Люпин как перспективный белковый обогатитель продуктов питания
Автор: Потаракина О.В.
Журнал: Научный журнал молодых ученых @young-scientists-journal
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 3 (28), 2022 года.
Бесплатный доступ
В целях обеспечения продовольственной безопасности России по экономической доступности для граждан страны безопасных пищевых продуктов, необходимых для здорового образа жизни, проводятся научные исследования по использованию новых видов растительного белка, в том числе из зерна люпина. Для пищевых целей рекомендуется пищевой сорт люпина «Дега». Установлено высокое содержание белка, которое составило 37,8%. В результате исследований было установлено, что люпин сорта «Дега» содержит высокое количество белка, лимитирующими аминокислотами которого являются глутаминовая, аспарагиновая и их амиды (76,9% от всего белка), определяющие направленность его использования: пищевые добавки, вкусовые приправы, в составе композиций для спортивного питания.
Белок, люпин сорта «дега», соя, аминокислоты, аминокислотный скор, аминокислотный состав
Короткий адрес: https://sciup.org/147238403
IDR: 147238403
Текст научной статьи Люпин как перспективный белковый обогатитель продуктов питания
Введение. В решении проблемы белковой недостаточности хлеба все большую роль приобретают продукты растительного происхождения как более дешевые и менее трудоемкие при их производстве. Среди них наибольшей белковой ценностью обладают бобовые культуры, к которым относятся соя, горох, фасоль, чечевица, люпин, нут, содержащие в большом количестве лизин и триптофан. Дефицит по этим аминокислотам отмечается в пшеничной муке. По химическому составу и пищевой ценности эти культуры наиболее близки к источникам животного белка – молоку, мясу, рыбе.
Количество белка в семенах большинства зернобобовых культур колеблется обычно в пределах от 25 до 30 %. Соя в этом отношении резко выделяется, так как семена ее не только богаты белком, но и жиром. Так, если в горохе, фасоли, чечевице и нуте уровень белка колеблется в пределах от 20 до 24 %, а жира – 1,5-4,5 %, то в соевых бобах их содержание соответственно составляет 35-40 % и 17-20 % [2, 3].
Основная часть. По содержанию и количеству белка близко к сое подходят люпины. Люпиновый белок, как и соевый, хорошо переваривается человеком и обладает высокой биологической ценностью. В семенах люпина содержится до 40 % белка, в котором имеются все незаменимые аминокислоты, в том числе достаточно большое количество лизина, треонина и лейцина. По биологической ценности (БЦ) люпин (БЦ = 60 %) превосходит чечевицу (БЦ = 48 %), нут (БЦ = 51 %) и горох (БЦ = 43 %), уступая только сое (БЦ = 80 %).
В таблице 1 представлен общий химический состав зерна люпина сорта «Дега».
Таблица 1 – Общий химический состав зерна люпина сорта «Дега»
Сорт |
Вода |
Белок |
Углеводы |
Жир |
Зола |
«Дега» |
8,25 |
37,79 |
38,77 |
11,32 |
3,87 |
Из данных таблицы 1 видно, что люпин сорта «Дега» является богатым источником белка и жира.
Аминокислотный состав (АК) белков люпина представлен в таблице 2.
Таблица 2 – Аминокислотный состав зерна люпина сорта «Дега»
АК |
Содержание в люпине сорта «Дега» |
|
г/100 г зерна |
г/100 г белка |
|
Аланин |
0,53 |
1,42 |
Аргинин |
2,37 |
6,27 |
Аспарагин+аспарагиновая кислота |
8,69 |
23,00 |
Валин |
0,66 |
1,75 |
Глицин |
0,52 |
1,38 |
Глутамин+глутаминовая кислота |
20,37 |
53,90 |
Изолейцин + лейцин |
0,89 |
2,36 |
Лизин |
0,70 |
1,85 |
Метионин+цистин |
0,31 |
0,82 |
Пролин |
0,65 |
1,72 |
Серин |
0,90 |
2,38 |
Тирозин |
0,66 |
1,75 |
Треонин |
0,66 |
1,75 |
Триптофан |
0,12 |
0,32 |
Фенилаланин |
0,60 |
1,59 |
Гистидин |
не обнаружено |
не обнаружено |
Из данных таблицы 2 видно, что люпин является источником заменимых аминокислот: глутаминовой и аспарагиновой и их амидов – глутамина и аспарагина.
Исследования позволили идентифицировать в зернах люпина все незаменимые аминокислоты: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, цистин, треонин, триптофан, фенилаланин, тирозин. В таблице 3 представлена биологическая ценность белка люпина сорта «Дега» в сравнении с белком «этанола» ФАО/ВОЗ.
