CC BY
25
УДК 637.523.254:633.358 Ил. 5. Библ. 3
ПРИМЕНЕНИЕ БИОМОДИФИКАЦИИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ МУКИ БОБОВЫХ С ЦЕЛЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В МЯСНЫХ ФАРШЕВЫХ СИСТЕМАХ
Шалимова Т.А., канд. техн. наук
ФГБОУ ВО «МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ)»
THE USE OF BIOMEDICAL TO IMPROVE THE FUNCTIONAL PROPERTIES OF BEAN FLOUR FOR USE IN MEAT STUFFING SYSTEMS
Shalimova, T.A.
Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy
Ключевые слова:
функционально-технологические свойства, переваримость, органолептика, эндогенный протеолиз
Реферат.
В статье представлены результаты биомодификации муки бобовых с целью применения их в технологии мясных продуктов. Применение данного подхода позволяет воспроизвести в условиях лаборатории процессы, протекающие в природе при прорастании семян. Ранее биомодификацию применяли к муке бобовых, выработанной в лабораторных условиях -без удаления зародышей и алейронового слоя. Муку промышленного производства как сырьё для биомодификации использовали впервые. Апробирование проводили на муке гороха. Эндогенный протеолиз муки гороха позволил повысить её органолептиче-ские и функционально-технологические свойства, в том числе - снизить критическую концентрацию гелеобразованиия с 22 до 16% и повысить значение общей оценки по органолептике мясных рубленых полуфабрикатов с введением 15% суспензии муки с 3,7 до 4,7 баллов. Биомодификации подвергали также муку нута и чечевицы. В качестве закислителя рН реактивных суспензий в конце модификации применили лимонную кислоту, хотя ранее использовалась соляная. Выявлено, что лимонная кислота предпочтительнее, она позволяет существенно повысить функциональные свойства модификантов. При исследовании комплекса качественных характеристик (органолептика, общий химический состав, переваримость т-уЦго) вареных колбас с 15% внесением нативных и биомодифицированных суспензий нута/ чечевицы в сравнении с контролем, содержащим соевой белковый изолят, было выявлено неоспоримое преимущество колбас с модификантами, особенно по органолептическим позициям.
Keywords:
functional and technological properties, digestibility, organoleptic, endogenous proteolysis
Summary.
The study presents the results of the biomodification of flour of legumes with the aim of their application in technology of meat products. This approach allows to reproduce in laboratory conditions the processes occurring in nature in the germination of seeds. Previously the biomodification applied to flour of bean, produced in the laboratory, without removing the germ and the aleurone layer. Flour for industrial production as raw material for the biomodification used for the first time. Testing was performed on the flour of peas. Endogenous proteolysis of the pea flour has enhanced its organoleptic, functional and technological properties including to reduce the critical concentration of the gel formation from 22% to 16% and increase the value of the total score for organoleptic meat chopped semi-finished products with the introduction of a 15% suspension of flour from 3.7 to 4.7 points. The biomodification was also subjected to the flour of chickpea and lentil. At the end of the modification applied citric acid as satellites pH reactive suspensions, although previously used hydrochloric acid. It is revealed that citric acid is preferable to hydrochloric it can significantly improve the functional properties modificato. The study of complex quality characteristics (organoleptic, chemical composition, digestibility in-vitro) of cooked sausage with 15% making native and biomodified suspensions chickpea/lentil in comparison with the control containing soy protein isolate, it was revealed distinct advantage sausages with modificati, especially on organoleptic standpoint.
Мировой фонд продовольственного белка формируется преимущественно за счет возобновляемых ресурсов растительного происхождения. В структуре белкового фонда доминируют соевые белки, однако, видовой арсенал бобовых еще недостаточно полно используется для решения практических задач продовольственной проблемы. В этом аспекте особенный интерес представляют бобовые культуры отечественного происхождения, такие как горох, чечевица и многие другие. Мука, производимая ООО «Гарнец» из семян этих растений, содержит 20-35% белка сбалансированного по аминокислотному составу.
