминокислоты белок усваивается организмом лишь до тех пор, пока эта аминокислота (наиболее лимитирующая) не будет полностью использована. Наиболее лимитирующей аминокислотой для злаковых является лизин. Даже белок тритикале, содержание которого повышено по сравнению с пшеничным, далек от идеального скора по лизину. Выход заключается в обогащении бел-
ка лимитирующей аминокислотой, добавление которой производится в количестве, позволяющем уравновесить ее содержание со следующей лимитирующей аминокислотой. При этом организм усваивает значительно большее количество белка, т.е. белок усваивается до тех пор, пока не наступит очередь следующей лимитирующей аминокислоты. Таким образом, меньшее количество обогащенного белка позволяет достичь такого же эффекта, как большее количество необогащен-ного. Дозировка же лимитирующей аминокислоты без учета степени ее потребности в данном продукте может привести к дисбалансу аминокислот и, как следствие, к отрицательному эффекту [2].
Учеными неоднократно была доказана целесообразность использования лизина для обогащения пшеничной муки [3, 4]. Так, А.А Покровским, П.А. Ярошенко и др. были проведены исследования по применению препарата моногидрохлорида /.-лизина, полученного микробиологическим способом. Препарат вносили при замесе теста в виде раствора в количестве 0,05-1% к общей массе муки. Отмечено, что дозировка препарата 0,05-0,15% повышает бродильную активность теста, 0,25% не влияет на нее, а 0,5 и 1% несколько снижает. Полученный хлеб имел хороший внешний вид, равномерную пористость и незначительно повышенную титруемую кислотность, С увеличением дозировки лизина увеличивалось содержание ароматических веществ, окраска корки становилась темнее.
Пищевая ценность этих изделий проверялась на белых крысах с помощью специально разработанной диеты, состоящей на 80-86% из хлебной крошки различных видов опытного хлеба, растительного масла, а также солевой и витаминной смесей. В качестве контрольной использовали диету с обычным хлебом. Обе диеты имели одинаковую энергетическую ценность, а для компенсации азота, который вводили с лизином в опытные пробы хлеба, в контрольные добавляли эквивалентные дозы гистидина. Результаты показали, что при получении хлебной диеты с 0,25 и 0,5% лизина более чем вдвое (на 100-160%) был превышен прирост массы животных, находившихся на контрольной диете. Белковая эффективность прироста у животных, получавших в рационе хлеб с теми же добавками лизина, была соответственно на 60 и 90% выше, чем в контроле, что свидетельствует о более экономном и рациональном использовании обогащенного лизином белка хлеба. Важно отметить, что увеличение дозировки ли-
12.237
кото-іавно-ющей іначи-®ает-ей лившее ічьта-шцен-ры без ге мо-іедст-
ІСООб-
пше-
Яро-
риме-
полу-
яарат
іестве
ровка
іктив-
жоль-
шний
гсовы-
дози-
:тиче-
набе-
ІННОЙ
і раз-сла, а : кон-!. Обе сть, а аом в экви-І, что іабо-ярост
[ИЄТЄ.
полу-зина. нтро-щио-зелка и ли-
зина более 0,5% не приводило к заметному ускорению роста.
Исследовано влияние моногидрохлорида лизина, полученного путем направленного микробиологического синтеза, на динамику некоторых биохимических показателей крови белых крыс и биологическую ценность пшеничной муки, обогащенной лизином. Эксперимент по определению биохимических показателей проводился на 50 животных, которым после 48 ч голодания вводили казеин (контрольная группа), пшеничную муку без добавления лизина и пшеничную муку, обогащенную лизином. Показатели определяли через 30 мин, 1, 2 и 3 ч после введения веществ. В результате концентрация общего белка в сыворотке крови воротной вены у контрольных животных составляла (8,2±0,1)%. При введении муки, обогащенной лизином, этот показатель не отличался от контрольных величин - (7,8±0,2)%. У животных с введенной необога-щенной мукой содержание белка было значительно ниже - (5,8±0,1)%. Биологическая ценность пшеничной муки с добавлением лизина изучалась на 30 кры-сах-отьемышах при 18% белка в рационе. Установлено, что при добавлении к муке лизина в количестве 0,7% повышалась эффективность использования белка [5]. "
Важное значение имеет изучение не только оптимальной дозировки лимитирующей аминокислоты, но и влияние ее избытка на живой организм. Так, опыты на лабораторных животных показали, что при получении ими полноценного по соотношению аминокислот питания избыток большинства аминокислот воздействует на живой организм неблагоприятно. Совместное применение 0,6% ВЬ-треонина и 0,9% ^-лизина дает снижение массы в 3 раза больше по сравнению с лизином. Очевидно, что в обеспечении нормального белкового обмена важную роль играет не только определенное соотношение аминокислот, но и их сбалансированность.
