Белковые продукты

Белки бобовых культур представлены в основном глобулинами (от 60 до 90 %) и альбуминами (от 10 до 20 %). Глобулиновая фракция состоит преимущественно из двух компонентов, различающихся константами седиментации (11S и 7S). Они представляют группу запасных белков.

Для некоторых глобулинов, например глобулинов сои, установлено субъединичное строение белков. В них обнаружено 12 субъединиц, проявляющих специфические свойства и имеющих различную молекулярную массу.

Методами спектрофотометрических исследований в рентгеновских лучах с малыми углами рассеяния была показана и предложена схема субъединичного строения глицинина сои, согласно которой 12 субъединиц глицинина образуют две гексагональные структуры с кислотными свойствами, уложенные стопкой. При этом субъединицы с кислотными и субъединицы с основными свойствами чередуются между собой в каждом шестиугольнике, который они составляют, а также с расположенными напротив них субъединицами второго шестиугольника.

Сложные четвертичные структуры глобулинов бобовых растений объясняются особенностью этих белков ассоциировать и диссоциировать в зависимости от условий среды.

Согласно представленной на рисунке 1.1 (3) схеме 11S – глицинин находится в агрегированной форме при рН 7,6, когда ионная сила снижена до 0,1, а под действием более высоких ионных сил диссоциирует на 11S-форму. Таким образом, создавая разные условия (рН, μ), в белке вызывают диссоциацию нативной двумерной формы (11S) на промежуточные формы (7S), которые, в свою очередь, диссоциируют на субъединицы. Эта диссоциация необратима при крайних значениях рН или в присутствии реагентов (мочевина, детергенты), вызывающих денатурацию, но остается обратимой, если условия среды мягкие (рН 7,6; ионная сила 0,001). Диссоциация нарастает с образованием промежуточных форм с константами седиментации 4S или 5S. Эти агрегаты в основном состоят из двух или трех соединенных субъединиц. В объектах обнаружены и другие фракции глобулинов (12S, 7S, 5S, 9S и другие), которые менее изучены. Такие конформационные и структурные модификации приводят к существенным изменениям вязкости, присущей белкам.

Явление ассоциации и диссоциации  глобулинов сои представлено на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Явление ассоциации и диссоциации глобулинов сои

Альбумины бобовых и масличных культур изучены меньше, чем глобулины. Аминокислотный состав характеризуется более высоким содержанием метионина и триптофана. В белковой фракции сои, например, выделяют две группы альбуминов. К первой относят ингибиторы трипсина и цитохром С, ко второй — аллантоиназу, β-амилазу, гемагглютинины и липоксигеназы. (3).

Альбумины представлены в форме  изолектинов, имеющих четвертичную структуру с 2-4 субъединицами. Они состоят из двух полипептидных цепей с различной молекулярной массой.

1.2 Особенности технологии мягкого сыра типа «Домашний» и рассольных сыров при комплексном использовании сои и молока

В последнее время низкие темпы  роста производства в сельском хозяйстве  не создают необходимых условий для роста сырьевой базы выработки разнообразных продуктов питания в условиях удовлетворения растущего спроса населения. Остро стоит вопрос с производством животноводческой продукции. (4).

В связи с этим все большую  популярность последнее время получают продукты, выработанные с использованием белков растительного происхождения, например белков сои.

Интерес к соевым бобам и продуктам  их переработки в мире никогда  не угасал, а сегодня он вспыхнул с новой силой, что обусловлено  тем, что и сегодня соя удовлетворяет  самым строгим критериям, предъявляемым к продовольственным культурам наукой о питании (5).

 В целях получения молочного  сбалансированного продукта необходимо сочетать коровье молоко с соевым, соединяя их уникальные полезные свойства, то есть создавать комбинированный продукт.

Комбинирование компонентов животного и растительного происхождения является очень перспективным направлением, так как позволяет создавать специализированные продукты питания с повышенной биологической и пищевой ценностью (6).

Сочетание полезных качеств молочных и зерновых продуктов позволяют получать гармоничные по составу и свойствам композиты. Молочно-зерновые продукты обладают  определенными функциональными свойствами. Молочный ингредиент содержит кальций и белок, богатый незаменимыми аминокислотами, растительный жир зернового ингредиента - полиненасыщенные жирные кислоты, оболочки зерен, пищевые волокна, витамины С, В₁, В₂, В₆, в том числе антиоксиданты Е, бета-каротин, олигосахариды и минеральные вещества.