Бесспорным фактом является то, что мука бобовых обладает низким уровнем функционально-технологических свойств: невысокой растворимостью, слабо выраженными эмульгирующими свойствами, специфической окраской, бобовым ароматом и специфическим вяжущим привкусом. Наряду с этим, присутствие в муке бобовых ингибиторов протеолитических ферментов, а также значительного количества клетчатки затрудняет переваривание и усвоение белка. Совокупность перечисленных негативных характеристик ограничивает использование муки бобовых в производстве продуктов питания и, особенно, мясопродуктов.
На кафедре «Технология мясных и молочных продуктов» ФГБОУ ВПО «МГУПП» разработан способ биомодификации муки бобовых посредством эндогенного протеолиза. Применение данного подхода позволяет воспроизвести в условиях лаборатории процессы, протекающие в природе при прорастании семян. Следствием эндогенного протеолиза является повышение функционально-технологических свойств и улучшение органолептики, в том числе - полное устранение «вкуса и аромата бобовых», а также нивелирование действия бобовых на цвет готового мясного изделия. Первоначально биомодификации подвергали муку семян растений гороха и кормовых бобов [1]. Муку семян производили в лабораторных условиях при помощи отделения оболочки, сохраняя зародыш семени. Однако литературные данные свидетельствуют, что местом локализации протеаз бобовых является эндосперм [2]. В данной связи было принято решение подвергнуть биомодификации муку бобовых промышленного производства [3].
Эндогенный протеолиз муки гороха позволил повысить её органолептику и функционально-технологические свойства (рисунок 1), что явилось основанием для использования модифицированной муки в технологии мясных фаршевых изделий (рисунок 2).
КркГТИЧ¥СКЗН КЛНиуЧТ|НЦИН гклкибрл 1МЙННА ютпиной (1) и модифицированной |2) муки гороиэ
31.20+
_1_г_
Рисунок 1. Изменение критической концентрации гелеобра-зования муки гороха в результате эндогенного протеолиза
Рисунок 2. Внешний вид модельных образцов с мукой гороха:
• слева - образец с нативной мукой гороха;
• справа -
с биомодифицированной
Отметим факт: в качестве контроля исследовались 2 образца:
• 1-й - из мясного фарша (смесь говядины и свинины полужирной 1:1), содержащий в качестве добавки гидратированный СБИ (15%).
• 2-й - из мясного фарша с добавкой нативной муки гороха (15%).
Сравнительный анализ качественных показателей контрольных и опытных образцов позволил заключить, - образец, содержащий модифицированную муку гороха «Гарнец», является наиболее предпочтительным (рисунок 3).
полуфабрикатов, содержащих 15% замены мясного сырья на гидратированный СБИ и суспензии нативной и биомодифицированной муки гороха
Полученные результаты подтвердили возможность применения разработанного нами подхода к модификации свойств муки бобовых промышленного производства и стали отправной точкой для проведения опытов по изучению возможности эндогенного протеолиза муки, полученной из других объектов - нута и чечевицы.
Схема биомодификации муки нута и чечевицы была адаптирована к данным объектам за счет соответствия значения рН на этапе действия собственных протеаз рН-оптимуму активности их нейтральный протеазы (рН = 7,5 для чечевицы и рН = 8,0 для нута). Для инициирования активности эндоферментов использовали пепсин при рН = 3,2. В ходе исследований определяли рост оптической плотности ТХУ-растворимой фракции белка в составе модифицируемой суспензии. В качестве контроля определяли данную характеристику для суспензий, не подвергнутых инициации пепсином. Полученные в ходе исследований результаты подтвердили факт наличия гидролитических изменений в опытных суспензиях.
ВСЕ О МЯСЕ №1 | 2016
После проведения модификации оценивали изменение функционально-технологических свойств на примере показателей стабильности эмульсий (СЭ) и критической концентрации гелеобразования (ККГ) путем сравнения с аналогичными показателями суспензий нативной муки соответствующих бобовых (рисунок 4).
ККГ, %
30
мука
чечевицы
Модифицированная Модифицированная с закислением HCl с закислением C6H8O7
гидратированного соевого белкового изолята. Для готовых колбасных изделий определяли комплексный показатель качества (КПК), на основе результатов ор-ганолептической оценки, химического состава и переваримости образцов т-уйто (рисунок 5).
