Перспективы применения зернобобовых в инновационных технологиях функциональных продуктов питания

Автор: Родионова Н.С., Щетилина И.П., Короткова К.Г., Шолин В.А., Черкасова Н.С., Торосян А.О.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Пищевая биотехнология

Статья в выпуске: 3 (85), 2020 года.

Бесплатный доступ

Проблема обеспечения мирового населения полноценным пищевым белком не только сохраняет актуальность в третьем тысячелетии, но и в значительной степени обостряется. Человечество столкнулось с ограниченностью природных ресурсов на фоне быстрого роста населения в экономически слабо развитых странах и увеличения числа техногенных катастроф. Дефицит пищевого белка в рационе питания составляет 10-25 млн т/год, что приводит к истощению адаптационных возможностей организма человека и возникновению широкого спектра алиментарнозависимых заболеваний и требует принятия мер и реализации различных программ на государственном уровне. Около 80% мировых запасов пищевого белка имеют растительное происхождение, при этом 50% составляют зерновые, 25% - зернобобовые и масличные культуры. Благодаря короткому циклу воспроизводства и доступности, по экономическим и экологическим показателям растительное сырье - это перспективный источник пищевого белка, в основном используемый косвенно - в кормовых целях. В статье проведён обзор основных направлений биотехнологического воздействия и применения продуктов переработки бобовых культур. Представлено биологическое разнообразие зернобобовых, обеспечивающих возможность выращивания большого перечня культур по территории РФ, структура представителей зернобобовых по видам урожая 2019 г. Проанализирована пищевая ценность бобовых в сравнении с другими видами продовольственного сырья. Приведен перечень ценных эссенциальных веществ выраженного биокорректирующего действия, присутствующих в составе бобовых культур. Белки растительного сырья различаются по составу лимитирующих аминокислот, для бобовых культур (фасоль, горох и др.) - метионин и цистин. Комбинирование злаков с бобовыми позволяет проектировать белок наиболее приближенный к оптимальному аминокислотному составу. В работе приведены сведения по аминокислотному составу различных зернобобовых. Представлены данные по удовлетворению суточной потребности в витаминах и минеральных веществах при введении в рацион различных бобовых культур. В статье проанализировано содержание белка в химическом составе и пищевая ценность различных зернобобовых культур. Рассмотрены и изучены современные рецептурно-технологические решения получения продуктов питания с использованием зернобобовых культур. Представленные данные дали основание к интенсивному развитию научных изысканий, опытно-конструкторских и опытно-производственных работ в направлении глубокой переработки зернобобовых и развития технологий производства функциональных продуктов на их основе.

Еще

Зернобобовые культуры, пищевая ценность, аминокислотный состав, белок, витамины, минералы

Короткий адрес: https://sciup.org/140250960

IDR: 140250960   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2020-3-153-163

Текст обзорной статьи Перспективы применения зернобобовых в инновационных технологиях функциональных продуктов питания

Ухудшение глобальной экологии, нехватка продовольствия, дефицит белка ставят перед современной наукой задачу разработки технологий новых продуктов питания с многофункциональными свойствами, отвечающих современным требованиям с минимальными затратами, а также способствующих здоро-вьесбережению человека [1, 44].

Зернобобовые традиционно являются неотъемлемой частью пищи, однако их биопотенциал недооценивается, а потребление остается на невысоком уровне. Биологическое разнообразие зернобобовых обеспечивает возможность выращивания большого перечня культур по территории РФ (рисунок 1) [1].

  • ■    Фасоль (зерно)/Beans (grain)

  • ■    Фасоль стручковая/Green beans

  • ■    Чечевица зерно+разные

виды/Lentils grain + different types

  • ■    Соя (зерно)/Soybeans (grain)

  • ■    Горох (зерно)/Peas (grain)

  • ■    Маш/Mash

  • ■    Нут/Chickpea

    Рисунок 1. Структура представителей зернобобовых по видам (урожай – 2019 г.)

Figure 1. Structure of representatives of leguminous plants by types (harvest – 2019)

Наибольшее распространение в нашей стране имеет соя, вследствие ее широкого применения в мясоперерабатывающей отрасли, как заменителя животного белка [4, 5]. В 2019 году в России были зафиксированы рекордные урожайность (15,7 ц/га) и валовой сбор сои (3,08 млн т) [3].

Горох и нут также занимают существенное место в структуре производимых бобовых. В 2019/20 гг. в текущем сезоне посевные площади гороха составили 1,3 млн га. [1, 3]. Возросшая популярность нута в России привела к быстрому росту его валового сбора – с 20–30 тыс. тонн до 300 тыс. тонн за 2019 г. [6].

Другие бобовые культуры производятся в относительно меньших количествах, например, структуре производства зернобобовых культур в РФ на производство фасоли приходится 2%.

В 2019 г. аграрии собрали на 19% больше чечевицы, чем годом ранее. Высокий урожай стал следствием увеличения посевных площадей под чечевицу, значение которых в 2019 г. составило 274 тыс. га [1, 3, 51].

