Изучение аминокислотного состава начинки для экструдированных зерновых культур

В последние годы большую долю рынка продуктов, готовых к употреблению, заняли сухие продукты экструзионной технологии, так как экструзионная обработка крахмалосодержащего сырья - это экологически безопасный, ресурсосберегающий и универсальный процесс, позволяющий получать хорошо усвояемые, термостерилизованные, с улучшенными вкусовыми свойствами пищевые продукты.

Особенность производства экструдированных зерновых продуктов - короткое воздействие высоких температур - очень ценно при обогащении продукта микронутриентами. Снижение термического воздействия способствует сохранению как можно большего количества питательных компонентов. Таким образом, экструзия – перспективный способ изготовления продуктов питания высокого качества, достоинствами которого является мощная производительность, вариативность технологических параметров, сохранение питательных веществ, возможности эффективного обогащения, изготовление продуктов с заданными потребительскими свойствами, снижение себестоимости продукта [1].

Благодаря сравнительно низкой стоимости сырья, простоте и низкой себестоимости производства экструдированных пищевых продуктов, конечный продукт – экструдированные зерновые продукты с начинкой – будут иметь розничную цену немногим выше стоимости сухариков (чипсов), но значительно более низкую, чем натуральный продукт животного происхождения, обладая вкусовыми характеристиками натурального продукта и длительным сроком хранения. С использованием начинки конечному продукту можно придать уникальный вкус. Продукт будет иметь полезные свойства злаков и белковой начинки животного происхождения [2].

В нашей работе авторами разработана белковая начинка для экструдированных зерновых продуктов.

При разработке начинок принимали во внимание сочетание компонентов, органолептические показатели (вкус, запах, внешний вид), сохранность питательных веществ [2].

Таким образом, за счет содержания витаминов, минеральных веществ, аминокислот в белковой начинке авторами разработаны экструдированные зерновые продукты с белковой начинкой, которые повышают пищевую и биологическую ценность данных продуктов. Использование белковой добавки в производстве экструдированных зерновых продуктов является актуальным направлением.

В связи с этим, авторами была дана оценка биологической ценности белковой начинки.

Целью нашего исследования являлось изучение аминокислотного состава белковой начинки для производства экструдированных зерновых продуктов.

Объекты и методы исследований

Объектом исследования являются белковые начинки для экструдированных зерновых продуктов. Экспериментальные исследования по определению аминокислот в белковой начинке были проведены в Кенбугском Национальном Университете в г. Дэгу. Лаборатория Кенбугского Национального Университета оснащена современными приборами для определения аминокислотного состава пищевых продуктов.

При проведении исследований использованы следующие методы: содержание аминокислот с использованием аминокислотного анализатора «Hitachi High – Technologies Corporation (Япония)», аминокислотный скор расчетным путем.

Результаты и их обсуждение

В качестве белковой начинки для экструдированных зерновых продуктов вносили: творог, измельченный пророщенный тритикале, в качестве подслащивающего компонента джем клубничный и для аромата ванилин. При разработке начинок принимали во внимание сочетание компонентов, органолептические показатели (вкус, запах, внешний вид) и сохранность питательных веществ.

Для выражения биологической ценности белковой начинки используются методы, основанные на сравнении результатов определения аминокислотного состава белков исследуемого продукта с «идеальным» белком, например метод аминокислотного скора. Содержание незаменимых аминокислот белковой начинки отображено в таблице 1.

Таблица 1 – Содержание незаменимых аминокислот белковой начинки

Незаменимые аминокислоты	Содержание, мг на 1 г белка
	эталон по ФАО/ВОЗ	исследуемого
Валин	5,0	6,078
Изолейцин	4,0	5,000
Лейцин	7,0	10,657
Лизин	5,5	5,413
Метионин+цистин	3,5	3,633
Треонин	4,0	3,631
Фениаланин+тирозин	6,0	10,337
Триптофан	1,0	2,223
Общее содержание незаменимых аминокислот	36	46,972

Биологическая ценность белковой начинки – это прежде всего содержащиеся в нем белки с хорошо сбалансированным составом аминокислот. По таблице 1 видно, что в белковой начинке наблюдалось высокое содержание незаменимых аминокислот. В белках белковой начинки содержание таких незаменимых аминокислот как: валин, изолейцин, лейцин и фенилаланин+тирозин превышало рекомендуемое ФАО/ВОЗ для человека соответственно на 1,078; 1,0; 3,66 и 4,38 (мг на 1 г белка).

Биологическая ценность белков зависит не только от содержания в них незаменимых аминокислот, но и их соотношения: чем больше разница этих соотношений по сравнению с эталонным белком, тем меньше биологическая ценность. Поэтому очень важным показателем является аминокислотный скор. Данные показатели рассчитаны и приведены в таблице 2.

Скор аминокислотный – показатель биологической ценности белка, представляющий собой процентное отношение доли определенной незаменимой аминокислоты в общем содержании таких аминокислот в исследуемом белке к стандартному значению этой доли. Аминокислотой, определяющий биологическую ценность данного белка, считается та, скор которой имеет минимальную величину [3].

