Анализ биохимического состава и технологических свойств семян сортов сои селекции ФГБНУ "ДВ НИИСХ" с целью получения продуктов функционального назначения

Введение. Соя – основная зерновая бобовая культура в Дальневосточном регионе России. Постоянное увеличение посевных площадей под соей, ежегодный рост валового сбора этой культуры свидетельствуют о ее развитии и востребованности на рынке. Так, по данным Росстата, валовой сбор сои в Дальневосточном федеральном округе в 2017 году вырос на 38 % и составил 1,9 млн тонн в отличие от 1,4 млн тонн в 2016 году [1]. Богатейший природный комплекс белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов обуславливает широкий диапазон ее использования. Перспективы применения продуктов переработки сои в медицинской, фармацевтической, биоэнергетической и текстильной промышленности ставят задачи по подбору более специфического сырья для переработки [2]. Уникальный биохимический со- став сои позволяет использовать ее для лечения и профилактики различных заболеваний [3– 5]. В настоящее время соя и соевые продукты широко используются в пищу во многих странах мира. Сорта, предназначенные для пищевого использования, должны отличаться высоким количеством белка, крупностью, выравненно-стью, хорошей набухаемостью, низкой твердо-семянностью, отличными органолептическими свойствами. Информация о физических параметрах семян сои важна при транспортировке, отработке технологических режимов и оценке эффективности их использования [6–9].

Цель и задачи исследований: провести изучение и сравнительный анализ биохимического состава семян сои селекции Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Дальневосточный научноисследовательский институт сельского хозяйст-ва»(ФГБНУ «ДВНИИСХ»); изучить технологические свойства семян сои и продуктов ее переработки, провести их сравнительный анализ и оценить пригодность сортов для дальнейшего получения пищевых продуктов функциональной направленности.

Объекты и методы исследований. Исследования проводились в рамках программы «Дальний Восток» (название проекта: «Разработка технологии получения продуктов функционального назначения на основе сои сортов дальневосточной селекции для коррекции пищевого статуса людей с заболеваниями органов дыхания»). В качестве объектов исследований послужили семена 4 сортов сои селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ», созданных в различные годы: Мария (1992), Марината (2005), Батя (2016), Учитель (в ГСИ с 2017 г.) урожая 2018 года. Исследуемые семена сои соответствовали требованиям ГОСТ 17109-88; отбор проб проводился согласно ГОСТ 10852-86. Определение массовой доли белка проводилось по ГОСТ 10846-91, массовой доли жира – по ГОСТ 10857-64; определение жирнокислотного состава – методом ГЖХ по ГОСТ 31663-2012; определение массовой доли золы – по ГОСТ 1084774; определение ТИА (мг/г) – по ГОСТ 334272015; определение натуры – по ГОСТ Р 548952012; определение запаха и цвета сои – по ГОСТ 27988-88; определение массы 1000 семян – по ГОСТ ISO 520-2014; определение крупно- сти соевых семян – методом определения линейных показателей (длина, ширина и толщина) прямым измерением 100 семян с точностью до 0,1 мм; определение массовой доли влаги в продуктах переработки сои – по ГОСТ 10856-96. Для определения величины набухания навески по 100 г сои замачивали на 12 часов в воде при температуре 25 °С, при взвешивании определяли твердосемянность, повторность – 4-кратная.

Результаты исследований и их обсуждение. Агрометеорологические условия 2018 года для роста, развития растений и формирования урожая сои были относительно благоприятными. Вегетационный период у сортов был разный: у Маринаты он составил 119 дней, у Бати – 130, у сортов Мария и Учитель – 140 дней.

Семена сои для переработки на пищевые цели, наряду с высоким содержанием белка и низкой трипсинингибирующей активностью, должны быть крупные и выравненные, иметь достаточную величину набухания семян и низкую твердосемянность с высоким выходом сухих веществ после экстракции водой, а продукты должны обладать хорошими органолептическими свойствами.

Представленные сорта сои имеют зерно желтого цвета, окраска рубчика – цвета оболочки, что является предпочтительной характеристикой. Их семена имеют различную форму: у сорта Учитель она шаровидная, у сорта Марина-та – шаровидно-приплюснутая, у сорта Мария – шаровидно-овальная, у сорта Батя – овальная. Одним из основных технологических свойств семян сои является их выравненность. Сорт Мария имеет хорошую выравненность (среднее отклонение линейных размеров менее 15 %) (табл. 1).

Таблица 1

Линейные размеры и выравненность семян сои сортов селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ»

Сорт	Линейные размеры семян, мм			Максимальное отклонение от средней величины, %			Среднее отклонение по линейным размерам, %
	длина	ширина	толщина	длины	ширины	толщины
Марината	6,86	6,33	5,73	16,6	21,0	21,4	19,6
Батя	7,98	6,95	6,12	12,8	15,1	14,4	14,1
Учитель	6,79	6,26	5,51	19,0	12,1	17,9	16,3
Мария	6,12	5,69	5,04	18,3	12,1	10,7	13,7

Наименее выровненные семена у сорта Мари-ната, что объясняется сложившимися неблагоприятными условиями вегетационного периода для скороспелых сортов. По массе 1000 семян сорта Учитель, Батя и Мария относятся к круп- носемянным, а сорт Марината – к среднесемян-ным. По коэффициенту величины зерна сорт Мария имеет наименьший показатель – 175,5, сорт Батя наибольший – 339,4 (табл. 2) [7, 8].

