Способ производства полуобезжиренной соевой муки, способ производства текстурированного соевого белка, полуобезжиренная соевая мука и текстурированный соевый белок
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу производства полужирной соевой муки, способу производства текстурированных соевых белков, полуобезжиренной соевой муке и текстурированным соевым белкам. Полуобезжиренную соевую муку получают путем очистки соевых бобов от примесей, дробления, отделения от шелухи. Далее проводят сухое экструдирование в течение не более 15-20 с при влажности измельченных соевых бобов 7,0-9,5% под давлением при температуре до 150°С. Отжимают масло и измельчают отжатый жмых. Соевую муку с содержанием жира 5,0-7,5 мас.% увлажняют до влажности массы 20-27%, увлажненную массу нагревают до 70-95°С, проводят экструдирование в экструдере, в котором увлажненную массу нагревают до 145-180°С. Экструдированный текстурированный белок можно пропускать через куттер, разрезать, высушить, охладить, расфасовать. Предлагаемый способ позволяет получить полуобезжиренную соевую муку с исключительно высокими органолептическими показателями - практически полным отсутствием специфического вкуса и аромата соевой муки. Текстурированный соевый белок характеризуется хорошими органолептическими и функциональными показателями и стабилен при хранении. Установлено, что индекс растворимости белка обеспечивается на более высоком уровне в 30-40 единиц. Кроме того, за счет существенного ускорения процесса экструзии (повышение производительности процесса) снижаются энергетические затраты на осуществление сухой экструзии как минимум на 25%. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу производства полуобезжиренной соевой муки, способу производства текстурированного соевого белка, полуобезжиренной соевой муки и текстурированного соевого белка.
Наиболее близким к заявленному способу получения полуобезжиренной соевой муки является способ переработки семян сои, предложенный компанией Insta-Pro. Согласно этому способу предварительно очищенные соевые бобы, грубоизмельченные или целые влажностью 10-14% подвергаются сухой экструзии, при которой под воздействием высокой скорости вращения шнека и давления температура материала за время не более 30 с повышается до 135-148°С. Измельченный материал в "полужидком" состоянии выходит через центральное разгрузочное отверстие, и охлаждается за счет сброса давления и самоиспарения влаги до температуры 102-105°С, и подсушивается до 6,0-6,3%. Экструдированный материал из экструдера выходит в виде агломератов различных размеров и используется далее для отжима масла и дробления жмыха. По данным фирмы жмых имеет остаточное содержание масла около 8,0%. (Journal of the American Oil Chemists Saciety, v. 64, N 9, 1987, Р.131).
В силу того что процесс экструзии соевых семян проводят при их относительно высокой влажности (10,0-14,0%), при применении высоких давлений, высоких температур и интенсивного перемешивания он также сопровождается разрушением клеточных и внутриклеточных структур (в частности, масляных включений "сферосом"). Кроме того, наличие кислорода воздуха приводит к инициированию свободно-радикальных реакций и ухудшению качества вырабатываемого масла и масла, остающегося в жмыхе.
Известен способ получения текстурированных соевых белков, в котором муку, крупку и/или хлопья из соевых бобов с размером частиц 40-400 мкм и подкисляющий агент диспергируют в воде при 10-30°С с получением смеси, содержащей 33-40% сухого вещества, имеющей рН 4,8-5,7, и вязкость 5000-12000 МПа/с. Смесь подвергают обработке путем инжекции пара при 120-150°С в течение 6-60 с. Обработанную таким образом порцию текстурированного белкового продукта выводят с помощью эжекторного сопла в виде пучка, состоящего из отдельных частей, которые за счет соударения об отклоняющую поверхность, пересекающую пучок, образуют "пудинг" из агломерированных частиц (RU 2150212, С1, 2000).
В описанном способе используют предварительно обезжиренное сырье, а получаемый продукт характеризуется относительно низкими функциональными характеристиками.
Известен способ получения текстурированного соевого белка, по которому цельные соевые бобы гидратируют и подкисляют до значения рН, при котором происходит инактивация фермента липоксидазы, содержащегося в соевых бобах. Бобы измельчают до получения дисперсии, имеющей рН 4,5-6,5. Дисперсию вводят в ограниченную зону обработки и вдувают в ограниченный поток дисперсии пар под давлением в условиях, обеспечивающих быструю денатурацию соевого белка в дисперсии и текстурирование белка в форме дискретных кусков (ЕР 0385266, А2, 1990).