Биологическая ценность комбинированно продукта достаточно высока. Введение растительных компонентов дает возможность заменить часть животного белка растительным, значительно обогатить минеральный состав, повысить содержание витаминов, особенно водорастворимых, а также внести пищевые волокна.

Таким образом, комбинирование молочных продуктов с зерновыми ингредиентами, в частности с соей, позволяет сохранить для продукта органолептические показатели и рационализировать состав (7).

Именно поэтому многие ученые различных  стран мира ведут практические разработки в области получения новых молочных продуктов на основе соевого и коровьего молока.

Российскими учеными был разработан и запатентован способ производства соевого белкового продукта, преимущественно соевого сыра. Технология получения данного продукта, выглядит следующим образом. Проводят створаживание соевого молока коагулянтом в присутствии нейтральных солей сильных кислот, замедляющих процесс коагуляции белков-глобулинов, взятых в количестве от 0,04 до 2,5 % от массы соевого молока. Для отделения сыворотки прессованию подвергают створоженную массу с температурой не менее 68 °С. Из нейтральных солей сильных кислот можно использовали кристаллическую поваренную пищевую соль либо её водный раствор, которые можно вводился в соевое молоко перед створаживанием. Перед створаживанием соевое молоко необходимо нагреть до температуры от 75 до 119 °С. Для створаживания можно использовать комплексные коагулянты, имеющие в своём составе молочную кислоту. Коагулянт вводят в соевое молоко в соотношении от 1 до 2 % от массы соевого молока постепенно при медленном осторожном помешивании. Перед прессованием в предварительно измельченную после отцеживания сыворотки створоженную массу можно ввести пищевые добавки, например морскую капусту, тмин, чеснок, зелень и т. п. в соответствии с заданной рецептурой. По окончании прессования полученный соевый сыр охлаждают до температуры от 18 до 20 °С и подвергают вакуумной упаковке. Изобретение позволяет улучшить структуру соевого сыра (8) .

Также российскими учеными были исследованы способы получения мягких комбинированных сыров на основе молока и соевого напитка.

В процессе этих исследований были разработаны технологические параметры производства новых видов мягких комбинированных сыров «Идеал» и «Новинка» с использованием обезжиренного молока и соевого напитка. Первый вырабатывается путём термокислотного, а второй – термокальциевого свертывания сырья (9).

В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности разработана технология мягких сыров на молочно-соевой основе. В процессе работы была изучена возможность применения жидких продуктов переработки цельных соевых семян (соевого напитка) в производстве термокислотных и термокальциевых низкожирных сыров. Определено влияние дозы соевого компонента на органолептические, синергетические и физико-химические показатели получаемых сгустков. Установлено наиболее рациональное соотношение обезжиренного молока и соевого напитка в смеси. Установлено влияние основных технологических факторов (температуры свёртывания смеси, кислотности вносимой сыворотки, дозы внесения хлорида кальция) на формирование мягких комбинированных сыров с термокислотным и термокальциевым свёртыванием сырья. Получены математические модели, описывающие эти процессы. Определены условия, позволяющие получить продукт хорошего качества. Установлен состав и биологическая ценность мягких сыров на молочно-соевой основе с термокислотным и термокальциевым свертыванием сырья. Изучено влияние условий хранения на органолептические, физико-химические, микробиологические показатели готового продукта. Изучена возможность использования при производстве мягких сыров на молочно-соевой основе вкусовых наполнителей, таких как чеснок и укроп (10).

Также кемеровскими учеными был  запатентован способ формирования мягких кислотно-сычужных сыров с использованием сои. В этой работе изучены свойства соевого экстракта и молочно-соевых смесей различного состава, доказана целесообразность их использования при производстве ферментированных комбинированных молочных продуктов. Изучены особенности различных способов коагуляции молочно-соевых смесей. Установлены основные закономерности формирования мягкого комбинированного кислотно-сычужного сыра, исследована эффективность использования основных компонентов сырья при его производстве. Получены математические модели, описывающие эти процессы. Определены рациональные параметры, позволяющие получить продукт с заданными свойствами. Изучено влияние срока хранения на органолептические и физико-химические свойства сыра. Установлен состав и биологическая ценность мягкого комбинированного кислотно-сычужного сыра с использованием сои (11).