«И!
КПК по органолептическим
и переваримости
□ вареная колбаса с СБИ
□ вареная колбаса с нативной мукой нута
□ вареная колбаса с модифицированной мукой нута
□ вареная колбаса с нативной мукой чечевицы
□ вареная колбаса с модифицированной мукой чечевицы
Рисунок 4. Изменение критической концентрации гелеобразования муки нута и чечевицы в результате эндогенного протеолиза
Следует добавить, что в процессе биомодифицации при внесении фермента-инициатора снижали рН суспензий в соответствии с рН-оптимумом активности пепсина до значения 3,2. С целью закисления реактивных суспензий использовали пищевую соляную кислоту - HCl, а также пищевую лимонную кислоту - C6H8O7. Основываясь на полученных нами данных, можно заключить, что биомодификация повышает функционально-технологические характеристики муки бобовых (для ККГ - на 40%, для СЭ - на 28%), а использование лимонной кислоты на этапе инициации эндофер-ментов позволяет повысить достигнутый эффект.
В ходе работы проводились исследования модельных фаршевых изделий, на примере которых был определён процент внесения добавки. Определяющее значение имели потери массы в процессе термообработки модельных изделий, а также органолептические показатели. На их основании был определён уровень замены мясного фарша - 15%. В последующем, мы вырабатывали опытные образцы вареных колбас, содержащие нативную и биомодифицированную суспензию бобовых. Контролем служила колбаса вареная -«Молодёжная. Экстра», содержащая по рецептуре 15%
Рисунок 5 Комплексный показатель качества вареных колбас, содержащих растительные добавки
Как показывают представленные данные, органо-лептические показатели вареных колбас в целом отличались высоким уровнем, максимальный уровень КПК по органолептике - у образцов, содержащих модифицированные нут и чечевицу. Самое высокое значение КПК, отражающего качество химического состава и переваримость образцов - у вареной колбасы «Молодёжная. Экстра» с СБИ, т.к. ее показатели использовались как эталонные значения по этому ряду. Итоговый комплексный показатель качества вареных колбас демонстрирует значительное преимущество опытных образцов, содержащих биомодифицирован-ную муку нута и чечевицы. Данный факт свидетельствует о том, что биомодификация способна значительно улучшить свойства бобовых, создавая реальную альтернативу дорогим импортным препаратам белка, таким как СБИ.
КОНТАКТЫ:
Шалимова Татьяна Адольфовна a [email protected]
1
КПК по
КПК
мука нута
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Петер Т.А. Создание белкового препарата на основе модифицированного белка муки семян гороха для использования в производстве мясных изделий // автореф. дисс. канд. техн. наук. - Москва, 1997. - 24 с.
2. Шутов А.Д. Протеолиз запасных белков в прорастающих семенах бобовых // дисс. докт. биол. наук. - Кишенев, 1982, - 395 с.
3. Шалимова Т.А. Усиление функциональных свойств белка гороха // Т.А. Шалимова. - М.:Мясные технологии, 2011 - №5 (101) - с. 32-35.
REFERENCES:
1. Peter T.A. Sozdanie belkovogo preparata na osnove modifitzirovannogo belka muki semyan gorokha dlya ispolzovania v proizvodstve myasnuykh izdeliy [The creation of a protein preparation on the basis of modified protein flour of pea seeds for use in the manufacture of meat products] // Author. Diss. candid. tech. Sciences. - Moscow, 1997. - 24 p.
2. Shutov A.D. Proteoliz zapasnuih belkov v prorostayuschih semyanah bobovuyh [Proteolysis of spare proteins in germinating seeds of legumes] // Diss. doctor. biolog. Sciences. - Kishinev, 1982, - 395 c.
3. Shalimova T.A. Husitlenie functionalnuykh svoystv belka gorokha [Enhancing the functional properties of pea protein] // T.A. Shalimova. - M.: Meat technology, 2011. № 5 (101) - P. 32-35.