Другие бобовые культуры производятся в относительно меньших количествах. Так, урожай фасоли 2019 года составил около 200–250 кг. В 2019 г. аграрии собрали на 19% больше чечевицы, чем годом ранее. Высокий урожай стал следствием увеличения посевных площадей под чечевицу, значение которых в 2019 году составило 274 тыс. га, что на 3 тыс. га больше прошлогоднего показателя [1, 3, 51].

В 2020 году произведено более 5 млн т люпина, что обеспечивает потребность внутреннего рынка и делает возможным экспорт не менее 2 млн т [7, 11].

По данным Федерального центра оценки качества зерна и зернобобовых в текущем 2020 году урожай зернобобовых культур превысил 11 млн тонн [3].

Перечисленные факты дают основание рассматривать зернобобовые как перспективный индустриальный вид пищевого сырья. Основные объемы потребления бобовых – в странах с быстрорастущим населением, что создает предпосылки роста объемов экспорта [2, 3].

Данные бюджетного исследования семей России свидетельствуют, что потребление зернобобовых в целом по стране составляет около 1,9 кг в год, при этом жители городов употребляют зернобобовых меньше (1,8 кг в год), чем сельское население (2, 1 кг в год).

Зернобобовые употребляются в пищу с древних времен практически всем населением планеты. Горох активно использовали в пищевых технологиях еще в Древней Руси, известны рецепты древнерусских гороховых киселей, каш и даже сыров. На Кавказе из фасоли готовят лобио, в Индии варят гороховый дал со специями и «беляши» качори с бобами мунг, украинцы пекут аппетитные пирожки с фасолью, в ближневосточных странах делают хумус. На Востоке из бобовых готовят оригинальные десерты – нутовые оладьи со сладким соусом, нутовые шарики с сухофруктами, сладости из нутовой муки, сахара и орехов. Во всем мире из бобовых производят муку, варят супы, готовят пюре, гарниры, закуски и десерты. Соя – неотъемлемая часть современной индустрии здорового питания, из соевых бобов делают молоко, изготавливают корейскую спаржу. На основе Тофу готовят десерты – крем, парфе, чизкейки, кексы, соевое мороженое. Среди популярных соевых продуктов – вареная и копченая колбаса, гуляш, шницель, бефстроганов, котлеты, сосиски и сардельки, соевый соус и масло, соевые сухие сливки, соевый майонез, йогурт, кефир и коктейли. Применяют бобовые продукты и при приготовлении гороховых конфет и соевой сгущенки [13]. В настоящее время активно исследуется технологический и биологический потенциал зернобобовых. Особенное внимание уделяется

Анализ пищевой ценности (калорийности)

зернобобовым нутрициологами ввиду наличия в их составе множества эссенциальных веществ биокорректирующиего действия. Технологически изыскания в отношении зернобобовых направлены на глубокую переработку с выделением биологически активных веществ и применением их в технологиях пищевой отрасли.

Характеристика биопотенциала зернобобовых.

Бобовые культуры отличаются высоким уровнем Fe, K, Ca, Mg, витаминов и других биологически активных веществ, они содержат в своём химическом составе фитостеролы, фитаты, лецитин, изофлавоны.

По пищевой ценности бобовые приближаются к животным продуктам (таблица 1) [12].

Таблица 1.

бобовых в сравнении с другими видами продовольственного сырья

Table 1.

Analysis of the nutritional value (caloric content) of legumes in comparison with other types of food raw materials

Вид сырья Type of raw material

Б, %

P, %

Ж, % F, %

У, % C, %

ПВ, % AF, %

Ca, мг% mg%

Fe, мг% mg%

Mg, мг% mg%

В 1 , мг% mg%

В 2 , мг% mg%

А, мкг/% mkg/%

Калорийность, ккал Calorie content, kcal

Горох | Peas

20,5

2,0

49,5

11,2

115

6,8

107

0,81

0,15

2

298

Фасоль | Веаn

21,0

2,0

47,0

12,4

150

5,9

103

0,5

0,18

0

298

Чечевица | Lentils

24,0

1,5

46,3

11,5

83

11,8

80

0,5

0,21

5

295

Соевые бобы | Soya

34,9

17,3

17,3

13,5

348

9,7

226

0,94

0,22

12

364

Кукуруза | Corn

10,3

4,9

60,0

9,6

34,0

3,7

104

0,38

0,14

53

325

Стручковая фасоль | Beans

2,5

0,3

3

3,4

65,0

1,1

26

0,1

0,2

67

23

Пшеница | Wheat

13,0

2,5

57,5

11,3

62

5,3

114

0,37

0,10

2

304

Мясо (говядина I категории) Meat (beef category I)

18,6

16,0

0

0

9

2,7

22

0,06

0,15

0

218

Молоко | Milk

2,9

3,2

4,7

0

120

0,1

14

0,04

0,15

22

60

Картофель | Potatoes

2,0

0,4

16,3

1,4

10

0,9

23

0,12

0,07

3

77

Согласно данным, представленным в таблице зернобобовые по пищевой ценности успешно конкурируют с наиболее распространенными видами пищевого сырья. Сравнительный анализ пищевой ценности бобовых относительно другого продовольственного сырья свидетельствует о том, что количество белка в них содержится примерно в полтора раза больше, чем в говядине, в два-три раза больше, чем в зерновых, и в восемь раз больше, чем в молоке и картофеле. Зернобобовые, являясь источником высокого содержания клетчатки (около 10%) являются незаменимым источником пищевых волокон.

