2. Новые формы белковой пищи

Новые формы белковой пищи – это продукты питания, получаемые на основе различных белковых фракций продовольственного сырья с применением научно обоснованных способов переработки и имеющие определенный химический состав, структуру и свойства, включая биологическую ценность.

Объективной количественной оценкой создания и развития отрасли производства растительных белковых продуктов (фракций) является наличие сельскохозяйственного сырья, высокопроизводительного оборудования (экстрактов, сепаратов, центрифуг, сушилок и т.д.) и конкурентоспособных технологий. К потенциальным сырьевым источникам относят: зернобобовые (соя, горох, чечевица, люпин, фасоль, нут); хлебные и крупяные культуры (пшеница, тритикале, рожь, овес, ячмень, кукуруза) и побочные продукты их переработки (отруби, сечка, мучка, зародыш); масличные (подсолнечник, лен, рапс, кунжут); псевдозлаковые (амарант); овощи и бахчевые (картофель, тыква); вегетативная масса растений (люцерна, клевер, люпин, сахарная свекла, зеленый табак); продукты переработки фруктов и ягод (косточки абрикоса, сливы, вишни, кизила, винограда и т.д.); кедровые и другие виды орехов. Из известных растительных источников пищевого белка наибольшее значение имеют семена сои.

На современном рынке пищевых ингредиентов соевые белки представлены изолятами, концентратами, текстурированными соевыми продуктами и различными видами соевой муки или крупки. Кроме того, существует большой ассортимент традиционных продуктов из цельных семян сои, которые веками использовались в странах Азии и интерес к которым в последнее время увеличивается с ростом информации о пользе этих продуктов для здоровья и с появлением новых пищевых технологий, позволяющих получать соевые продукты с вкусовыми характеристиками, отвечающими требованиям современного западного потребителя.

Соевую муку производят в значительном количестве и используют для разных целей: получения соевого белка, блинной муки, в хлебопечении и т.д.

Ее вырабатывают из семян сои, соевого жмыха и соевого шрота. Пищевой соевый жмых получают при отжиме масла из сои путем прессования, соевый шрот – при выработке масла путем экстрагирования.

Соевую муку в зависимости от сырья, из которого она изготовлена, подразделяют на виды: необезжиренная, ее вырабатывают только дезодорированную, обработанную паром для удаления пахучих веществ зерна; полуобезжиренная, получаемая из соевого жмыха; обезжиренная, получаемая из соевого шрота. Последние два вида в связи с предварительной тепловой обработкой сырья также бывают только дезодорированными.

Разные виды соевой муки отличаются по химическому составу, главным образом по содержанию жира и белка (табл. 4.10).

Таблица 4.10 Химический состав соевой муки

Содержание в 100 г продукта	Вид муки
	необезжиренная	полуобезжиренная	обезжиренная
Вода, г Белки, г Жиры, г Моно- и дисахариды, г Крахмал, г Клетчатка, г Зола, г	9,0 36,5 18,6 5,0 10,0 2,6 4,7	9,0 43,0 9,5 5,6 11,1 2,9 4,9	9,0 48,9 1,0 6,2 15,5 2,8 5,3

Соевые белковые концентраты изготавливаются из очищенных и обезжиренных соевых бобов (белых лепестков) путем удаления растворимых в воде небелковых компонентов (олигосахаридов, ферментов, минеральных веществ). Концентраты содержат 65 – 70% белка на сухое вещество. Для них характерны высокая влагоудерживающая способность, повышенная адсорбция жира и стабильность эмульсий.

Соевые белковые изоляты являются наиболее очищенной формой белковых продуктов, так как содержат не менее 90% белка на сухое вещество. Белок экстрагируется из измельченного белого лепестка слабощелочным раствором (рН 8 – 11) с последующим осаждением в изоэлектрической точке (4,2 – 4,5) и отделением в виде творожистой массы от олигосахаридов. Белковая масса промывается, нейтрализуется до рН 6,8 и сушится.

Сейчас развивается новая технология – экструзия полужирной сои, что позволяет получать продукты более высокого качества – текстураты, в которых соевый белок частично сохраняет масляную фракцию. Липиды находятся в нем в капсулированном виде, что обеспечивает текстурату больший срок хранения.

Назначение текстурированных белковых продуктов заключается в придании пищевым изделиям волокнистой или многослойной (кускообразной) структуры. После гидратации такие белковые продукты по внешнему виду и структуре напоминают мясо, птицу или морские продукты, выступая при этом в роли аналогов традиционных пищевых продуктов.

