CC BY
82
гранах (по бществен-t. - № 2.
Ь!та стран 172-78.
/ / Чело-
, в резуль-- № 8. —
БОЯ
ованных , однако
1ГИЙ сер-
гаемиче-
ическим
1ения.
цествить
холесте-
«ульсии,
1И вкусо-
) соуса к
ерситета
[ентации атривать 85-93) в
. 635.655.002.3:664
ПОВЫШЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ СЕМЯН СОИ ПИЩЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
B.C. ПЕТИБСКАЯ, О.М. ШАБАЛТА, A.B. КОЧЕГУРА,
C.В. ЗЕЛЕНЦОВ
Всероссийский научно исследовательский институт масличных культур им. B.C. Пустовойта
Во многих странах мира соя широко используется для пищевых и кормовых целей, так как в ее семенах содержится самое большое количество белка — 35-50%, в то время как в кукурузе 9-12%, пшенице 10-14%, подсолнечнике 16-20%, горохе 22-28%. Состав незаменимых аминокислот у сои хорошо сбалансирован, в небольшом дефиците только метионин. Избыток лизина в белке сои позволяет использовать ее как ценную пищевую и кормовую добавку к зерновым культурам, у которых эта аминокислота находится в дефиците.
Правительством России в 1993 г. утверждена программа , которая предусматривает резкое увеличение посевных площадей под соей и быстрое развитие соеперерабатывающей промышленности. Создана Ассоциация переработчиков сои АССОЯ. Только в Краснодарском крае ею построено 18 соеперерабатывающих заводов общей мощностью 300 тыс. т и строится ряд новых предприятий по производству соевых напитков, соевого сыра, мороженого и других пищевых продуктов, обогащенных соевым белком [1]. Разработаны также государственные программы, предусматривающие создание крупного предприятия по комплексной переработке соевых семян производительностью по сырью 318 тыс.т в год. Предприятие будет вырабатывать рафинированное соевое масло, кормовой шрот, белковые концентраты, изоляты, текстура-гы, фосфатидный концентрат, а также организовывать работу малых предприятий по производству пищевых белков, соевой муки, белково-углеводных концентратов, соевых паст, эмульсий, молока [2].
Однако существенным препятствием для широкого использования сои в питании человека и кормлении животных является содержание в ее семенах ряда компонентов антипитательного характера [3—5]. Наиболее важные среди них ингибиторы трипсина и химотрипсина. В организме человека и животных они блокируют пищеварительные ферменты и тем самым снижают перева-риваемость белков, а также вызывают гипертрофию поджелудочной железы и задержку роста животных. Ингибиторы устойчивы к тепловой обработке и протеолитическому расщеплению [5, 6].
Вторая группа антипитательных веществ сои — лектины. Они отрицательно воздействуют на организм тем, что нарушают функцию всасывания слизистой кишечника, повышают ее проницаемость для бактериальных токсинов и продуктов гниения, вызывают задержку роста у животных. Содержание лектинов в соевом белке составляет
от 2 до 10%, а активность колеблется от 18 до 74 ГАЕ/мг муки [3].
Гликозиды-сапонины в соевой муке составляют от 0,5 до 2,2% ее массы. Они придают семенам горьковатый вкус и оказывают гемолитическое воздействие на красные кровяные тельца. Однако по некоторым данным их роль как антипитательного фактора сои невелика [5]. Присутствие в сое гликозида генистина вызывает гипертрофию щитовидной железы, а также способствует развитию рахита.
Высокое содержание в семенах сои углеводов-рафинозы и стахиозы (около 10% от массы семян)-вызывает метеоризм у человека и животных, так как в тонком кишечнике они не перевариваются, а попадая в толстый — сбраживаются микроорганизмами до углекислого газа и водорода [5]. Поэтому семена сои никогда не используются как пищевой продукт в сыром необработанном виде. Их обязательно подвергают тепловой или химической обработке для инактивации, удаления или разрушения антипитательных веществ.