Таблица 3 – Биологическая ценность белков зерна люпина сорта «Дега»
Незаменимые АК |
Содержание АК в белке «этанола» ФАО/ВОЗ, г/100г |
Люпин сорта «Дега» |
|
Содержание АК, г/100г белка |
АК скор, % |
||
Валин |
4,00 |
1,75 |
43,75 |
Изолейцин+лейцин |
9,10 |
2,36 |
25,93 |
Лизин |
4,80 |
1,85 |
38,54 |
Метионин+цистин |
2,30 |
0,82 |
35,65 |
Треонин |
2,50 |
1,75 |
70,00 |
Триптофан |
0,60 |
0,32 |
53,33 |
Фенилаланин+тирозин |
4,10 |
3,34 |
81,46 |
Сумма: |
27,40 |
12,19 |
|
КРАС, % |
23,88 |
||
БЦ, % |
76,12 |
Из таблицы 3 видно, что белок люпина характеризуется достаточно высокой биологической ценностью – 76,12%. Скор всех незаменимых аминокислот составил меньше 100%, при этом главными лимитирующими аминокислотами являются изолейцин и лейцин. Учитывая невысокие значения скоров аминокислот и коэффициент утилитарности аминокислотного состава (0,58 дол.ед.), можно сделать вывод, что монобелковые продукты, содержащие только люпиновый белок, не могут являться источниками полноценного протеина для человека [1, 3, 5, 7].
Характерная особенность белкового комплекса люпина, как и других бобовых культур, – наличие в нем белков – ингибиторов протеолитических ферментов: протеаз, инвертаз и др. Однако все виды люпина имеют наименьшее количество ингибиторов протеиназ по сравнению с соей, горохом и другими бобовыми культурами. В семенах сои содержится в среднем 29-32 г инактивированного трипсина на 1 кг, а в семенах люпина – 2-2,5 г, что характеризует их как более ценное сырье для производства продуктов питания.
К основным компонентам семян люпина относятся и липиды, на долю которых приходится от 5 до 12 % сухого вещества семян. Для всех видов люпина основная доля в составе масел приходится на линоленовую, линолевую и олеиновую кислоты. Сравнивая по содержанию в семенах основных жирных кислот масло люпина, сои, гороха, можно сделать вывод, что по количеству наиболее ценных ненасыщенных жирных кислот (олеиновой, линолевой и линоленовой) и их общей сумме масло люпина превосходит по своему качеству масло гороха, а масло желтого люпина идентично соевому. Люпиновые масла исключительно богаты жирорастворимыми витаминами и провитаминами – токоферолами, стеролами и каротиноидами [6, 8].
Семена люпина содержат, кроме белка и масла, водорастворимые витамины – тиамин, рибофлавин, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, аскорбиновую кислоту.
По содержанию витаминов группы В они сопоставимы с семенами других зернобобовых (гороха, сои) и значительно превосходят пшеницу, рожь и другие зерновые культуры. Особенно отличаются семена люпина по количеству β-каротина (0,30-0,49 мг %) и токоферолов (3,9-16,2 мг %) против 0,014-0,018 мг % и 1,1-5,5 мг % у зерновых.
Вывод. Таким образом, потенциально люпин является пищевой культурой, обладающей рядом преимуществ по сравнению с другими бобовыми растениями, в частности с соей и может быть рекомендован для повышения биологической ценности продуктов во всех отраслях пищевой промышленности [2, 4, 7, 8].
Список литературы Люпин как перспективный белковый обогатитель продуктов питания
- Гатаулина Г.Г. За белым люпином будущее // Белый люпин. 2014. № 1. С. 2-6.
- Гниль В.В. Кормовой люпин // Белорус. Сельское хозяйство. 2003. № 4. С. 34-35.
- Горькова И.В., Костромичева Е.В., Потаракина О.В. Функциональные ингредиенты из бобовых культур // Рациональное использование сырья и создание новых продуктов биотехнологического назначения: материалы междунар. науч.-практ. конф. по актуальным проблемам в области биотехнологии. Орел: Орловский ГАУ, 2021. С. 200-205.
- Урожайность и кормовая ценность сортов и перспективных образцов люпина белого селекции ВНИИ люпина / М.И. Лукашевич [и др.] // Сб. материалов Междунар. научно-практ. конф. "Новые сорта люпина, технология их выращивания и переработки, адаптация в системы земледелия и животноводства". Брянск: Читай-город, 2017. 271 с.
- Таранухо Г.И. Селекция и семеноводство с.-х. культур: учебник для студентов высших с.-х. учебных заведений по агрономическим специальностям. Минск: ИВЦ Минфина, 2009. 420 с.
- Выделение, исследование химического состава и структурных особенностей полисахаридов растений Lupinus / Н.А. Соснина [и др.] // Химия природных соединений. 2000. Вып. 1. С. 32-34.
- Справочник агронома-эколога: Учебное пособие. Нижний Новгород, 2012. 76 с.
- Яговенко Т., Афонина Е. Биохимические свойства белого люпина // Комбикорма. 2018. № 3. 66-68.