Получение, свойства и применение белков амаранта в производстве функциональных продуктов питания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.07, кандидат технических наук Федоров, Артем Анатольевич

• Федоров, Артем Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Федоров, Артем Анатольевич

Введение

Глава 1 Аналитический обзор литературы

1.1 Роль белков в питании и их функции в организме человека

1.2 Источники пищевого растительного белка

1.3 Амарант — новый источник растительного белка

Глава 2 Объекты и методы исследования

2.1 Характеристика объектов

2.2 Схема экспериментальных исследований

2.3 Методы исследований

Глава 3 Химический состав жмыха и разработка технологии получения белковых концентратов

3.1 Химический состав жмыха амаранта

3.2 Исследование безопасности жмыха амаранта

3.3 Разработка технологии получения белкового концентрата из жмыха амаранта.

Глава 4 Свойства белковых препаратов в пищевых системах

Глава 5 Применение белков амаранта в технологии продуктов функционального питания 104 5.1 Проектирование рецептур пищевых продуктов с применением белковых препаратов амаранта на ЭВМ на основе программного обеспечения Сепепс2.

5.2 Разработка технологий производства продуктов применением белковых препаратов из жмыха амаранта изучение их свойств Общее заключение Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение, свойства и применение белков амаранта в производстве функциональных продуктов питания»

Интерес к растениям как источникам получения пищевых белков возник сравнительно недавно, благодаря стремительному научно-техническому прогрессу в сфере производства продовольствия и возникшим качественно новым направлениям интенсификации процессов получения пищи из вторичных ресурсов и нетрадиционных источников.

Организм животных не может синтезировать белок из неорганических веществ, а создает его из растительного и животного белков.

Благодаря короткому циклу воспроизводства, по ресурсным, экономическим и экологическим оценкам, одним из перспективных источников пищевого белка выступают растения.

По данным института питания РАМН, уровень и качество питания основных групп населения в нашей стране в последние десять лет резко снизились. Особенно низким стало потребление белковых продуктов. Соответственно увеличилось потребление углеводсодержащей пищи. Традиционным путем увеличения ресурсов пищевого белка является увеличение производительности растениеводства [48].

Современный этап развития пищевой технологии связан с обеспечением качественно нового скачка в эффективности использования ресурсов планеты для производства пищи. Промышленное освоение новой пищевой технологии позволит повысить качество, снизить себестоимость, расширить объем и ассортимент производимого продовольствия уже на существующей сельскохозяйственной базе при одновременном развитии традиционных и нетрадиционных методов производства пищи [42].

Успешная работа предприятий пищевой промышленности с учётом растущих цен в ближайшем будущем будет зависеть от их способности изыскивать и оптимально использовать белки для переработки на пищевую продукцию с целью организации снабжения потребителя экономичными и высокопитательными продуктами. Для удовлетворения этого требования необходимо реализовывать новую политику в области разработки и применения растительного белка. В качестве источника растительного белка сейчас уже используют различные белоксодержащие продукты, в частности, зернобобовые культуры, в которых ведущее место по значению в питании занимает соя [23].

В России большое внимание уделяется разработке новых источников и форм пищевого белка и их вкладу в увеличение объемов продукции животноводства в связи с превалирующим развитием производства новых форм мясных и молочных продуктов в целях снижения дефицита полноценных белков. Данное направление объединяет технологию получения белков различной степени чистоты и их переработку в новые пищевые продукты массового потребления [42].

Проблема получения недорогого, сбалансированного по аминокислотному составу животного и растительного белка в России на сегодняшний день еще не решена. В то же время только половина населения страны обеспечена необходимой нормой потребления белков (49г белка в сутки). Быстрее и более экономично можно решить эту проблему, используя продукцию растениеводства, в частности, за счет переработки сои [23]. Несмотря на большие территориальные размеры России, ее доля в мировом производстве масличного сырья составляет 1,5%. Определяющим фактором возделывания масличных культур служат природно-климатические условия.

Несмотря на то, что посевные площади постоянно возрастали, объем валового сбора масличных культур не имел стабильной тенденции к увеличению, наоборот, за счет ежегодного снижения урожайности даже при значительном расширении посевных площадей в 1996-2000 гт. величина урожая не выходила даже на доперестроечный уровень. Только в 2003 и 2004 гг. удалось существенно превысить показатель валового сбора пятилетки 1986-1990 гг. Но и этого уровня не достаточно, чтобы обеспечить в полной мере потребность населения в растительных маслах. В связи с этим предлагаются определенные изменения в площадях посева масличных культур при доведении их до 7,2 млн. га.