Значение внесения аминокислот в определенных дозировках и последовательности при обогащении белков в зависимости от их относительного дефицита в продукте можно проиллюстрировать следующим примером. Наибольшая стимуляция роста животных наблюдалась при введении в рацион 0,25% лизина, тогда как более высокая дозировка лизина улучшения эффекта не давала. С другой стороны, ускорения роста можно было добиться при увеличении количества вводимого лизина до 0,5% с одновременным введением 0,1% треонина. При этом отмечено, что введение треонина не давало эффекта, если лизин добавлялся в меньшем количестве (0,25%). Очевидно, что в условиях введения избыточного количества лизина наиболее лимитирующей аминокислотой становится уже треонин и именно от его содержания зависит эффект роста подопытных животных. Таким образом, если обогащение пищевых белков не дает ощутимого эффекта или этот эффект отрицателен, то надо проверить, не был ли на-
рушен принцип ступенчатого добавления лимитирующих аминокислот.
Важное преимущество использования аминокислот для повышения биологической ценности белков заключается в возможности их строгой дозировки до необходимого уровня, что является несколько затруднительным при повышении биологической ценности белков путем комбинирования их с другими белками, дополняющими первые по аминокислотному составу.
Нами исследована возможность обогащения препаратом Х-лизинмоногидрохлорид изделий из муки тритикале. Содержание незаменимых аминокислот в муке тритикале определяли на аминокислотном анализаторе ААА Т-339 (табл. 1).
Таблица 1
Амино- кислота Содержание в муке тритикале, г/100 г муки Аминокислотный скор, % Идеальный белок
Изолейцин •; 0,376 - .V 81,7 4
Лейцин 0,696 86,4 7
Лизин 0,362 ‘ 57,1 5,5
Метионин ' ‘ •’ +ЦИСТИН ’ ' ' 0,358 88,9 3,5
Фенилаланин 0,875 127 с
+тирозин о
Треонин 0,382 83 4 Р-
Триптофан 0,115 100 1
Валин Г; 0,544 94,6 -
Биологическая ценность (БЦ) муки тритикале -67,3%, коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) - 32,7%. Для получения максимальной БЦ и минимального КРАС необходима дозировка такого количества лизина, чтобы достичь значения следующей лимитирующей аминокислоты (изолейцина). Следовательно, необходимо добавить 0,156% лизина, соответственно - 0,2% порошка 1-лизинмоногидрохлорид. При этом достигаются значения КРАС 11,1%, БЦ -88,9%.
Для исследования влияния препаратаХ-лизинмоно-гидрохлорид на биотехнологические характеристики теста из муки тритикале и качество хлеба он был включен в рецептуру изделий в виде порошка в дозировках 0,15; 0,2 и 0,3% к массе муки (соответственно пробы 2, 3 и 4). Контролем служил хлеб без добавления £-ли-зинмоногидрохлорида (проба 1). Соотношение остальных компонентов рецептуры, г/100 г муки, и технологические режимы приготовления теста были следующими:
Мука тритикшіе Жидкая закваска Дрожжи прессованные Соль пищевая
Вода
85
71
0,5
1,5
По расчету
Влажность
Температура начальная Продолжительность брожения
47,5%
, 32°С 120 мин
Конечная кислотность проб 1,2, 3,4 составляла соответственно 8,0; 8,2; 8,6; 8,4 град,
В процессе брожения контролировали в тесте газообразование, кислотонакопление, бродильную активность, формо- и газоудерживающую способность.
Установлено, что введение 0,15% лизина (проба 2) несколько повышает газообразующую способность теста по сравнению с контролем - соответственно 235 и 195 см3. Дозировка 0,2% (проба 3) приводит к максимальному газообразованию - 245 см3, а 0,3% (проба 4) - оказывает несколько ингибирующее влияние на бродильную микрофлору - 210 см3. Очевидно, дозировка лизина 0,2% изменяет осмотическое давление среды в благоприятную область для жизнедеятельности микрофлоры теста, а увеличение его доли свыше 0,3% уже негативно действует на нее, снижая активность за счет повышения осмотического давления окружающей среды.