Таблица 2 – Аминокислотный скор, % белковой начинки

Незаменимые аминокислоты	Аминокислотный скор, %
Валин	121,6
Изолейцин	125
Лейцин	152,2
Лизин	98,4
Метионин+цистин	103,8
Треонин	91
Фениаланин+тирозин	172,3
Триптофан	222,3

Анализ аминокислотного скора показал, что в белках белковой начинки имеется лимитирующая кислота – треонин.

Лимитирующей называется та аминокислота, скор которой ниже 100%. В нашем исследовании треонин - лимитирующая аминокислота. Он определяет биологическую ценность белка.

Аминокислота лизин очень важна для иммунной системы.

Лейцин является источником энергии, а также способствует восстановлению костей, кожи, мышц. По биологической ценности эта аминокислота выше в белковой начинке на 52,2%.

Изолейцин – одна из самых незаменимых аминокислот, необходимых для синтеза гемоглобина. Аминокислотный скор изолейцина выше на 25% по сравнению с эталонным белком.

Присутствие валина необходимо для метаболизма в мышцах, восстановления поврежденных тканей и для поддержания нор- мального обмена азота в организме. Определяющее значение скора составило 121,6%.

Скор метионина и цистина содержится на 3,8% больше, чем в эталонном белке. Крайне необходимой для человеческого организма и многофункциональной является аминокислота фенилаланин. Разница скора этой аминокислоты с эталонным белком наблюдалась повышенная и составила в белковой начинке 172,3%.

Что касается аминокислотного скора триптофана, то он составил 222,3%. Это можно объяснить тем, что в белках молочного направления содержание триптофана всегда находится на высоком уровне. Он представ- ляет собой основную незаменимую аминокислоту белковой добавки, служащую для определения белкового качественного показателя.

При сравнении аминокислотного скора белковой начинки с эталонным белком видно, что практически все значения аминокислотного скора повышены, исключение составляли скор треонина (на 9% меньше) и лизина (на 1,6% меньше). В целом существенных различий не обнаружено.

Для человека одинаково важны оба типа аминокислот: и незаменимые, и заменимые. В таблице 3 показано содержание заменимых аминокислот в белковой начинке, %.

Таблица 3 – Содержание заменимых аминокислот в белковой начинке

Заменимые аминокислоты	Содержание, мг на 1 г белка
Аспарагиновая кислота	6,989
Серин	3,648
Глютаминовая кислота	19,297
Глицин	1,023
Аланин	4,380
Цистин	1,173
Гистидин	2,748
Аргинин	3,771
Пролин	12,411
Тирозин	4,827
Общее содержание заменимых аминокислот	60,267

Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме. Однако за счет эндогенного синтеза обеспечиваются только минимальные потребности организма. Удовлетворение потребности организма в заменимых аминокислотах должно в основном осуществляться за счет их поступления в пищу в составе белков. К заменимым аминокислотам относятся аланин, аспарагиновая кислота, серин, глютаминовая кислота, глицин, цистин, гистидин, аргинин, пролин, тирозин.

Они выполняют в организме весьма важные функции, причем некоторые их них играют физиологическую, роль не меньшую, чем незаменимые аминокислоты. К таким можно отнести глютаминовую кислоту, цистин и тирозин.

Общее содержание заменимых аминокислот составило -60,267 мг/г, а незаменимых – 38,749 мг/г. Общее содержание аминокислот составляет 99,016 мг/г.

На основании проведенных лабораторных исследований белковая начинка содержит богатый аминокислотный состав и поз- воляет получить экструдированные зерновые продукты, обогащенные заменимыми и незаменимыми аминокислотами.

Заключение

Установлено, что в белковой начинке наблюдалось высокое содержание незаменимых аминокислот. В белках белковой начинки содержание таких незаменимых аминокислот как: валин, изолейцин, лейцин, треонин и фенилаланин+тирозин превышало рекомендуемое ФАО/ВОЗ для человека.

Анализ аминокислотного скора показал, что в белках белковой начинки имеется лимитирующая кислота – треонин. Установлено, что аминокислотный скор изолейцина выше на 25% по сравнению с эталонным белком. Определяющее значение скора валина составило 121,6%. Скор метионина и цистина содержится на 3,8 % больше, чем в эталонном белке.

Что касается аминокислотного скора триптофана, то он составил 222,3%. При сравнении аминокислотного скора белковой начинки с эталонным белком видно, что практически все значения аминокислотного скора повыше- ны, исключение составляли скор треонина (на 9% меньше) и лизина (на 1,6% меньше). В целом существенных различий не обнаружено.

Для человека одинаково важны оба типа аминокислот: и незаменимые, и заменимые.

Общее содержание заменимых аминокислот составило -60,267 мг/г, а незаменимых – 38,749 мг/г. Общее содержание аминокислот составляет 99,016 мг/г.

Отмечено, что незаменимые аминокислоты составляют больше 1/3 всех аминокислот, а это означает о высоком качестве белка белковой начинки.

На основании проведенных лабораторных исследований белковая начинка содержит богатый аминокислотный состав и позволяет получить экструдированные зерновые продукты.