Оптимизация биологической ценности экструдированного продукта на основе растительно-мясной смеси

Белки пищевых продуктов невозможно заменить другими веществами, и роль их в организме человека чрезвычайно важна. Биологическая ценность белков пищевых продуктов зависит от соотношения в них незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать только с пищей. Недостаток белка приводит к ослаблению организма, задержке роста, нарушению обмена веществ, снижению иммунитета.

В последние 10 лет рацион большинства россиян характеризуется недостаточным потреблением важнейших веществ, особенно белка, дефицит которого составляет до 25 %. Проблему белковой недостаточности можно решить путем создания продуктов питания с заранее спроектированным составом, сбалансированным по питательным компонентам [2].

Использование различных белков животного происхождения в технологии экструдатов позволяет получить продукты с высоким содержанием белка, с более сбалансированным аминокислотным составом, а также позволяет расширить ассортимент данных видов продуктов. Однако предлагаемые сегодня на рынке экструзионные продукты несбалансированны по аминокислотному составу, т. к. состоят преимущественно из одного компонента. В связи с этим одним из основных направлений в пищевой промышленности является изготовление продуктов повышенной пищевой и биологической

ценности, обогащенных определенным функциональным компонентом. В полной мере это перспективное направление реализуется при производстве готовых к употреблению снековых продуктов, изготавливаемых при помощи термопластической экструзии. На сегодняшний день с помощью этого процесса возможно получение широкого ассортимента изделий практически из любого сырья растительного и животного происхождения, что позволяет характеризовать этот процесс как универсальный.

Цель работы – обоснование выбора рецептурного состава растительно-мясной смеси; получение на ее основе экструдированных белковых продуктов с повышенной биологической ценностью и сбалансированным аминокислотным составом.

Для научного обоснования выбора новых компонентов растительно-мясной смеси учитывали следующие факторы: максимальное обогащение экструдированного продукта, содержащего в основном углеводы, белковыми компонентами для достижения лечебнопрофилактической или физиологической дозы, получение продукта с высокой пищевой и биологической ценностью данного класса.

В качеств е исходного сырья использовали: люпин (ГОСТ 11321-89 «Люпин кормовой. Требование при заготовках и поставках»); чечевица (ГОСТ 10417-74 «Чечевица мелкосеменная. Требование при заготовках и поставках»), мясо сублимированное («Изделия мясные сублимационной сушки в ассортименте». ТУ 9216 - 274 – 04801346-08). В табл. 1 и 2 представлен химический и аминокислотный состав компонентов экструдируемой смеси [3, 4].

Таблица 1

Химический состав компонентов экструдируемой смеси

Компонент	Содержание, %
	Белок	Крахмал	Жир	Вода	Зола
Люпин	26,30	27,10	6,0	14,0	3,50
Чечевица	24,0	46,3	1,50	14,0	2,70
Свинина	58,87	-	1,97	4,17	1,97
Говядина	73,97	-	4,96	4,96	4,96

Таблица2

Аминокислотный состав компонентов экструдируемой смеси

Содержание незаменимых аминокислот, мг/г белка	Компоненты
	в к в 2 Ч	cd П CQ О у	cd В В В в в и	cd S К СО О U	5 ё m § 5 о О Ю < s е
Валин	34,9	52,9	56,8	50,1	50
Изолейцин	46,3	42,5	50,7	28,3	40
Лейцин	85,5	78,7	84,1	74,5	70
Лизин	39,9	71,6	83,7	78,2	55
Мет+Цис	19,3	21,2	39,1	34,7	35
Треонин	44,8	40,0	40,5	51,7	40
Триптофан	7,9	9,1	30,1	31,2	10
Фен+Тир	44,4	84,5	71,5	72,1	60

Содержание белка в семенах люпина и чечевицы по сравнению с другими источниками растительного происхождения очень велико. Их аминокислотный скор весьма близок к идеальному с точки зрения питательной ценности для человека, за исключением лизина, метионина и триптофана, которые, в свою очередь, преобладают в белках животного происхождения. Таким образом, белки люпина, чечевицы и мяса говядины и свинины комплементарны по аминокислотному составу, что приводит к увеличению суммарного количества усваиваемого белка.

