CC BY
44
разцы при соотношении сухого коровьего и соевого молока 1 :1 и 1,5 :2. Они практически не имели специфического привкуса соевого молока, характерного для третьего образца с соотношением 1 : 2.
Учитывая высокую питательную и биологическую ценность, а также хорошие органолептические свойства, можно рекомендовать разработанные поликомпо-нентные смеси для использования их в составе горячих напитков. Оптимальным является напиток, полученный из поликомпонентной смеси при соотношении сухого коровьего и сухого соевого молока 1: 1,5. Он имеет такие же хорошие органолептические свойства, как и напиток с соотношением компонентов 1 :1, но характеризуется более высокой пищевой и биологической ценностью и меньшей стоимостью.
Один стакан напитка, приготовленного из сухой поликомпонентной смеси, содержит около 6,0 г белка, 3 г жира, 1 г фосфолипидов и 2 мг% аскорбиновой кислоты. Он может быть рекомендован в питании как детей, так и людей пожилого возраста.
ЛИТЕРАТУРА
1. Messina М., Messina V., Setchell С. The simple soybean and your health. - Avery Publishing Group,1994. ISBN 0-89529-611-X.
2. Бухтарева Э.Ф., Ильенко-Петровская Т.П., Твердо-хлеб С.В. Товароведение пищевых жиров, молока и молочных продуктов. - М.: Экономика, 1985. - 296 с.
Кафедра технологии жиров, товароведения и экспертизы товаров
Поступила 30.03.04 г.
633.853.494.66.04.002.2
СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ СУРЕПИЦЫ И РАПСА ТЕР МОДЕНАТУРАЦИЕЙ
В.Г. ЛОБАНОВ, А.Д. МИНАКОВА, И.В. ШУЛЬВИНСКАЯ,
В.Г. ЩЕРБАКОВ
Кубанский государственный технологический университет
Жмыхи и шроты, остающиеся после технологической переработки растительного масличного сырья, -потенциальное сырье для выработки полноценного пищевого белка. Одним из возможных источников их получения являются семена новых сортов рапса и сурепицы, созданные в результате селекции в НПО «Масличные культуры» (Краснодар).
Известно [1,2], что к растительным белкам пищевого назначения предъявляются требования не только как к продукту высокой биологической ценности, но и как к продукту с заданными функциональными свойствами, определяющими поведение белков в сложных пищевых системах. К сожалению, сведения о характеристиках новых сортов рапса и сурепицы ограничиваются данными о жирнокислотном составе их запасных липидов, массовой доле запасных липидов в семенах, присутствии глюкозинолатов, а также агротехническими показателями. Данные о белковом комплексе семян новых сортов рапса и сурепицы почти полностью отсутствуют, ограничиваясь информацией о массовой доле общего белка. В то же время для разработки рациональной технологии получения белков из шротов рапса и сурепицы необходимо располагать достаточно подробной характеристикой их белков.
Цель исследования - изучение белкового комплекса озимых и яровых сортов рапса и сурепицы.
Сорт ярового рапса типа 00 Ярвзлон создан во ВНИИМК в 1986 г. методом отбора из сорта Эвин. Характеризуется высокой семенной продуктивностью, а также высоким качеством белка, содержание глюкозинолатов в семенах ниже допустимого значения. Сорт
Ярвэлон внесен в Госреестр с 1990 г. по пяти регионам России.
Сорт озимого рапса типа 00 Отрадненский создан во ВНИИМК совместно с БелНИИЗ с использованием метода межсортовой гибридизации по комбинации: сорт Проминь х сорт Жет Неф. С 1992 г. сорт Отрадненский районирован по Белоруссии, а с 1993 г. - по Северо-Кавказскому региону. В настоящее время этот сорт получил наиболее широкое распространение в производстве, он характеризуется высокой семенной продуктивностью и является наиболее зимостойким из районированных сортов.
Селекционный материал желтосемянной озимой сурепицы, созданный методом внутривидовой гибридизации от скрещивания высокозимостойкой высоко-эруковой озимой и низкоэруковой яровой сурепицы, явился основой для выведения первого отечественного сорта озимой сурепицы (тип 000) Злата, который с 2001 г. проходит госсортоиспытание. Сорт Злата выгодно отличается от сизосемянного сорта-стандарта сурепицы более высокой урожайностью семян, суммарным количеством масла и белка. Он содержит в семенах в 2,4 раза меньше глюкозинолатов и в 1,4 раза -клетчатки [3].