По количеству калорий лидирует горох – 597 ккал, минимальная калорийность – у стручковой фасоли – 23 ккал.

Содержание белка в бобовых составляет от 20 до 40%, что примерно в 1,5 раза больше, чем в говядине, в 2–3 раза больше, чем в зерновых, и в 8 раз больше, чем в молоке и картофеле (рисунок 2).

Рисунок 2. Содержание белка в химическом составе различных зернобобовых культур

Figure 2. Protein content in the chemical composition of various legumes

Благодаря богатству белком и незаменимыми аминокислотами (таблица 2), бобовые рекомендуется употреблять в сочетании со злаками [12].

Зернобобовые не содержат глютена и холестерина, имеют низкий гликемический индекс, в них мало натрия, они богаты железом и являются лидерами по содержанию фолатов, эти и другие особенности состава зернобобовых делают их ценным сырьем для проектирования функциональных, диетических и специальных продуктов питания. Согласно мнению диетологов, бобовые входят в список десяти самых полезных для здоровья продуктов и должны составлять 8–10% рациона питания (таблицы 3, 4) [8, 10, 12, 48, 50, 51].

Таблица 2.

Аминокислотный состав различных зернобобовых культур

Table 2.

Amino acid composition of various legumes

Незаменимые аминокислоты Essential amino acids

Содержание, мг в 100 г. | Content, mg per 100 g

a

>x

11 о

■S s

s

У s

3 и ^

3<

p

§ о e

X

Й)

X V

3 g

5 | co

s “

О

У

1

n

(S'

2 t^

о

о

X

2

Триптофан | Tryptophan

260

260

260

200

654

260

19

220

221

110

130

120

150

289

Изолейцин | Isoleucine

1090

1090

1008

882

1643

1030

66

1020

1065

650

390

390

410

161,5

Валин | Valine

1010

1010

1237

865

1737

1120

90

1270

1223

680

610

530

610

151

Лейцин | Leucine

1650

1650

1847

1465

2750

1740

112

1890

1786

550

1520

740

720

274,3

Треонин | Threonine

840

840

782

766

1506

870

79

960

882

770

630

350

330

133,1

Лизин | Lysine

1550

1550

1664

1377

2183

1590

88

1720

1720

430

240

370

380

193,3

Метионин | Methionine

210

210

286

270

679

240

22

290

210

310

110

180

160

25,5

Фенилаланин | Phenylalanine

1010

1010

1443

110,

1696

1130

67

1250

1215

680

340

560

560

143,5

Аргинин | Arginine

1620

1620

1672

1939

2611

1120

73

2050

1903

230

90

470

650

387,7

Гистидин | Histidine

460

460

695

566

1020

570

34

710

693

270

250

220

230

103

Таблица 4.

Таблица 3.

Доля удовлетворения суточной потребности в витаминах при употреблении бобовых культур

Table 3.

Percentage of meeting the daily requirement for vitamins when eating legumes

Витамины Vitamins

% суточной потребности | % of daily requirement

X 'fl у '8

о о Сц

18

li о U ^

5 2

^ rS

И -У

'о' й

У и

8

К У

'o' X X

У '§

e m

I

a^

-3 §

8 ° e

О X

33

§ &

X

X

""o' X §" я

§ s

X И § 3 co У 3 §

У 6

У

А

0

0

0,7

1,7

1

0

7

1

0,2

В 1

54

60

41

5,3

63

33

7

33

58

В 2

8

10

13

12

12

10

11

12

12

C

0

2

5,3

4,4

0

5

29

0

4,9

E

7

5

3,4

5,5

19

4

3

5

3,3

В 3

33

36

11

7,7

49

32

5

28

13

В 4

40

0

20

19

54

19

3,1

0

19

В 5

44

46

38

32

35

24

4

24

43

В 6

14

15

19

27

43

45

8

0

27

В 9

4

4

156

139

50

23

9

23

120

H

38

39

0

0

120

1

0

0

0

Доля удовлетворения суточной потребности в минеральных веществах при употреблении бобовых культур

Table 4.

Percentage of meeting the daily requirement for minerals when using legumes

% суточной потребности

% of daily requirement

(grain)

K

35

29

40

39

64

44

10

27

38

Ca

12

9

19

19

35

15

7

8

5,6

Mg

27

22

44

32

57

26

7

20

31

P

33

23

45

44

60

48

4

39

56

Na

3

2

3,1

6

0

3

0

4

0,5

Fe

49

50

33

19

69

42

8

84

42

I

3

0,1

0

2

5

8

0

3

0

Zn

27

20

22

24

17

27

2

20

40

Se

24

2,9

15

52

0

45

1,1

36

15

Cu

75

59

94

66

50

58

6,9

66

52

S

19

17

24

20

24

16

1,8

16

0

F

1

0,8

0

0

3

1

0,5

1

0

Cr

18

18

0

0

32

20

0

22

0

Si

277

277

0

307

590

307

0

267

0

Mn

88

35

52

107

140

67

11

60

67

Представленные выше данные дали основание к интенсивному развитию научных изысканий, опытно-конструкторских и опытнопроизводственных работ в направлении глубокой переработки зернобобовых и развития технологий производства функциональных продуктов на их основе [9, 47].