Важную роль при созревании теста играет интенсивность образования кислот, так как от их наличия и состава зависит степень дезагрегации белковых веществ, а также вкус и аромат конечного продукта. Отмечено, что общая кислотность за период брожения теста возрастает следующим образом. Наибольшего значения она достигает в пробах 3 и 4, увеличиваясь с 6,6 до 8,6 град. Несколько меньше ее рост в пробах 2 и контроле - с 6,4 до 8,2 и с 6,2 до 8,0 град, соответственно. Нарастание общей кислотности полуфабриката обусловлено кислотностью муки тритикале, дополнительным внесением Z.-лизина, а также активностью молочнокислых бактерий.
Наиболее активно процесс брожения протекал в пробах 3 и 4. Наилучшее значение этого показателя (10 мин) отмечено в тесте с добавлением 0,2-0,3% 1-ли-зинмоногидрохлорида. В других пробах - с 0,15% лизина и контрольной - эти значения ниже -12 и 15 мин.
О формоудерживающей способности судили по расплываемости шарика теста, что особенно важно для подовых изделий, так как именно от данного показателя зависит отношение высоты к диаметру готового изделия H/D. Лучшей формоудерживающей способностью обладали пробы 3 й 4, имевшие к концу брожения диаметр шарика в среднем 5,4 см, что свидетельствовало об укрепляющем воздействии на тесто вносимой аминокислоты. Самая низкая формоудерживающая способность (6,5 см) была в контроле. В пробе 2 этот показатель оказался несколько лучше - 6,2 см.
Наряду с формоудерживающей, важную роль играет и газоудерживающая способность теста, которое, растягиваясь под давлением выделяющегося при брожении диоксида углерода, увеличивается в объеме. Объем теста опытных проб 2, 3 и 4 после 120 мин брожения превосходил контроль (82 см3) соответственно на 11, 33 и 33 см'’. Зависимость скорости увеличения объема от продолжительности брожения постепенно возрастала. При этом у всех проб наблюдался максимум через 120 мин брожения.
Для определения влияния порошка £-лизинмоно-гидрохлорид на качество хлеба готовые изделия анализировали по показателям ГОСТ 27844-88 через 16 ч после выпечки. Кроме того, определяли удельный объем хлеба и его аминокислотный состав. Состав готовых изделий представлен в табл. 2.
Таблица 2
Содержание в пробах, %
состав готовых изделии ’ 1 2 3,4
Влага 11,09 11,10 11,0
Белки 9,0 10,0 10,2
Жиры „ОД1 0,42 0,42
Клетчатка 0,4 0,4 0<4 :
Зольность 2,74 2,73. . ; ?.77
Полученные результаты свидетельствуют, что изделия с внесением порошка I-лизинмоногидрохлорид в дозировке 0,15-0,3%) к массе муки в тесте имеют лучшее качество по сравнению с контролем и более высокую биологическую ценность - 69,5-69,9% против 57,3%>, поэтому они могут быть рекомендованы как массовый сорт хлеба из муки тритикале. <. ,ч-.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пащенко Л.П., Любарь А.В., Гончаров С.В., Воронцов В.В. Новые сорта тритикале в технологии хлеба И Сб. материалов заседаний секции тритикале РАСН. Тритикале России / Дон. зон. НИИ. - Ростов н/Д, 2000. - С. 110-113.
2. Кремер Ю.Н. Биохимия белкового питания. Анаболические эффекты пищевого белка и определяющие их факторы. - Рига: Зинатне, 1965. - 468 с.
3. Кретович ВЛ. Биохимия зерна и хлеба. - М.: Наука, 1991.,-136 с.
4. Кретович ВЛ., Токарева P.P. Проблема пищевой полноценности хлеба. - М.: Наука, 1978.-288 с.
5. Аминокислоты для сельского хозяйства, пищевой промышленности, здравоохранения и научных исследований: Тез. докл. Всесоюз. совещ. - Фрунзе: Илим, 1981.-222 с.
Кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств . , ‘
Поступила 25. 10.01 г. 1' п -..п. 1
