Представлена проблема дефицита белка в рационе питания населения Российской Федерации и возможные пути преодоления нехватки белка и полноценных аминокислот путем обогащения продуктов массового потребления – хлебобулочных изделий белоксодержащими добавками, выделенными из нетрадиционного или вторичного сырья.
Ключевые слова: хлеб, дефицит белка, биологическая ценность, аминокислоты, нетрадиционное сырье, белковый изолят.
Рациональное питание – важнейший источник жизненной энергии человека, основа становления и поддержания его физического состояния, один из главных факторов его интеллектуальной деятельности
Однако в последние десятилетие состояние здоровья нации характеризуется негативными тенденциями. По данным Росстата уровень болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ за 2008-2014 гг. среди взрослого населения увеличились на 9,4 %; болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм - на 18 %; болезни органов дыхания – на 16,5 %; болезни, характеризующиеся повышением кровяного давления – на 21 %; злокачественные новообразования – на 19 %; врожденные аномалии, деформации и хромосомные нарушения – на 25,1 %; сахарный диабет – на 35 % [8].
Одна из важнейших причин, вызвавших негативные тенденции в состоянии здоровья населения нашей страны, − это отрицательная динамика изменения белковой ценности рациона питания, связанная как с количественным дефицитом в потреблении белка, так и с постепенным снижением его биологической ценности.
Россия относится к той группе стран, где в состоянии хронического дефицита белка и просто недоедания, по оценке ФАО/ВОЗ, находится от 2,5 до 4,0% от общей численности населения. В последнее время дефицит потребления населения белка превысил 40% от рекомендуемой нормы и составляет суммарно более 1,0 млн.т. Последнее эквивалентно дефициту в питании россиян 5−6 млн.т. мяса в год, а это примерно в два раза превышает то, что производится сейчас в стране [2, с. 124].
По-видимому, единственным высокоэффективным решением задачи улучшения структуры белкового питания населения России является увеличение продуктов массового потребления с высокой биологической ценностью.
Мировой и отечественный опыт убедительно свидетельствует, что наиболее эффективным и доступным с экономической точки зрения способом улучшения обеспеченности населения белком является регулярное включение в рацион пищевых продуктов, обогащенных этим ценным веществом до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека.
Одним из наиболее действенных способов ликвидации дефицита белка и незаменимых аминокислот в достаточно короткие сроки является обогащение им продуктов массового потребления – хлебобулочных изделий.
Хлеб в России всегда был и остается главным продуктом питания. Анализ структуры хлебобулочных изделий, вырабатываемых предприятиями отрасли в последние годы, показывает, что именно хлеб остается главным продуктом всей хлебной группы.
Одним из основных показателей пищевой и биологической ценности хлебобулочных изделий является количественный и качественный состав белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. На аминокислотный состав хлебобулочных изделий влияют вид, сорт и химический состав муки, из которой они были приготовлены, состав других рецептурных компонентов и потери, связанные с технологией их приготовления.
Анализ биологической ценности хлеба показывает, что пшеничный хлеб имеет существенный дефицит по трем важнейшим незаменимым аминокислотам – лизину, треонину и триптофану. Наряду с несбалансированностью незаменимых аминокислот и резкой диспропорцией соотношения их с заменимыми аминокислотами в хлебе установлено оптимальное соотношение лейцин − изолейцин и избыточное количество фенилаланина.
Кроме того, в течение последнего десятилетия пересмотр нормативной документации значительно снизил показатели качества зерна и вырабатываемой из него муки, в результате чего резко уменьшилась массовая доля белка в хлебобулочных изделиях, что негативно отразилось на их пищевой и биологической ценности.
Поэтому проблема повышения биологической ценности хлебобулочных изделий актуальна и может быть решена за счет внесения дополнительных видов белоксодержащих добавок с высоким содержанием белка и дефицитных аминокислот.
Одним из перспективных источников пищевого белка, который можно рационально использовать для повышения биологической ценности хлебобулочных изделий являются нетрадиционные источники (малоизвестные культуры) или белоксодержащие ингредиенты вторичных ресурсов перерабатывающих отраслей сельского хозяйства [1 с. 136, 6 с. 16, 11 с. 91].
Значительное количество вторичных ресурсов образуется в масложировой промышленности, которая, перерабатывая семена подсолнечника и извлекая из них лишь один компонент − растительное масло, располагает большим количеством шрота, широко используемого в кормовых целях.
Ценным свойством подсолнечного шрота является высокое содержание белка, низкая себестоимость и отсутствие токсичных и антипитательных веществ.
В результате исследований предложен способ получения белкового изолята из подсолнечного шрота с низким содержанием фенольных веществ путем солевой экстракции и осаждении водным раствором янтарной кислоты. Полученный белковый изолят имеет светлый цвет и содержит в пересчете на абсолютно сухое вещество 87,3% сырого протеина, 2,9% золы, 0,022% и 0,02% хлорогеновой и кофейной кислот соответственно [3 с. 1, 9 с. 19, 10 с. 52].
Целью данной работы являлось изучение возможности использования белкового изолята из подсолнечного шрота для повышения биологической ценности пшеничного хлеба.
Установлено, что аминокислотный состав белкового изолята из подсолнечного шрота представлен всеми незаменимыми аминокислотами. Отмечено, что изолят подсолнечника по содержанию метионина, лизина, треонина, фенилаланина и лейцина уступает белку ФАО/ВОЗ в среднем на 27−33 %, по содержанию триптофана − приближается к идеальному белку, а по изолейцину и валину − превосходит его на 4 и 10% соответственно [12 с 358].