Обсуждение

Учёными «МГУПП» разработаны рецептурно-компонентные решения вареной колбасы с обезгорченной сухой люпиновой пастой, обеспечивающие сбалансированность и высокие потребительские свойства, разработан проект технической документации и проведена апробация рецептуры молочного сквашенного продукта с применением традиционной вьетнамской культуры – фасоли мунг; проанализированы потребительские характеристики разработанного продукта; обоснован срок годности [49].

Исследователями «ВГТУ» совместно с «Поволожским НИИПИиПММП» для профилактики дефицита йода, разработаны рецептуры вареных колбас. Положительный эффект применения обогащенных белковых добавок растительного происхождения доказан в ходе экспериментально проведенных исследований в технологии производства мясных изделий [24]. Результатами проведенных исследований подтверждена целесообразность применения нутовой муки в качестве источника йода Исследователями «ВГТУ» разработаны рецептурно-технологические решения рубленых полуфабрикатов функционального назначения, обогащенных органической формой йода и белком растительного происхождения [15, 26].

Сотрудниками «ПНИИПиПММП» совместно с «ВГТУ» и «РЭУ им. Г.В. Плеханова», разработана технология производства варенокопченых колбас функционального назначения. Разработанный продукт позволяет уменьшить риск возникновения йодо- и селено – дефицита, а также заболеваний, связанных с белково – энергетической недостаточностью (БЭН). Согласно рекомендациям разработчиков, внесение растительной добавки возможно не только в варено-копченые колбасы, но и в другие мясные изделия [25].

В лабораториях «ПНИИПиПММП» совместно с «ВГТУ» и «ИТМО» внедрены в производство мясной продукции функциональной направленности – мясные рулеты копчено-запеченные, с добавлением в рецептуру экструдированного нута новой селекции «Волжанин 50» в виде хумуса, в котором предварительно были

Учёными «ОГАУ им. П.А. Столыпина» подтверждено, что ведение в рецептуру рубленых полуфабрикатов фасолевой муки, позволяет создать определенную структуру продукта, повысить влагоудерживающую и жироудерживающую способность фарша, а также улучшить органолептические показатели и повысить биологическую ценность комбинированных мясных изделий [39].

В ходе научных исследований проанализировано формирование и дана оценка потребительским свойствам специальных мясных изделий с использованием функциональных ингредиентов продовольственного люпина. Разработана адаптированная методика, которая позволяет определять вид и состав нерастворимых пищевых волокон оболочек люпина, повышающих потребительские свойства мясных изделий [34].

Учеными «ОТМиМП» разработана рецептура и технология производства пельменей с функциональными ингредиентами на основе нута [22].

Сотрудниками университета «ИТМО», на основе изолятов и концентратов растительных белков получены аналоги мясных и молочных изделий, комбинированных продуктов питания сложного сырьевого состава, отвечающих высоким требованиям современной диетологии [14].

Исследователями «ИнЕУ» разработана технология, позволяющая получить белковый гидролизат из нута, с использованием щадящих режимов обработки, с содержанием влаги 70–75%, приближенной к влажности мяса (для добавления в мясные продукты) и влажности творога (для использования в производстве молочнорастительных творожных масс) [21].

Учёными «ВГУИТ» исследована возможность получения молочно-растительного экстракта люпина. Повышенное содержание белка достигалось экстрагированием компонентов растительного сырья подсырной сывороткой. Полученная в результате исследований пищевая композиция применима при производстве функциональных продуктов питания [16].

Сотрудниками университета «ИТМО» разработаны рецептуры и технологии кисломолочного продукта на растительной основе, составлен проект технической документации (СТО) на производство комбинированного КМП, подана заявка на патент «Способ получения кисломолочного продукта на растительной основе». Проведено совмещение молочного сырья различных с/x животных с сырьем растительного происхождения. Доказана возможность выработки мягких сыров без созревания из смеси молочного и зернобобового сырья. В разрабатываемую рецептуру входил растительный компонент, в виде муки из экструдированного нута. В результате исследований составлен проект технической документации на новый вид продукта.

В лабораториях «КубГТУ» разработаны рецептуры продуктов сложного сырьевого состава с семенами люпина. Учеными получен концентрат из семян люпина с высокой биологической ценностью, а также разработан способ получения концентрата люпина пастообразного, который возможно использовать как наполнитель в хлебопекарной, мясной, молочной и кондитерской отраслях промышленности [27].

Научными сотрудниками «ВГУИТ» определен технологический потенциал и определена комплексная оценка шести сортов нута Саратовской селекции. Определены критерии отбора при создании сортов нута для сбивной технологии хлебобулочных изделий. Изучено влияние различных рецептурных компонентов на струк-турообразование и механизм образования теста из муки нута при интенсивном перемешивании и сбивании его под действием избыточного давления воздуха. В результате исследований разработана новая технология получения муки из семян нута. Также разработаны новые технологии на 9 видов хлебобулочных и мучных кондитерских изделий из муки нута и утверждена соответствующая техническая документация.