В ходе исследования фракционирование белков семян сурепицы и рапса проводили по методу Осборна, путем последовательного экстрагирования соответствующих групп белков из предварительно обезжиренных семян водой, 10%-м раствором ЫаС1 и 0,2%-м раствором КаОН. Содержание азота и азота белковых фракций в вытяжках определяли по микрометоду Кьельдаля. Небелковый азот определяли после осаждения белков трихлоруксусной кислотой (ТХУ) до их остаточной концентрации 5% [4].
Таблица 1
Массовая доля белков, % на СВ Суммар- НЫИ 33от, %СВ
Сорт Общий азот Небелковый азот Белковый азот
Альбуми- Глобули- Глютели- Альбуми- Г лобули- Глютели- Альбуми- Глобули- Глютели-
ны ны ны ны ны ны ны ны ны
Злата 1,38 2,08 0,67 0,18 0,85 0,51 1,2 1,23 0,16 4,13
Отрадненский 1,77 1,9 0,53 0,86 1,03 0,49 0,91 0,87 0,03 4,2
Ярвэлон 0,64 2,04 0,59 0,39 0,99 0,45 0,26 1,05 0,14 3,27
Методом последовательной экстракции установлено, что изучаемые семена различаются по массовой доле белковых фракций (табл. 1). В озимых сортах сурепицы и рапса (Злата, Отрадненский) на долю глобулинов приходится 47,49 и 48,06% белкового азота соответственно, тогда как в яровом рапсе доля глобулинов составляет 11,67% белкового азота.
Альбуминов в семенах озимой сурепицы сорта Злата немногим меньше чем глобулинов - 46,33% белкового азота, в озимом рапсе доля альбуминов составляет 50,5% белкового азота. В яровом рапсе количество альбуминов значительно меньше, чем глобулинов -13,68% белкового азота.
В процессе дальнейшего исследования были изучены функциональные свойства белкового концентрата, полученного из семян рапса и сурепицы. По методикам, разработанным ВНИИЖ [5], были определены влагоудерживающая способность (ВУС), жироудерживающая способность (ЖУС), пенообразующая способность (ПОС), стабильность пены (СП), жироэмульгирующая способность (ЖЭС), а также коэффициенты пенообразующей способности и стойкости пены белков рапса и сурепицы.
Как видно из табл. 2, белковые концентраты обладают низкими функциональными свойствами-ЖУС и ЖЭС белков не отвечают требованиям современной пищевой промышленности.
Таблица 2
Функцион&чьные свойства, %
Сорт ВУС ЖУС ПОС Коэф. ПОС СП Коэф. СП ЖЭС
Злата 343 161 32,14 225,07 1,0 0,954 40
Отраднен- ский 330 161 27,14 190,06 1,4 1,23 52
Ярвэлон 289 182 31,43 220,1 1,3 1,14 76
Для направленного изменения функциональных свойств белков семян рапса и сурепицы нами была разработана схема физической модификации белков путем термоденатурации.
В ходе модификации белков термоденатурацией варьировали значения начальной влажности и температуры нагревания исследуемых семян, а также продолжительности тепловой обработки.
Как следует из табл. 3, после термоденатурации групповой состав белков изменился. При термообработке семян критической влажности в течение 20 мин массовая доля альбумин-глобулиновой фракции белков озимой сурепицы плавно увеличивалась при тем-
пературах обработки от 40 до 80°С, тогда как в белках озимого рапса обработка при 60°С вызывала некоторое снижение белкового азота. В белковом комплексе ярового рапса снижение белкового азота за счет накопления небелкового происходило уже при 40°С.
Проведенная модификация привела к изменению функциональных свойств белков (табл. 4). Так, у белковых концентратов из озимых сортов сурепицы и рапса с ростом температуры денатурации ЖУС увеличивалась: у сурепицы Злата — на 8 и 20 при температурном режиме 60 и 80°С соответственно, у рапса сорта Отрадненский - на 14, 8 и 25% при режимах термообработки 40, 60 и 80 °С соответственно.