В нашей стране до последнего времени соевые семена в основном использовали для получения масла, фосфатидного концентрата, жмыха или шрота. Попытки производства консервов, обогащенных белком из сои, не увенчались успехом, хотя были разработаны различные рецептуры и технология их производства. Консервы имели привкус и запах, свойственный сое, антипитательные вещества также сохранялись, что снижало потребительские качества продукта.
Для получения пищевых белковых концентратов, изолятов, текстуратов, молока, сыра, консервов необходимо создавать сорта сои с предельно низким содержанием антипитательных компонентов, главными из которых являются ингибиторы трипсина и химотрипсина.
Исследованиями установлено, что при трехчасовом прогревании на кипящей водяной бане в сое остается около 30-40% ингибиторов трипсина. Лишь при подщелачивании при pH 8 после 30-минутного прогревания происходит инактивация ингибиторов. Автоклавирование при 130°С в течение 30 мин разрушает примерно 70-90% ингибиторов трипсина [3, 5].
По данным американской соевой ассоциации, даже прожаривание семян сои при 232°С в течение 8 мин полностью не инактивирует ингибиторы трипсина [7].
Однако жесткий температурный режим обработки сои, способствуя существенной инактивации антипитательных компонентов, вызывает разрушение дефицитных серусодержащих аминокислот и лизина, в результате чего соевые продукты теряют свои преимущества как источник аминокислоты лизина.
При прогревании соевой мезги до 105°С теряется 5% лизина, а до 115°С — 25% [5]. Дальнейшее повышение температуры обработки сои ведет к еще большей потере пищевых достоинств ее белка.
В начале 80-х г. в ВСГИ разработан способ обработки предварительно замоченных в воде семян сои CSV-полем. Уже через 12 мин происходила значительная инактивация ингибиторов трипсина [8], но состояние других компонентов семян при этом авторами не учитывалось.
Цель нашей работы — выявить возможности создания новых сортов сои с пониженной трипси-нингибирующей активностью и повышенной биологической ценностью зерна, пригодных для пищевых и кормовых целей без использования энергоемких и жестких технологий, повреждающих соевый белок. Трипсинингибирующую активность ТИА семян определяли методом Какейда, модифицированным И.И. Бенкен. Активность ингибиторов трипсина выражается в мг/г, т. е. количеством мг чистого трипсина, который связывается ингибиторами, содержащимися в 1 г абсолютно сухого обезжиренного продукта. Содержание белка и масла определяли методами Кьельдаля и Рушковского, а также на инфракрасном анализаторе; биологическую ценность — с помощью тест-организма тутового шелкопряда по методике, разработанной B.C. Петибской и О.М. Шабалта.
Изучение коллекции сортов сои, а также образцов из селекционного питомника, конкурсного сортоиспытания и районированных сортов сои показало, что ТИА соевых семян колеблется в очень широких пределах — от 11,2 до 38 мг/г. Выявление связи ТИА с хозяйственно ценными признаками позволило прийти к выводу, что можно вести отбор образцов, сочетающих пониженную ТИА с повышенной белковостью и крупностью семян, что особенно ценно для зерна, предназначенного для получения пищевых белковых продуктов.
Была начата селекция на снижение ТИА в семенах сои. В 1992 г. создан первый отечественный сорт сои Фора с пониженной ТИА (от 16,3 до 17,9 мг/г). Он отличается от сорта стандарта Ходсон также тем, что имеет повышенное на 4-5% содержание белка и более крупные семена со светлой окраской оболочки без пигментации, которые лучше набухают при замачивании, а при варке дают продукт с более мягкой и нежной консистенцией (табл.1).