Учеными «СПГТЭУ» разработаны и научно обоснованы рецептуры и технологии майонезов и безглютенового хлеба с использованием белковых продуктов из люпина [20].

В «ВГАУ им. императора Петра I» разработаны рецептуры и уточнены технологические режимы производства хлебобулочных изделий с применением муки цельносмолотого зерна сорго и нута, порошка семян расторопши и моркови. В результате исследований, повысились пищевая и биологическая ценность продукции, улучшились показатели ее качества, расширился ассортимент изделий профилактического действия.

Исследователями «ГГАУ» разработана рецептура обогащенного мукой бобовых культур, хлебобулочного изделия. В результате исследований химического состава, технологических свойств, а также пищевой ценности бобовых культур, разработаны рекомендации по их применению (с учетом сортовых особенностей)

Учёными сотрудниками «К-БГАУ им. В.М. Кокова» разработана технология и рецептура хлеба «Кавказский», булочки «Нальчамка» с бобовыми, адаптированных для промышленного производства; разработана и утверждена нормативная документация на производство пектина из створок злёного горошка, новые виды хлебной продукции.

Разработаны рекомендации повышения усвоения белого хлеба организмом человека и улучшения питательных свойств, при введении фасолевой муки (в основном из белых сортов) в количестве 10–15% в состав обыкновенной муки. Хлеб такой рецептуры широко используется в питании детей, так как содержание белка выше, чем в традиционном хлебе на 2–3%, а также хлеб имеет улучшенные органолептические показатели [35, 45, 49].

Разработаны методы изготовления функциональных хлебобулочных изделий, в которых применяли гороховую створку, полученную высушиванием в температурном режиме 50–600 С с минимальным показателем влажности 14–15%, измельчением в диапазоне величины частиц не более 20 – 30 мкм [36].

В лабораториях «ФЦОБиКЗиПП» получены смеси на основе пшеничной муки и муки из люпина и проведен сравнительный анализ их показателей. В результате исследований изучены изменения количественного содержания аминокислот при условии добавления люпиновой муки в различном количестве. Исследован аминокислотный состав смеси муки из пшеницы и из люпина, изучено влияние добавок люпиновой муки на реологические свойства теста. При замене от 5–20% пшеничной муки на люпиновую, наблюдается понижение упругости клейковины кондитерского теста, что обеспечивает возможность уменьшения продолжительности времени замеса в 1,5–2 раза [60]. В результате научных исследований получены данные о реологических свойствах теста с люпиновой мукой, подтверждено положительное влияние муки из люпина на показатели качества готовых изделий.

Установлено, что внесение в булочные изделия до 5% муки сои приводит к увеличению количества белков на 1,6%. Белки положительно влияют на показатели качества теста, увеличивают прочность клейковины, газообразующие свойства теста, улучшают внешний вид и прочность поверхности изделий, а также увеличивают срок годности [5].

Сотрудниками «МГУПП» с использованием семян бобовых культур разработаны рецептурно-технологические решения и технологии хлебобулочных изделий и выпеченных полуфабрикатов (бисквитных, песочных и др.). Разработаны рецептуры и технологии приготовления отделочных полуфабрикатов и начинок функционального действия. В разработанной продукции установлено высокое содержание белка и пищевых волокон в сравнительной характеристике с другими полуфабрикатами. Рекомендовано применение ИК-обработанного (нагрев инфракрасным излучением) нута в приготовлении воздушного полуфабриката, семян бобовых, подвергнутых ГТО (гидротермической обработке) – для начинок мучных кулинарных и кондитерских изделий.

Разработан метод приготовления кремовой массы, в производстве которого используют сахаро-крупяную смесь, приготовленную из крупы бобовых, сваренную до рассыпчатой консистенции. После охлаждения в полученную кашу добавляют сахар в соотношении 1:1, затем нагревают с последующим добавлением маргарина или сливочного масла [33, 41].

Разработана технология производства крема для кондитерских изделий из гороха. Горох подвергают термической обработке до приготовления в кипящем молоке или в сочетании молока с водой. В измельченную смесь из гороха и молока вносят сахар и кислоту лимонную, взбивают, добавляя сливочное масло и ароматизаторы до получения кремовой консистенции [32].

Сотрудниками «СПбПУ Петра Великого» приведены результаты исследования органолептических и физико-химических свойств экспериментальных образцов безглютеновых кондитерских изделий. Показано, что полная замена традиционного сырья в рецептурах бисквитных полуфабрикатов смесью чечевичной муки и рисовой муки в соотношении 1:1 приводит к улучшению органолептических показателей разрабатываемых полуфабрикатов. Полученные мучные кондитерские изделия рекомендуется использовать в диетическом питании [29].

В «ВГАУ им. императора Петра I» в сотрудничестве с «РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева», математическими методами планирования эксперимента разработано и оптимизировано рецептурно-технологическое решение сдобного печенья, на основе муки тритикалевой обдирной и муки проростков семян нута. Разработанный вид печенья рекомендован к внедрению пищевым предприятиям [30].

В лабораториях «МГУПП» установлено, что образцы белой продовольственной фасоли по органолептическим показателям, полноценности химического состава и пищевой ценности наиболее подходят для получения муки.