Разработки в данной области  ведутся не только российскими учеными. Например, ученые США запатентовали способ изготовления свежего сыра с использованием выделенного из сои белка.

Способ изготовления сформованного, отпрессованного свежего сыра, предусматривает следующие этапы: смешивание молока и белка, выделенного из сои; нагревание смеси до температуры от 70 до 100 °С; добавление в смесь кислоты пищевого качества; отделение сыворотки от смеси; внесение получаемой массы продукта в формы; воздействие давлением на продукт в формах. Доля молока в смеси составляет от 80 до 100 %. Молоко содержит от 0 до 5 % жира из группы, включающей молочный жир или растительное масло. Доля соевого белка в смеси составляет от 10 до 100 %; значение его величины рН находится в пределах от 3 до 7. Величину рН регулируют путём распылительной сушки или смешивания изолятов соевого белка, имеющих различные значения рН. Выделенный соевый белок добавляют в молоко при перемешивании при температуре от 0 от 60 °С. Пищевая кислота может быть представлена органическими и неорганическими кислотами (12).

Также американскими учеными запатентован сформованный свежий сыр и способ его производства, предусматривающий  следующие операции: смешивание молока (от 80 до 100 %) и выделенного соевого белка; нагревание смеси до температуры от 70 до 100 °С; добавление пищевой кислоты в смесь; отделение сыворотки от смеси; внесение оставшейся массы в формы; воздействие давлением на массу в формах. Соевый белок, имеющий значение рН в пределах от 3 до 7, используют в количестве от 10 до 100 %. Используемое молоко содержит от 0 до 5 % жира, выбираемого из группы, включающей молочный жир и растительное масло. Пищевую кислоту добавляют в молочную массу в количестве от 0,05 до 5 %. В состав сыра также включают соль.

Например, к 3000 г цельного молока добавляют 28 г изолята соевого белка распылительной сушки с рН 5,4. Смесь подогревают до температуры 82 °С и выдерживают в течение 15 мин при перемешивании, после чего вносят в неё молочную кислоту. Получаемую сыворотку сливают, а створоженную массу солят и вносят в формы. Готовый сыр отличается чистым молочным ароматом (13).

Техника изготовления рассольного  сыра "Брынза" описана еще великими древнегреческим философом Аристотелем. В крупных хозяйствах древних греков кроме обычных кухонь для приготовления еды, были "сырные кухни". В этих помещениях брынзу, предназначенную для домашнего употребления, хранили в просмоленных бочках с рассолом и виноградным соком.

В почти неизменном виде рецепт брынзы сохранился и до наших дней. В Болгарии - брынза один из самых популярнейших видов  сыров и является компонентом многих национальных блюд. Созревание в рассоле - одна из особенностей изготовления брынзы, поэтому диетическим этот сыр не назовешь, зато он содержит легкоусвояемые белки молока, молочный жир, минеральные соли, витамины В₁, В₂, С (14).

При разработке продукта из комбинированной смеси  молока коровьего и соевого применялись различные технологии.

Обоснована и разработана технология получения соевых продуктов из соевых бобов, производимых сельхозпредприятиями Республики Казахстан. Изучена биотехнология молочно-соевой смеси. Установлены рациональные соотношения молока коровьего и соевого, позволяющие получить сыры с высокими качественными показателями. На основании использования математических методов определены видовой и количественный состав заквасок и ферментных препаратов для свертывания молочно-соевой смеси. Разработаны технологические параметры производства сыров твёрдого сычужного и рассольного сулугуни с использованием молока коровьего и соевого. Изучены биологическая, пищевая и энергетическая ценность сыра сычужного «Тулпар» и сулугуни «Новый». Изучена хранимоспособность новых продуктов. Установлены сроки их хранения (15).

На Украине  был разработан новый  способ получения белкового продукта с точки зрения здравоохранения  полезным.

 Получения  молочно-растительного белкового  продукта с низким уровнем  холестерина, отличающийся тем,  что готовят смесь состава 1:1 из обезжиренного коровьего и соевого молока, которую затем пастеризуют при температуре от 94 до 96 °С без выдержки, осаждают заквашенной молочной сывороткой с кислотностью от 135 до 145 °Т (15 % от массы смеси), выдерживают 10 минут и далее позволяют самопрессоваться в течение от 90 до 120 минут до содержания влаги от 65 до 75 %.