Специалистами КНИИ хранения и переработки сельхозпродукций были изготовлены консервы из семян сои сортов Ходсон и Фора по известной рецептуре. Консервы из семян сои сорта Фора имели более низкую остаточную ТИА, чем из стандартного сорта Ходсон, но не нулевую. Поэтому мы предложили новые приемы обработки семян, включенные в заявку на патент, позволившие сократить технологический процесс и получить из семян сорта Фора безингибиторные консервы, обладающие высокими потребительскими качествами. Если будут созданы новые сорта сои с ТИА менее 15 мг/г, то можно будет расширить ассортимент продуктов из сои и еще более упростить технологический процесс их производства.
Перспективно также производство из недозрелой сои консервов по типу зеленого горошка. Пробная партия таких консервов была изготовлена сотрудниками КНИИ хранения и переработки сельхозпродукции.
По некоторым показателям они превосходили консервы из зеленого горошка, так как имели более мягкую нежную консистенцию и повышенную питательную ценность, обусловленную высоким содержанием белка и масла.
Биологически ценным продуктом из семян сои являются соевые проростки. Они богаты белками, жирами, витаминами, ферментами. Активность ингибиторов трипсина и химотрипсина по мере прорастания семян снижается, полностью исчезая на 9-й день (рис. 1.) Содержание белка в семенах по мере роста проростков практически не меняется (рис.2), масличность, хотя и снижена, но находится на достаточно высоком уровне (рис. 3).
ТИА, кг/г
0 І 2Я45Є7£і»10 ДНИ
19В Фор« Ходсон
Рис. 1
Как видно из полученных данных, сортовые различия по мере роста проростков сохраняются. На 5-й день прорастания у семян сорта Фора
Таблица 1
Сорт ТИА, мг/г Содержание, % Масса 1000 зерен, г Набухаемость, % Выход сухих веществ после измельчения и экстракции, %
белка масла замоченные зерна сухие зерна
Ходсон 25,3 39,2 22,3 149 218 5,6 10,6
Фора 16,8 44,1 16,1 286 234 5.7 . 10,7
Юг-30 26,0 39,0 22,4 170 225 4,6 7,8
31
актив! день Е
Пр<
лучше
затем
уксус,
произ:
нием
следуе
Вари- Н ант _________
Зе
1
2 ' Об
3 ;
Ва
4 ;
5 I
6 Ш]
7 Гщ
<
8 Му
9 Об
>
*Обрабо
ШЄНН0І
ПОНИЖІ
по сра^
Отгі
I
качеств нах ТЩ сохрані том же! вого ма 23,3мг/ 13,4; К
аботки рвы ИЗ
ЄСТНОЙ
Фора 1ЄМ из Поэто-гки се-
!ИВШИЄ
шть из вы, об-нества-с ТИА ассор-остить
едозре-
рошка.
овлена
аботки
ходили имели !ышен-) высо-
ян сои лками, вность } мере счезая именах няется ІХОДИТ-
зтовые
яются.
Фора
блица 1
после
ХИИ, %
зерна
,6
,7
| Фора Им Ходгоя
Рис. 3
активность ингибиторов была в 2 раза, а на 8-й день в 4-5 раз ниже, чем у семян сорта Ходсон.
Проростки можно употреблять в сыром виде, но лучше прокипятить их в воде в течение 5 мин и затем использовать в салатах, добавляя лук, соль, уксус, специи по вкусу. Интересна перспектива производства новых видов консервов с использованием проростков. В этом случае предпочтение следует отдать сое сорта Фора, так как при повы-
Особый интерес представляет оценка семян сои и продуктов ее переработки не только по содержанию и соотношению полезных и антипитательных веществ, но и по показателю биологической ценности, который является суммарным выражением полезности продукта в целом.
Биологическая ценность соевых продуктов зависит как от исходного сырья, так и от технологических приемов их обработки (табл. 2).