Таблица 2

Сорт	Масса 1000 зерен, г	Натура, г/л	Коэффициент величины зерна
Марината	178,5	716,0	248,8
Батя	223,0	704,0	339,4
Учитель	253,9	729,0	234,2
Мария	210,6	710,0	175,5

Технологические свойства семян сои сортов селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ»

Натура зерна характеризует степень выполненности семян и их мукомольные свойства (возможный выход муки). Наименьшую натуру семян имел сорт Батя с овальными семенами (704 г/л), наибольшую – сорт Учитель, имеющий шаровидную форму семян (729,0 г/л).

При исследовании биохимических показателей сои наибольшее количество общего белка отмечено у сорта Мария – 40,5 %, наименьшее – у сорта Марината – 36,0 %. Сравнительно низкие показатели трипсинингибирующей активности (ТИА) отмечены у сортов Батя и Учитель (табл. 3).

Таблица 3

Биохимические показатели семян сои сортов селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ»

Сорт	Содержание, %			ТИА, мг/г
	Белок	Жир	Зола
Марината	36,0	11,6	4,4	27,6
Батя	37,0	9,8	4,1	23,0
Учитель	39,9	11,4	4,7	21,3
Мария	40,5	15,0	4,6	28,3

Наименьшее содержание лизина в белке было у сорта Мария (3,05 %), наибольшее – у сорта Марината (3,53 %), межсортовой диапазон колебаний составил 0,48 %. Сравнительная характеристика жирнокислотного состава семян сои исследуемых сортов представлена в таблице 4.

Таблица 4

Жирнокислотный состав семян сои сортов селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ», %

Сорт	Кислота					Соотношение ПНЖК
	олеиновая	линолевая	линоленовая	пальмитиновая	стеариновая
Батя	24,5	51,4	9,4	9,7	3,6	5,5:1
Учитель	18,5	56,3	9,9	10,9	3,2	5,7:1
Мария	20,2	53,3	10,3	11,7	3,2	5,2:1
Марината	16,9	57,1	9,8	11,4	3,7	5,9:1

Установлено, что у исследуемых сортов сои наблюдалась большая изменчивость по содержанию олеиновой кислоты, наиболее высокие показатели отмечались у сорта Батя (24,5 %), наименьшие – у сорта Марината (16,9 %), при межсортовом диапазоне колебания – 7,6 %.

Содержание линолевой жирной кислоты (ЖК) у исследуемых сортов колебалось от 51,4% (Батя) до 57,1 % (Марината); межсортовой диапазон значений – 5,7 %. Отмечено незначительное колебание у изучаемых сортов содержания линоленовой и пальмитиновой жирных кислот – 0,9 и 1,0 % соответственно. Наибольшее их значение у сорта Мария (10,3 и 11,7 %) а наименьшее – у сорта Батя (9,4 и 9,37 %). Содержание стеариновой кислоты у исследуемых сортов отмечено незначительными колебаниями и варьировало в пределах от 3,2 до 3,7 %. У всех исследуемых сортов отмечено оптимальное соотношение полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК)ω-6 и ПНЖК ω-3 – 5,2:1–5,9:1 [6].

Важным показателем при переработке сырья на пищевые цели является выход готовой продукции, который определяли при приготовлении жидкой фракции (соевого «молока»), соевого белкового коагулята влажностью 75,5±1,0 % и окары влажностью 87,0±1,0 % из исследуемых сортов (табл. 5) [9].

Таблица 5

Норма расхода сырья и выход готового продукта из 100 г сои селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ»

Сорт	Норма расхода сырья, г		Твердо-семян-ность, %	Выход готовой продукции, г
	вода	соя после замачивания		молоко	коагулят	окара
Марината	1600,0	214,0	8,1	1442,0	191,4	263,0
Батя	1600,0	225,8	2,7	1382,0	167,0	269,0
Учитель	1600,0	215,5	3,5	1454,0	279,2	364,0
Мария	1600,0	203,8	8,9	1436,0	165,2	247,2

Выход соевого молока из 100 г всех исследуемых сортов сои составил 1382,0 г (Батя) – 1454,0 г (Учитель), при межсортовом диапазоне колебания 72,0 г. Наибольший выход коагулята на 87,8–114,0 г (31,4–40,8%) установлен у сорта Учитель – 279,2 г, наименьший – у сорта Мария (165,2 г). Наибольший выход окары на 95,0–116,8 г наблюдался у сорта Учитель (364,0 г).

Наибольшая величина набухания и наименьшая твердосемянность отмечены у сортов Батя и Учитель. Сорт Мария имеет наименьшую величину набухания и наибольшую твердосемянность, что в конечном результате может отразиться на качестве готовой продукции [9].

Органолептические показатели соевого молока, приготовленного из исследуемых сортов, определяли на дегустационном совещании.

Соевое молоко по внешнему виду – однородная жидкая масса белого цвета, с оттенками желтого цвета и небольшим осадком. Вкус и запах – приятный, сладковатый, в разной степени насыщенный, без постороннего привкуса и запаха, не свойственного данному продукту.

Наибольший средний показатель оценки качества соевого молока установлен у образцов сорта Батя (4,7 балла), что на 0,1–0,2 балла выше, чем у остальных сортов. Соевое молоко, приготовленное из сои сорта Батя, отличалось более приятным и насыщенным вкусом [10].

Выводы. На основании проведенных исследований установлено, что все изученные сорта сои селекции ФГБНУ «ДВ НИИСХ» могут использоваться для высокоэффективного производства продуктов функционального направления. У всех сортов выявлено оптимальное соотношение ПНЖК ω-6 и ПНЖК ω-3 – 5,2:1– 5,9:1. Однако сорт Учитель отличается лучшими (наиболее важными) биохимическими показателями и некоторыми технологическими свойст- вами, в частности имеет повышенное содержание белка, низкое содержание ТИА и высокий выход соевого молока.