Для оценки сбалансированности аминокислотного состава БИП расчетным путем определили следующие показатели качества белка:
· коэффициент различия аминокислотного скора, показывающий избыточное количество незаменимых аминокислот, используемых на пластические нужды, в белковом изоляте равен 51%.
· коэффициент утилитарности аминокислотного состава, численно характеризующий сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме – эталону, равен 0,43 доли ед.
· показатель сопоставимой избыточности содержания незаменимых аминокислот, характеризующий их суммарную массу, не используемых на анаболические цели, составляет - 1,84 доли ед.
· индекс незаменимых аминокислот равен 0,144 доли ед.
Таким образом, сбалансированный аминокислотный состав белка белкового изолята из подсолнечного шрота обуславливает целесообразность его использования в производстве хлеба.
На основании литературных данных [4 с. 1, 12 с. 358] в дальнейшем было исследовано влияние белкового изолята на хлебопекарные свойства пшеничной муки общего назначения. Установлено, что содержание и цвет сырой клейковины изменяется незначительно, с одновременным укреплением ее структурно-механических свойств, тесто имеет более крепкую консистенцию, чем контроль. Для улучшения хлебопекарных свойств пшеничной муки можно использовать добавки [7 с. 37].
Для исследования возможности использования белкового изолята в рецептуре хлеба с целью повышения его биологической ценности без видимого ухудшения его показателей качества, проводили ряд пробных лабораторных выпечек с дозировкой изолята 8, 10 и 12 % к общей массе муки. В качестве контроля была выбрана рецептура хлеба белого из пшеничной муки первого сорта по ГОСТ 26987. Для приготовления теста использовали различные сочетания аналогичных композиций [5 с. 1].
В результате пробных лабораторных выпечек установлено, что оптимальной дозировкой белкового изолята при приготовлении пшеничного хлеба является 10-15% к массе муки. При внесении такого количества белкового изолята объем хлеба, структура и цвет мякиша существенно не изменяется, а формоустойчивость подового хлеба увеличивается.
Белковый изолят, добавляемый в рецептуру хлеба из пшеничной муки, повышает в нем общее содержание белка и приближает содержание некоторых дефицитных аминокислот, например, лизина и триптофана к оптимальному уровню.
Употребление в пищу 100 г пшеничного хлеба, содержащего 15% белкового изолята, способствует покрытию суточной потребности взрослого человека в белках на 23%. При норме употребления 350 г хлеба человек получает 60 г белка или 80% среднесуточной потребности в белке.
Таким образом, для повышения биологической ценности пшеничного хлеба целесообразно использовать белковый изолят из подсолнечного шрота
Литература:
1. Дробицкая З. И. Биохимическая оценка масла плодов ореха черного / З. И. Дробицкая, Е. В. Щербакова / Труды Кубанского государственного аграрного университета, №37,2012. – С. 135-138.
2. Кудинов П.И. Современное состояние и структура мировых ресурсов растительного белка / П. И. Кудинов, Т. В. Щеколдина, А. С. Слизькая // Известия вузов. Пищевая технология, №4,2012. – С. 124 – 130.
3. Патент РФ № 2340203. Способ получения пищевого белкового изолята из подсолнечного шрота / Лобанов В. Г., Кудинов П. И., Бочкова Л. К., Щеколдина Т. В., Чалова И. А.; заявитель КубГТУ. – заявл. 02.07.2007г; опубл. 10.12.2008г. Бюл. №34.
4. Патент РФ № 2403724. Способ приготовления хлебобулочного изделия / Кудинов П. И., Бочкова Л. К., Щеколдина Т. В., Сочиянц Г.Г.; заявитель КубГТУ; заявл 12.05.2009г; опубл. 20.11.2010г. Бюл. №32.
5. Патент на изобретение RUS 2308194 Композиция для приготовления теста для хлебобулочных изделий / Донченко Л. В., Сокол Н. В., Храмова Н. С., Силко С. Н.; заявитель КубГАУ; 10.01.2006.
6. Сокол Н.В. Нетрадиционное сырье в производстве хлеба функционального назначения / Н. В. Сокол, Н. С. Храмова, О. П. Гайдукова // Хлебопечение России, № 1, 2011. – С. 16-18.
7. Сокол Н.В. Пектиновые вещества как улучшитель хлебопекарных свойств муки и качества хлеба / Н. В. Сокол // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, № 4, 2003. – С. 37-38.
8. Численность и состав населения [Электронный ресурс] // Федеральная служба государственной статистики. URL: http://www.gks.ru (дата обращения 10.01.2015).
9. Щеколдина Т. В. Получение белкового изолята из подсолнечного шрота / Т. В. Щеколдина, П. И. Кудинов, Л. К. Бочкова, И. А. Чалова // Известия вузов. Пищевая технология, № 1, 2008. – С. 19 − 20.
10. Щеколдина Т. В. Математическое моделирование и разработка оптимальных режимов извлечения белковых веществ из подсолнечного шрота / Т. В. Щеколдина, П. И. Кудинов, Л. К. Бочкова, Г. Г. Сочиянц // Известия вузов. Пищевая технология, № 2-3, 2010. – С.50 − 52.
11. Щеколдина Т. В. Квиноа – уникальная культура многоцелевого назначения / Т. В. Щеколдина, А. Г. Христенко // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов, № 5 (22), 2013. – С. 91-96.
12. Shchekoldina T. Production of low chlorogenic and caffeic acid containing sunflower meal protein isolate and its use in functional wheat bread marking / T. V. Shchekoldina, M. Aider // Journal of Food Science and Technology. – 2012. Vol. 5. – P. 358-369.