Для улучшения органолептических показателей и инактивации антипитательных веществ фасолевой муки рекомендованы режимы гидротермической обработки семян перед помолом. Односортная фасолевая мука отличается пониженной влажностью, повышенной ферментной активностью, увеличенной зольностью и кислотностью, а также отсутствием клейковины и преобладанием водорастворимых белков. Замена 10–15% пшеничной на фасолевую муку усиливает упругие свойства клейковины теста, а использование фасолевой муки вместо 25– 50% яйцепродуктов повышает стойкость пены и улучшает стабильность эмульсии. Рекомендовано применение односортной фасолевой муки для изготовления бисквитного и песочного полуфабрикатов [31].

Разработаны рецептуры бисквитного теста, в которых 50% муки и сахара заменяют на люпиновую муку. Установлено, что при добавлении в тесто люпиновой муки, оно приобретает желтоватый оттенок и не имеет запаха. Выявлено положительное влияние муки люпина на пенообразующие свойства и устойчивость пены в системе «сахар – яичный белок», которая даёт возможность получить более качественное тесто для приготовления кексов, бисквитов [39]. При замене от 5–20% пшеничной муки на люпиновую, наблюдается понижение упругости клейковины кондитерского теста, что обеспечивает возможность уменьшения продолжительности времени замеса в 1,5–2 раза. Основным недостатком, лимитирующим использование люпина, является присутствие в его химическом составе алкалоидов, дающих горечь. Продукты переработки люпина применяются при производстве безглютенового хлеба [38].

Исследователями «КГТУ» разработан модифицированный растительный функциональный пищевой ингредиент из семян маша. Разработанная рецептура овощного консервированного салата функционального назначения, с применением модифицированных семян маша, технология запатентована.

Учёными «БИТИ» разработана технология производства майонеза с использованием белкового изолята, полученного из маша, проанализированы и изучены свойства белкового изолята [17].

Научными сотрудниками «СГТУ им. Гагарина Ю.Л.» разработана комплексная технология переработки зерна нута. В результате исследований получены ингредиенты для получения продуктов здорового питания: нутовая мука, белковый изолят из зерна нута, выделен крахмал и пищевые волокна. В результате исследований в качестве дополнительных продуктов глубокой переработки нута получены нутовое масло и кормовые продукты.

Разработан способ получения пастообразного белкового концентрата из люпина, обладающего повышенной биологической ценностью. Полученный концентрат применим в качестве наполнителя в различных областях пищевой промышленности. При использовании люпина увеличивается энергетическая составляющая блюда и кулинарных продуктов посредством повышения содержания белков и других элементов [37]. Белки люпина также нашли успешное применение в технологиях эмульгированных пищевых систем. Исследователями ООО «Флоттбег Москау» проведён поиск альтернативных источников белка и оптимизация технологий с учетом возрастающих требований к качеству продукции и безопасности производства. Проанализировано практическое применение люпинового белка в пищевой промышленности [19].

Заключение

Согласно результатам обзора, очевидна перспективность использования зернобобовых культур в разработке современных рецептурнотехнологических решений и технологий получения функциональных продуктов питания с заданными свойствами в различных отраслях пищевой промышленности, по степени активности исследований зернобобовые располагаются в следующем порядке – соя, горох, фасоль, чечевица, нут, маш, люпин.

Моделирование рецептурных смесей пищевых продуктов, как общего, так и функционального назначения с использованием бобовых культур, имеет широкое применение в различных отраслях пищевой промышленности. Оптимизационные задачи разработки мясных, молочных, кондитерских, хлебных продуктов, соусов, кулинарных изделий решаются по целевым критериям: химическому, минеральному, витаминному, аминокислотному составам, энергетической ценности, функционально-технологическим показателями – влагоудерживающей, влагосвязывающей способности, реологическим свойствам, структурномеханическим показателям, пенообразующей способности, устойчивости при хранении.

Основной акцент и повышенное внимание на сегодняшний день, уделяется вопросам проектирования комбинированных продуктов питания на основе создания рациональных рецептур с заданными свойствами, обеспечивающих задаваемый уровень адекватности на основе частичной или полной замены традиционного сырья продуктами глубокой переработки зернобобовых.

Получение из зернобобовых полупродуктов и продуктов с заданным составом по макро-и микронутриентам, с определенными физикохимическими и функциональными характеристиками основано на применении ферментативного катализа, биотрансформации, инфракрасного облучения, механоактивации, физических и химических методов воздействия, описанных вышеперечисленными учеными.