Таблица 3
Режимы Альбумин-глобулиновая фракция, %
Сорт термомоди- на СВ
фикации, Белковый Небелко- Общий
°С азот вый азот азот
Злата До модификации 2,43 1,03 3,46
40 2,65 1,04 4,3
60 2,75 1,83 4,58
80 3,19 2,06 5,25
Отраднен- ский До модификации 1,78 1,89 3,67
40 2,31 1,78 4,01
60 2,26 1,82 4,09
80 2,86 2,19 5,05
Ярвэлон До модификации 1,31 1,38 2,68
40 1,17 2,53 3,81
60 2,59 2,15 4,47
80 2,75 2,65 5,40
Наибольшее увеличение ЖЭС белков озимых сортов сурепицы и рапса - на 225 и 350% соответственно при температурном режиме денатурации 40°С.
Для ярового рапса рост ЖЭС был меньшим - на 80% при 60 и 80°С.
Для белкового концентрата, полученного из модифицированных семян сурепицы, отмечено увеличение ПОС - на 9 и 28% при 60 и 80°С соответственно.
У белкового концентрата озимого рапса этот показатель вырос на 44 и 15% при 40 и 80°С, а у белкового концентрата из семян ярового рапса, модифицированных при температуре 40°С, ПОС увеличилась в два раза по сравнению с белковым концентратом из немо-дифицированных семян (табл. 4).
Сопоставление функциональных свойств модифицированных термоденатурацией белков рапса и суре-
Таблица 4
Сорт Температурные режимы, ’°С Функциональные свойства, %
ВУС ЖУС ПОС Коэф. ПОС СП Коэф. СП ЖЭС
Злата 40 168 162 32 225 1Д 1,02 130
60 167 174 35 245 1,0 0,94 80
80 170 193 41 290 1,3 1,16 100
Отрадненский 40 163 184 39 275 1,6 1,41 240
60 158 174 14 95 1,4 1,23 160
80 192 201 31 215 1Д 1,02 120
Ярвэлон 40 149 173 61 425 1,7 1,53 110
60 184 118 25 170 1,3 1,14 140
80 245 120 39 275 1,3 1,18 140
термоденатурацией показывает, что сорта заметно отличаются по термостабильности белков, которая убывает в последовательности Ярвэлон - Отрадненский -Злата.
Проведенные исследования позволили выявить и количественно оценить влияние термической модификации белков исследованных семян на их фракционный состав и функциональные свойства, на основе чего предложена принципиальная технологическая схема получения модифицированных белков из семян рапса и сурепицы (рисунок).
Увеличение альбумин-глобулиновой фракции (особенно хорошо сбалансированной по аминокислотному составу), возрастание способности белкового концентрата к связыванию жира, к образованию стойких эмульсий и вспениванию делают перспективным применение предлагаемой модификации для получения широкого спектра функциональных белковых добавок из семян новых сортов рапса и сурепицы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Соболев А.М. Запасание белка в семенах растений. -М.: Наука, 1985.-112 с.
2. Лобанов В.Г., Шаззо АЛО., Щербаков В.Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - 592 с.
3. Бочкарева Э.Б. Исследования по рапсу и сурепице во ВНИИМКе // История науч. исследований во ВНИИМКе за 90 лет. -Краснодар, 2002. - 61-80 с.
4. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. - Л.: Колос, 1972. - 456 с.
5. Руководство по методам исследования, технохимиче-скому контролю и учету производства в масло-жировой промыш-
ПТ~ ГНЛл'ТДЛТГ ТГ 1 Л О С X А 1 С\С Л 100Л
литист // 1 у. ииг1Х1/1\. I. 1, и. — т., 1уич. — 1>о/..
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 30.04.04 г.
пицы исследуемых сортов свидетельствует о изменении структуры их белковых молекул, в первую очередь их поверхности. По-видимому, это обусловлено расщеплением полярных и неполярных групп. В результате возросла степень их поверхностной гидро-фобности, что сказалось на изменении функциональных свойств белков.
Наиболее заметные их изменения наблюдались при минимальной и максимальной тепловой обработке -40 и 80°С, тогда как термообработка при 60°С менее всего изменила первоначальную структуру белковых молекул. Возможно, это обусловлено различной интенсивностью тепловой обработки, связанной с изменением группового состава белков и массовой доли белкового азота.
Сопоставление глубины изменений белкового комплекса сравниваемых сортов семян при модификации