В основе экструзии лежит процесс реструктуризации белка, заключающийся в том, что под влиянием температуры, увлажнения и механического воздействия макромолекулы его формируют вязкопластичную массу, выстраивающуюся в направлении сдвига, с образованием новых поперечных связей. В результате образуется многослойная объемная жевательная структура, пригодная для использования в качестве наполнителей или аналогов.

Как правило, текстураты содержат не менее 45% белка. Эти соевые продукты находят широкое применение в мясной, рыбной, хлебопекарной, кондитерской промышленности. Наибольшие обьемы использования соевых белков приходится на мясрперерабатывающую (абсолютно минимально 70%) и молочную (15%) отрасли, суммарно в этих отраслях сконцентрированно более 4/5 объема всего применяемого сырья.

Соевые белковые продукты занимают важное место в мясоперерабатывающей промышленности. В зависимости от марки и степени концентрации белка соевые белки вводятся в рецептуры мясных изделий в количестве от 0,5 до 20%.

Модифицированные соевые белки (частично или полностью гидролизованные) получают из белковых продуктов с применением протеолитических ферментных препаратов (пепсин, папаин, бромелаин) или кислотного гидролиза. Такие белки используются как функциональные и вкусовые добавки к пище.

Особые соевые продукты представлены соевым соусом, тофу (соевым творогом), соевым молоком, мисо (соевой пастой) и другими видами. В последние годы интерес к соевым продуктам возрос благодаря развивающемуся в нашей стране вегетарианскому и лечебно-профилактическому питанию.

Обеспечение российской пищевой промышленности, отечественных производителей белковых функциональных смесей и текстурированных соевых белков идет в основном за счет импортных поставок изолятов, концентратов, текстуратов, соевой муки и пищевого шрота (белого лепестка).

За последние 5 лет суммарные объемы импорта различных видов пищевых соевых белков возросли практически вдвое – с 50–55 тыс. т в 2000 г. до 107 – 108 тыс. т в 2005 г. Но соотношение между отдельными группами и структурами импорта по странам-производителям значительно изменились. В структуре импорта соевых белков в Россию наблюдаются следующие тенденции:

• экспансия китайских изолятов на российский рынок;

• заметный рост суммарных объемов импорта изолятов по сравнению с концентратами;

• снижение импорта текстуратов при увеличении импорта пищевого соевого шрота за счет роста отечественного производства текстуратов;

• практически полный отказ от импорта генетически модифицированных соевых белков.

В 2003 г. была принята практически уже третья целевая Программа развития производства и глубокой переработки сои в Российской Федерации на период до 2010 г. На ее основе следует наладить выпуск конкурентоспособной импортозамещающей продукции и тем самым улучшить качество питания нашего населения. Уже сегодня российские банки проявляют большой интерес к отрасли глубокой переработки сои. Глубокая переработка сои – это технологический процесс выделения из соевых бобов ценных и функциональных компонентов, отличающийся высоким уровнем очистки сырья и конечных продуктов, стабильностью их физико-химических свойств. В результате глубокой переработки сои получают обезжиренную соевую муку, соевые концентраты и изоляты, изофлавоны и другие вещества. Это наиболее высокотехнологичный сегмент пищевой промышленности, на основе которого развито производство готовых к употреблению соевых продуктов и полуфабрикатов (соевое молоко, сыр тофу, мясные изделия, продукты детского питания, БАД).

Программный раздел по переработке сои и других белковых культур рассчитан на использование дешевых отечественных технологических линий. В этом разделе выделяют два направления.

Первое – это организация социального питания населения, которое базируется на использовании мини-линий «Соевая корова». Одна такая линия стоит 120 тыс. руб. За смену она перерабатывает 100 кг сои и производит при этом 1 тыс. кг соевого молока. Себестоимость 1 кг молока – 1 руб. Кроме того, высокорентабельно производство сыра тофу и вырабатываемой при этом окары.

Второе направление – использующее кавитационные технологии. В России используются кавитационные линии по двум направлениям:

1. Производство пищевых соевых и нутовых продуктов питания из пророщенного зерна (биоактивированные соевая мука и соевый концентрат, сладкие пасты, нутовые ингредиенты и т.д.). В кавитаторе гидроударная сила расщепляет сырьевую массу на молекулярном уровне.

2. Производство биоактивных кормов без премиксов и других дорогостоящих добавок для всех видов скота и птицы. В ВНИИ животноводства проводится эксперимент по производству деликатесной свинины с заданными показателями качества. В кормовые рационы входят рожь (60%), соя (10%) и зерносенаж (30%). По сути – это кормовая революция. В структуре себестоимости мяса корма составляют 28%, а не 65 – 70%, как обычно.