Таблица 2
В а- Наименование продукта, способ обработки Режим обработки ТИА, мг/г Состояние тест-объекта
ри- ант возраст % выживших
Зерно измельченное ІІ о о
і Ходсон 24,6 3 0
2 Фора Обработка Ж-лучами* < = 70°С 16,3 Окукливание 12,5
3 Ходсон Варка в содовом растворе і = 100“С 16,6 Окукливание 12,0
4 Ходсон Т = 2 ч 6,0 Окукливание 2,0
5 Фора 0 4,0
6 Шрот (заводской) і = 110"С 5,6 Окукливание 0
7 Гидротермическая обработка і = 120"С
Фора Т- 1ч 1,4 4 0
8 Мука (заводская) і = 130‘С 2,7 4 0
9 Обработка СВЧ-попеы* Ходсон Т = 15 мин 1,3 3 0
*Обработка проводилась после суточного замачивания зерна.
шенном содержании белка она характеризуется пониженной активностью ингибиторов трипсина по сравнению с другими сортами.
От величины ТИА исходных семян сои зависит качество жмыхов и шротов: если в исходных семенах ТИА высокая,,то и после извлечения масла она сохраняется на высоком уровне. Так, при одном и том же технологическом режиме извлечения соевого масла из семян с величиной ТИА 32,3; 25,1; 23,3мг/г были получены жмыхи с остаточной ТИА 33,4; 10,9; 8,9 мг/г соответственно.
Нагревание семян до 40°С не изменяло активность ингибиторов в семенах и сортовые различия в полной мере сохранялись. Сорт Ходсон, имеющий высокую ТИА , характеризуется низкой биологической ценностью, так как гибель гусениц тутового шелкопряда проявляется уже в третьем возрасте. Использование нового сорта Фора с пониженным уровнем ТИА позволяет выкормить насекомых до репродуктивного состояния, хотя процент выживших особей все же мал (табл. 2, вар. 1, 2).
Обработка предварительно замоченных в воде семян сои ЯЛ'-лучами при t = 70°С позволяет снизить ТИА у сорта Ходсон на одну треть и обеспечить развитие части насекомых до окукливания (вар. 3).
Варка сои в содовом растворе при 100°С позволяет снизить ТИА у сорта Ходсон на 75%, а у сорта Фора полностью избавиться от ингибирующих веществ (вар. 4, 5). Однако процент выживших особей снижается по сравнению с предыдущим вариантом.
При поедании гусеницами семян сои, обработанной при температуре выше 100°С, они не могут пройти полный цикл развития. Чем жестче режим, тем в более раннем возрасте наступает гибель насекомых [вар. 4-9]. При этом сортовые различия сохраняются [вар. 4, 5]. По-видимому, нагревание до 100°С и выше разрушает не только антипита-тельные, но и полезные компоненты семян (в первую очередь серусодержащие аминокислоты), снижая их биологическую ценность.
Суммируя изложенное, считаем, что для повышения биологической ценности соевых продуктов, предпочтение следует отдать созданию сортов сои с генетически обусловленным пониженным уровнем ингибиторов трипсина и разработке приемов, обеспечивающих инактивацию этих веществ без использования высоких температур. Снижение ТИА сои до уровня других бобовых культур — фасоли, гороха, арахиса одновременно позволит получать из нее белковые концентраты, изоляты и
другие продукты при более мягких режимах и при меньших затратах энергии более полно сохранить все полезные компоненты семян.
ЛИТЕРАТУРА
1. Месина М., Месина В., Сетчелл К. Обыкновенная соя и ваше здоровье. — 1994. — 202 с.
2. Государственная Программа России ’’Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК”. Растительный белок (руководитель В.Н. Красильников) / Пищевая пром-сть. — 1993. — № 1.
3. Бенкен И.И., Томилина Т.Б. Антипитательные вещества белковой природы в семенах сои / Науч. -техн. бюл. ВИР.
— 1985. — Вып. 149. — С. 3-10.
4. Мосолов В,В. Растительные белки-ингибиторы ферментов / Растительные белки и их биосинтез. — М.: Наука, 1975.
— С. 172-184.