Для разработки оптимального состава растительно-мясной смеси использовалась следующая методика расчета. На первом этапе выбирали компоненты смеси, определяли их химический состав. Содержание аминокислот A i , мг/г, в разрабатываемой смеси рассчитывали по формуле

A i

n

2 A ij X j j = 1__________________ где Aij – содержание i-м аминокислоты в j-м компоненте, мг/г белка; Xj – содержание j-го компонента в смеси, Xj €[0...100], %;

n – число аминокислот.

Затем определяли значение аминокислотного скорa С i и ʜaходили минимaльное зʜaчение из полученных результaтов С min :

C i =

A _i i .ýòàë

где A i. этaл – содержaʜие i -й aминокислоты в соответствии со стaʜдaртом ФAO/ВОЗ, мг/г белкa.

После рaccчитывaли биологическую ценность ВС полученной смеси:

n

2( Ci- Cm )

ВС = 100 - 1=1--100 ^ max ,

n где Сmin – минимaльное зʜaчение aминокис- лотного скорa cмеси.

Производили рacчет содержaʜия белков ( В ) и углеводов ( U ) в смеси, a тaкже нaходили отношение углеводы/белки, которое соглaсно формуле сбaлaʜcировaнного питaʜия должно быть 4:1:

n

2 B j X j

Bi = —---- i 100

n

2 U j X j

Ui = —---- i 100

B

—- ^

U i

4 ,

где Bj , U j – содержaʜие белков и углеводов в j‒м компоненте, %.

Pacчет производится до тех пор, покa не будет ʜaйдено мaксимaльное зʜaчение биологической ценности, по которой выби-рaется ʜaилучшее сочетaʜие компон ентов смеси. Обрaботкa полученных дaʜʜых по опиcaнномy aлгоритму производилacь с помощью прогрaмм Microsoft Excel, Generic и Statistica 6.0. Ha их основaʜии определено рaционaльное содержaʜие люпиʜa, чечевицы и сублимировaнной свинины и говядины в исходной смеси в следующей пропорции: 66 : 24 : 5 : 5 (по мaссе).

Отношение белка к углеводам в люпине и чечевице в некоторой степени отдалено от формулы сбалансированного питания.

Необходимо учитывать, что в рационе россиян потребление углеводов преобладает над необходимой нормой, тогда как потребление белков занижено. Поэтому была разработана растительно-мясная смесь с использованием сублимированного мяса говядины и свинины (табл. 3, 4), содержание аминокислот в белке которой приближено по составу к идеальному белку. Биологическая ценность белка разработанной растительно-мясной смеси составляет 89 % (рисунок).

Рисунок. Биологическая ценность растительно мясной смеси, чечевицы и люпина

Таблица 3

Химический состав растительно-мясной смеси

Компонент	Содержание, %
	Белок	Крахмал	Жир	Вода	Зола
Растительно-мясная смесь	29,81	51,7	4,17	14	2,75

Таблица 4

Аминокислотный состав растительно-мясной смеси

Содержание незаменимых аминокислот, мг/г белка	Компоненты
	Растительно мясная смесь	Идеальный белок ФАО/ВОЗ
Валин	42,7	50
Изолейцин	43,8	40
Лейцин	82,9	70
Лизин	55,2	55
Мет+Цис	23,6	35
Треонин	44,3	40
Триптофан	13,5	10
Фен+Тир	58,6	60

Таким образом, создание с помощью экструзионной технологии продуктов питания на основе разработанной растительномясной смеси люпина, чечевицы и сублимированной говядины и свинины следует признать целесообразным и перспективным.