Существенное влияние на формирование российского рынка соевых продуктов оказывает и будет продолжать оказывать отрицательное отношение к генетически модифицированным продуктам. Поэтому российские производители соевых продуктов и продуктов питания используют только отечественное сырье или ориентируются на поставки нетрансгенных семян и соевых белковых продуктов из других стран. Несмотря на то, что Минздравом РФ официально разрешено без каких-либо ограничений использовать в питании продукты, полученные из 3-х линий трансгенной сои, а проблема заключается только в правильной маркировке продукции, продолжающийся ажиотаж вокруг этого вопроса и публикации информации о вредном воздействии трансгенных продуктов на здоровье человека приводят к отрицательному отношению к соевым продуктам в целом как производителей продуктов питания, так и потребителей, которые начинают отождествлять понятия «соевые», «трансгенные», «опасные». Эта ситуация, несомненно, отрицательно сказалась на темпах прироста объемов импорта и потребления соевых белковых продуктов в последние годы.

Вместе с тем с учетом дефицита животных белков, роста цен на мясо, рыбу, молочную продукцию, а также с расширением ассортимента и областей использования соевых белков мы ожидаем, что потребление соевых белков в ближайшие годы будет продолжать расти.

Растительный белок зерновых и других культур в общей массе уступает животному по содержанию незаменимых аминокислот (лизина, треонина и триптофана). Поэтому уже сегодня по всему миру широко разрабатываются и внедряются в жизнь специальные программы питания, в которых оптимальный баланс незаменимых факторов питания обеспечивается путем правильного подбора и сочетания различных видов белков (эффект взаимного обогащения). Дополнение в пищу, например, сои является прекрасным методом восполнения недостатка лизина в пшенице, кукурузе и рисе. За счет правильного подбора составляющих в смесях из хлебных, бобовых и масличных культур можно значительно повысить КЭБ, за эталон которого принимают показатель для казеина (2,5).

В зависимости от соотношения белковых составляющих различают эффекты истинного и простого обогащения. Эффект истинного обогащения наблюдается в том случае, если скор для каждой незаменимой аминокислоты в белке создаваемого продукта не менее 1,0, а простого – если значения аминокислотного скора композиции хотя и меньше 1,0, но выше, чем значения данного показателя для белков каждого продукта в отдельности. сбалансированность аминокислотного состава в белковых продуктах положительно отражается на их усвояемости. Если усвояемость белков растений по сравнению с казеином составляет 60 – 80%, то усвояемость белков, находящихся в составе концентрированных белковых продуктов с большим количеством незаменимых аминокислот,– 80-100%.

В производстве продуктов и кормов уже давно применяют добавки лимитирующих аминокислот, производство которых в мире представляет собой крупнотоннажную специализированную отрасль. Более 98% производства (по данным ФАО) приходится на метионин, лизин и триптофан. Так, в настоящее время для обогащения кормов в мире производится около 700 тыс. т кристаллического лизина.

Основными способами получения аминокислот являются методы микробиологического (лизин, треонин, валин) и химического (метионин, триптофан, фенилаланин) синтеза, однако часть дефицитных аминокислот можно получать с применением ферментативных методов (метионин), экстракцией (цистин, тирозин) и генной инженерии (лизин, треонин)

Добавление 0,5 – 1,5% метионина к белковым продуктам из сои приближает их по питательной ценности к идеальному белку, а добавление триптофана в пищу вызывает образование в организме человека антител и повышает его иммунитет.

Многочисленные исследования в области диетологии свидетельствуют о важной роли лизина в питании человека. Необходимо массово использовать лизин в качестве добавки в хлеб, макаронные изделия, пшеничную, рисовую, ржаную, кукурузную муку и другие продукты.

Потеря лизина, связанного в растительных и животных белках, при термообработке представляет серьезную проблему.

Будучи диаминомонокарбоновой кислотой лизин, встроенный в аминокислотную цепь белка, имеет свободную эпсилон-аминогруппу, обладающую высокой реакционной способностью. Благодаря этой группе между лизином и сахарами происходит реакция Майяра.

Однако, употребление аминокислот в пищу требует тщательного контроля со стороны медиков и специалистов по питанию, так как здесь необходимы особые методы их потребления и приемы введения.

Свободные аминокислоты, не принимая участия в синтезе белков тела, могут стать источником токсичных биогенных аминов и аммонийных солей. Наиболее высокой токсичностью обладают продукты декарбоксилирования трипьофана, тирозина, гистидина. Так, гистамин и серотонин, образующиеся при декарбоксилировании гистидина и триптофана, соответственно, относятся к веществам, вызывающим аллергию.