Список литературы Перспективы применения зернобобовых в инновационных технологиях функциональных продуктов питания

  • Зернобобовые России. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Москва, 2017. URL: http://www.fao.org/3/a-i7136r.pdf
  • Мировой рынок бобовых культур. МНИАП. URL: http://xn80aplem.xn-p1ai/analytics/Mirovoj-rynok-bobovyh-kultur
  • Долгосрочная стратегия развития зернового комплекса Российской Федерации до 2025 года и на перспективу до 2035 года. URL: https://mcx.gov.ru/upload/iblock/04c/04c91c2c72fbd773540ec908f9410edd.pdf
  • Патшина М.В. Некоторые аспекты использования комбинации белковых препаратов в мясных продуктах // Инновационная наука. Сельскохозяйственные науки. 2015. № 8. С. 85-86.
  • Прогноз развития рынка сои в сезоне 2020/21: Россия и мир. URL: https://specagro.ru/news/202006/rynok-soi-rossiya-i-mir
  • Производство нута в России увеличилось в 10 раз. URL: https://www.oilworld.ru/analytics/localmarket/284023
  • Альтернатива сое: к 2020 году Россия сможет производить свыше 5 млн т люпина. URL: http://soyanews.info/news/alternativa_soe-_k_2020_godu_rossiya_smozhet_proizvodit_svyshe_5_mln_t_lyupina.html
  • Срочно в меню: ТОП5 бобовых. URL: https://foodandmood.com.ua/rid/food/715135top5samykh-poleznykh-bobovykh
  • Пат. № 1741730, RU, A23J1/14. Способ получения белка из растительного сырья / Крылова В.Б., Ступин В.Э.; заявитель и патентообладатель: Воронежский технологический институт и Московский мясокомбинат. № 4879083/13; Заявл. 01.11.90; Опубл. 23.06.92, Бюл. № 23.
  • Манжесов В.И. Перспективы использования бобов фасоли для получения белковых концентратов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2011. № 8. С. 65-65.
  • Хрулев А.А., Бесчетникова Н.А. Белок из люпина: технологии, применение, перспективы. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/belok-iz-lyupina-tehnologii-primenenie-perspektivy
  • Скурихин И.М. Химический состав пищевых продуктов. ДеЛи принт, 2002.
  • Польза и вред бобовых. URL: https://www.edimdoma.ru/jivem_doma/posts/17929polza-i-vred-bobovyh
  • Ашуров Ф.Н., Махмудов К.Ю., Мажидов К.Х., Рахимов М.Н. Майонезы на основе белковых изолятов из маша // Хранение и переработка сельхозсырья. 2014. № 2. С. 52-55.
  • Горлов И.Ф., Нелепов Ю.Н., Сложенкина М.И., Коровина Е.Ю. и др. Разработка новых функциональных продуктов на основе использования пророщенного нута // Все о мясе. 2014. № 1.
  • Мельникова Е.И., Богданова Е.В., Бурцева М.И., Иванов С.С. Молочно-растительный экстракт люпина - сырье для функциональных продуктов питания // Пищевая промышленность. 2014. № 5. С. 70-72.
  • Ашуров Ф.Н., Махмудов К.Ю., Мажидов К.Х., Рахимов М.Н. Майонезы на основе белковых изолятов из маша // Хранение и переработка сельхозсырья. 2014. № 2. С. 52-55.
  • Рыжкова Т.А., Третьяков М.Ю., Чулков А.Н. Влияние добавок муки из люпина на биологическую ценность и структурно-механические свойства пшеничного теста // Зернобобовые и крупяные культуры. 2015. № 1 (13). С. 67-70.
  • Хрулев А.А., Бесчетникова Н.А. Белок из люпина: технологии, применение, перспективы // Пищевая промышленность. 2015. № 12. С. 63-65.
  • Красильников В.Н., Мехтиев В.С., Маркина В.Ю., Тимошенко Ю.А. Люпин: создание продуктов питания функционального назначения, вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны // Хранение и переработка сельхозсырья. 2015. № 8.
  • Камербаев А.Ю., Свидерская Д.С., Абраменко А.П. Разработка технологии получения белкового гидролизата из нута // Пищевая промышленность. 2016. № 3. С. 41-43.
  • Лобов А.В., Баранова А.С., Савельева Ю.С. Разработка полуфабрикатов в тесте с применением зернобобовой культуры нут // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2016. С. 1-4.
  • Даниленко Н.В., Левковская Е.В. Актуальность использования экстракта пажитника в технологии мясных хлебов // Актуальные направления инновационного развития животноводства и современные технологии производства продуктов питания: материалы международной научно-практической конференции. 2016. С. 151-153.
  • Курышев О., Мосолова Н.И., Горлов И.Ф., Даниелян И.С. О Совершенствование технологии производства изделий колбасных вареных с использованием растительного сырья // Известия. 2017. № 3 (47).
  • Данилов Ю.Д., Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Злобина Е.Ю. и др. Изучение возможности использования экструдированных нута и пшеницы в технологии колбасных изделий повышенной биологической ценности // Известия. 2018. № 2 (50).
  • Актуальность использования нута на пищевые цели 2018 г. URL: http://hipzmag.com/nauchnyj-sovet/aktualnost-ispolzovaniya-nuta-na-pishhevye-tseli
  • Тарасенко Н.А., Никонович Ю.Н., Михайленко М.В., Ершова Н.П. Порошок из семян люпина - перспективный белковый обогатитель продуктов питания // Научный журнал КубГау. 2018.
  • Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Данилов Ю.Д., Семенова И.А. и др. Использование нового пищевого ингредиента в производстве мясных продуктов функционального назначения // Известия. 2018. № 4 (52).