Соевый союз России предлагает программу «Развитие производства растительных протеинов в промышленных масштабах», согласно которой к 2010 г. дефицит пищевого белка должен быть восполнен за счет производства 350 тыс. т растительных белков и 650 тыс. т белков животного происхождения. Белки с полным комплексом незаменимых аминокислот содержатся в сое, нуте, амаранте, рапсе, льне. Соя позволяет получить от 5 до 15 ц чистого полноценного белка с каждого посевного гектара. Для сравнения, фуражная пшеница, которой засеивают около 80% самых плодородных земель на юге России, дает в 20 раз меньше белков, причем неполноценных. Стоит задача за два года удвоить посевные площади под соей. В этой культуре столько перевариваемого и легкоусвояемого протеина, сколько в черной икре, есть необходимые для физиологических функций фосфатиды, лецитиновый комплекс, самые разнообразные минералы и витамины, уникальные фосфолипиды — составная часть клеточных мембран всех живых организмов. [26]

Белок высочайшего качества дает амарант. Из его ценнейшего масла выделяется сквален, способный быстро восстанавливать кожный покров и наращивать ткани живых организмов.

В США создан Институт амаранта и поставлена задача довести производство семян данного растения до 7,5 млн т. У нас в России амарант может расти везде, включая Урал и Западную Сибирь. Он дает урожай до 40 ц/га, но ежегодно получаем всего лишь 15 тыс. т этой уникальной культуры. Соевый союз России предлагает к 2010 г. увеличить производство амаранта до 500 тыс. т. [27].

Именно эти три протеиновых гиганта: соя, нут, амарант — способны поднять разработки белковых препаратов растительного происхождения на самый высокий мировой уровень [27].

Поскольку в мировой практике белок амаранта еще недостаточно исследован и не применяется для создания пищевых продуктов, целью работы состоит в разработке концептуальных подходов и методологии получения и применения белковых препаратов из жмыха амаранта при производстве новых продуктов питания с заданным соотношением пищевых веществ.

Цель работы состоит в разработке концептуальных подходов и методологии получения и применения белковых препаратов из жмыха амаранта при производстве новых продуктов питания с заданным соотношением пищевых веществ.

Задачи работы: установить особенности соотношения белковых фракций, аминокислотный, жирнокислотный, углеводный, минеральный, витаминный состав жмыха амаранта и оценить его потенциальные возможности как источника для обогащения пищевых систем нутриентами и биологически активными веществами;

- дать комплексную характеристику пищевой ценности, физико-химических, функционально-технологических свойств белков амаранта в различных пищевых системах;

- исследовать жмых амаранта на предмет безопасности и дать оценку его токсичности;

- обосновать подходы и разработать способ получения концентрированной формы белков из жмыха амаранта;

- обосновать условия применения жмыха амаранта и концентрата белка амаранта в технологических процессах производства сбалансированных и обогащенных продуктов питания различных ассортиментных групп;

- разработать рецептурно-компонентные решения сбалансированных и обогащенных продуктов питания на основе сырья животного и растительного происхождения и рекомендации для корректировки традиционных технологических схем их производства;

- разработать проекты технической документации на продукты питания с использованием белков амаранта, провести их промышленную апробацию с оценкой качества и биологической ценности и дать оценку экономической целесообразности их производства.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)», Федоров, Артем Анатольевич

ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности использования жмыха амаранта как нового пищевого источника белка ввиду его ценности с точки зрения соотношения и количества пищевых веществ, их качественного состава, а так же безопасности для здоровья.

Углубленное исследование состава и свойств жмыха амаранта позволяют классифицировать его как биологически ценный объект, содержащий функциональные ингредиенты, на базе которого возможно производство продуктов питания широкого потребительского спроса с лечебно-профилактическим эффектом.

Оценка ФТС говорит о возможности сочетания с различными

I пищевыми системами при улучшении качественных показателей и выхода продукта.

Разработанные изделия могут быть отнесены к функциональным продуктам питания, поскольку установлено, что в них после внесения белковых препаратов на основе амаранта увеличилось содержание белка, а так же селена и железа, и могут быть рекомендованы для восполнения в рационе дефицита важных для человеческого организма нутриентов.