5. Мартынов С.В. Факторы, лимитирующие использование сои в рационах животных, и пути их устранения / / Сельск. хоз-во за рубежом. — 1984. — № 9. — С. 41-45.
6. Сичкарь В.И, Содержание, характеристика и генетические особенности ингибиторов трипсина в зерне сои в связи с селекцией на улучшение питательных качеств / Сб. науч. тр. ’’Протеолитические ферменты и их ингибиторы в семенах зерновых и зернобобовых культур”. — Воронеж, 1982. — С. 55-60.
7. Сержио Монари. Справочник по использованию необезжиренной (полножирной) сои в кормлении животных, птиц и рыб. — 1993. — 44 с.
8. Чайка И.К., Егоров Б.В., Левицкий А.П. Влияние технологических способов обработки па содержание ингибиторов трипсина в семенах сои / Сб. науч. тр. — Воронеж, 1982. — С. 73-76.
10. Губиев Ю.К., Пунков С.II., Еркинбаев Р.К. Термообработка зерна микроволновым полем // Изв. ВУЗов. Пищевая технология. —1995. — № 1-2. — С. 86-90.
Отдел биохимии Отдел семеноводства Лаборатория селекции сои
Поступила 04,09.96
635.21.002.3:664
НА
ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ БИОСТИМУЛЯТОРОМ БКМ СТРУКТУРНОЕ СОВЕРШЕНСТВО КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ
В.Е. КУЦАКОВА, С.В. МУРАШЕВ, Т.Е. БУРОВА
Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий
Регуляторы роста растений способны влиять на развитие элементов клеточной структуры, обеспечивающих устойчивую аэрацию клеток кислородом [1-3]. В данной статье рассмотрено влияние регулятора роста растений — биостимулятора БКМ — на структурное совершенство клубней картофеля, сформировавшихся под его воздействием, с точки зрения способности аэрации клеток и удаления из них С02.
Поведение клубней картофеля исследовали как в условиях вакуума, так и в газовой среде с повышенным содержанием С02.
Регулятор роста и развития растений БКМ является белковым гидролизатом и представляет собой аминокислотную-пептидную смесь с молекулярной массой 200-1000 Да, получаемую из отходов мясоперерабатывающей промышленности, что в совокупности с гидролитической технологией производства обеспечивает ряд неоспоримых пре-
имуществ данного продукта перед синтетическими представителями этого класса веществ, прежде всего экологическую безопасность и низкую стоимость.
Исследования проводили на картофеле сорта Невский. Предпосевную обработку осуществляли за 5 дней до посадки. Она заключалась в 10-минутном замачивании клубней в растворе белкового гидролизата определенной концентрации. Совершенство системы аэрации клубней картофеля оценивали по количеству С02 в клеточных тканях, который выделяли методом "экстракции в вакууме, а его содержание в герметичном объеме кюветы оценивали методом Я/Г-спектроскопии. С этой целью ткани клубня подвергали вакуумированию в газовой кювете для /Ж-спектроскопии с флюори-товыми окошками и по количеству С02, выделившегося в вакууме, рассчитывали его концентрацию в тканях клубней стимулированного БКМ и контрольного картофеля. Содержание С02 оценивали по самой интенсивной полосе поглощения при 2350 см на спектрофотометре марки Эресоп! М80 (Германия), время интегрирования составляло 5 с.
Кле исслед сили : падеш течем давлен Исс, показа лечебк концеї рольне предпа систем ную Сі и необ фектиі фектш ловии Нам феля., газовы ющие скорое интенс трольн ветах г на 1 і» ния за услови и их м открыт ности 1 плотно НИЮ КС газовоЁ ПОДТВЄ{ концен рее, а с чем у и
Пол) СОВерШ' мирова: лятора аэрацю (1,4 ра:
ИНТЄНС1
Исхо, ренногс карбоав лотно-щ важную занных божден) мую реа
Для) КИ необ: тывая, ч ного с г! концент] анте, мс! развита; дегидраї