  • Панкина И.А., Белокурова Е.С., Ерзикова М.О. Использование семян чечевицы при создании пищевых продуктов для диетического питания // XXI век: Итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2018. № 2. С. 34-38.
  • Тертычная Т.Н., Мажулина И.В., Горбунова Е.А., Синельникова О.В. Натуральные биологически активные добавки в производстве сдобного печенья // Известия ТСХА. 2019. № 1. С. 127-135.
  • Рукшан Л.В., Новожилова Е.С. Оценка технологических свойств муки из фасоли отдельных сортов применительно к технологии мучных кондитерских изделий // Вестник Могилевского Государственного университета продовольствия. 2019. № 1 (26). С. 11-23.
  • Гатько Н.Н., Варламова А.Г. Использование соевой муки в приготовлении сдобных хлебобулочных изделий // Известия вузов. Пищевая технология. 2009. № 1. С. 72-74.
  • Мусина О., Шулбаева М., Боргояков П., Коновалов К. Использование бобовых и зерновых культур в молочной промышленности // Food market news. URL: https://sfera.fm/articles/myasnaya/ispolzovanie-bobovykh-i-zernovykh-kultur-v-molochnoi-promyshlennosti
  • Устинова А.В., Белякина Н.Е. Функциональные продукты питания на мясной основе // Всё о мясе. 2010. № 3. С. 4-7.
  • Чижикова О.Г., Коршенко Л.О., Суховарова М.А., Исаков А.В. Разработка ассортимента хлеба пшеничного с добавлением семян фасоли // Вестник евразийской науки. 2015. Т. 7. №. 3 (28).
  • Шелепина Н.В. Использование продуктов переработки зерна гороха в пищевых технологиях // Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. №. 4 (19).
  • Василенко З.В., Швабров О.В, Макасина О.Н, Омарова Э.М. Добавки из люпина - компонент пищевых продуктов // Технические приемы и методика пищевых производств: тезис. доклад. Международной научно - технической конференции. 2005. С. 107-108.
  • Василенко З.В., Никулина И.В, Еловая О.Н. Изучение возможности изготовления продуктов из бисквитного теста с добавкой из пюре люпина // Технические приемы и методика пищевых производств: тезис. доклад международной научно-технической конференции. 2005. С. 98-122.
  • Новожилова Е.С., Логовская В.П. Мучные продукты питания с использованием люпина // Техника и технология пищевых производств: тез. докл. междунар. науч.-технич. конф. Могилев: Издательский центр БГУ, 2005. С. 130-131.
  • Музалевская Р.С., Батурина Н.А. Особенность и пищевая значимость булочных продуктов с добавками зёрен бобовых растений // Потребительская ярмарка: особенность и защищенность продуктов и услуг: материал. международной. научно.-практической. конференции. Орел, 2002. С. 110-112.
  • Артёмова Е.Н., Царёва Н.И. Творожные десерты с естественными пенообразователями и стабилизаторами // Легкая пищевая индустрия. 2003. № 3-4. С. 46-49.
  • О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2018 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2018. 254 с. URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php? ELEMENT_ID=12053
  • О мерах по профилактике заболеваний, обусловленных дефицитом микронутриентов, развитию производства пищевых продуктов функционального и специализированного назначения: Постановление от 14.06.2013 № 31. URL: http://www.rg.ru/2013/09/18/onishenko-dok.html
  • Тутельян В.Г., Онищенко Г.Г. Государственная политика здорового питания населения: задачи и пути реализации на региональном уровне. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 288 с.
  • Абдулхамид А.М., Шамкова Т.Н., Брославец М.А. Перспективы использования бобового сырья в производстве хлебобулочных и мучных кулинарных изделий // Региональный рынок потребительских товаров и продовольственная безопасность в условиях Сибири и Арктики: материалы VIII Международной научно-практической онлайн-конференции. 2019. С. 45-48.
  • Щетилина И.П., Сандракова Н.А., Чичкань Д.С., Шевченко А.А. Оценка тенденций и перспектив развития рынка общественного питания Центрально-Черноземного экономического района России // Экономика и предпринимательство. 2020. № 5 (118). С. 409-420.
  • Родионова Н.С., Полянский К.К., Попов Е.С., Дьяков А.А. Инновационные технологии производства кондитерских изделий на основе растительных биоресурсов // Инновационное предпринимательство: теория и практика: сборник материалов Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. 2019. С. 176-179.
  • Abu-Salem F.M., Abou-Arab E.A. Physico-chemical properties of tempeh produced from chickpea seeds // J. of American Science. 2011. V. 7. № 7 P.107-118.
  • Alonso R., Aguirre A., Marzo F. Effects of extrusion and traditional processing methods on antinutrients and in vitro digestibility of protein and starch in faba and kidney beans // Food Chem. 2000. V.68. P. 159-165.
  • Anton A.A., Ross K.A., Lukow O.M. Influence of added bean flour (Phaseolus vulgaris L.) on some physical and nutritional properties of wheat flour tortillas // Food Chem. 2008. V.109. P. 33-41.
  • Cardador-Martinez A., Loacra-Pina G., Oomah B.D. Antioxidant Activity in Common Beans (Phaseolus vulgaris L.) // Agric. and Food Chem. 2002. V. 50. № 24. P. 6975-6980.
Еще
Статья обзорная