Недостатками способа являются необходимость предварительного подкисления продукта, что требует дополнительных временных затрат. Низкое значение рН затрудняет его последующее применение в мясных системах, имеющих значение рН конечных продуктов 5,8-6,5. Текстурирование продукта происходит при относительно большом содержании влаги, удаление которой из конечного продукта является энергоемким процессом и в значительной степени повышает себестоимость продукта.
Известен способ получения текстурированного белка, в котором порошковый обезжиренный материал из соевых бобов равномерно смачивают до содержания влаги 25-65%. Увлажненный материал подвергают паровой варке из расчета 0,1-2 части острого пара на 1 часть материала по сухому весу. Одновременно материал подвергают высокоскоростному центробежному смешиванию в турбинном смесителе. Получают влажный текстурированный протеин (US 4205094, 1980).
Недостатком способа является небольшой срок хранения такого продукта и невысокие функциональные свойства, ограничивающие сферы его применения.
Наиболее близким к заявленному способу производства текстурированного соевого белка является способ получения пищевого белкового продукта из неденатурированного, обезжиренного (экстрагированного с помощью растворителей) белкового материала семян соевых бобов. Из него получают увлажненную пасту влажностью 15-45%, которую затем нагревают под давлением при 126-193°С не менее 5 мин и тестурируют путем экструзии (US 4044157, 1977).
Недостатком способа является небольшой срок хранения, возможность осуществления процесса только на предварительно обезжиренном сырье, низкое содержание фосфолипидов и невысокие функциональные характеристики полученного белка.
Известен текстурированный растительный белок, содержащий до 80% белка, который получают, смешивая измельченное обезжиренное соевое сырье (крупку, хлопья, муку) с водой до получения однородной массы, в которой также содержится агент, не растворяющий белок. Массу формуют в виде изделий заданной конфигурации при температуре и давлении, обеспечивающих сохранение в нативном виде белков и белково-углеводных комплексов, содержащихся в исходном материале. Затем изделия проваривают в воде, чтобы денатурировать белок в них с получением трехмерной сетчатой структуры и выщелочить растворимые углеводы из белковой структуры (WO 82/03750, А1, 1982).
Недостатком данного продукта является то, что он не может быть использован непосредственно для производства продуктов питания, а требует предварительной термической обработки. Текстура данного продукта пористая, а не слоисто-волокнистая, что затрудняет его использование в качестве ингредиента традиционных мясопродуктов. Себестоимость его производства высока вследствие высокой его влажности и связанных с этим больших затрат на сушку.
Наиболее близким к заявленному текстурированному соевому белку является текстурированный соевый белок, для производства которого используют обычные соевые белковые ингредиенты, уже содержащие волокнистую ячеистую матрицу (соевую муку или белковые концентраты). Их сначала структурируют, затем доводят влажность структурированных частиц до 10-20%, после чего прессуют частицы в пластины, набухающие при регидратации и увеличивающиеся в объеме на 50-150% (WO 88/04526, А1, 1988).
Данный продукт характеризуется следующими недостатками. Сфера его применения достаточно ограничена вследствие невысоких органолептических и текстурных характеристик данного продукта. Он практически не применим в качестве ингредиента для смешанных мясопродуктов, так как он плохо совмещается с натуральной мясной тканью. Вследствие использования для его производства обезжиренного сырья его питательная и энергетическая ценность невысока.
Задачей настоящего изобретения является получение продукта с повышенными функциональными свойствами, а также высокими питательными и энергетическими характеристиками.
Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в получении белковых продуктов, имеющих высокие функциональные характеристики, а именно:
- высокую жиропоглотительную способностью до 140%;
- высокую скоростью гидратации (индекс растворимости белка в предлагаемом изобретении обеспечивается на уровне 30-40 единиц, а в прототипе он не превышает уровня в 18-20 единиц); это обстоятельство чрезвычайно важно для последующей переработки и использования получаемой муки;
- полученные продукты обладают отличными органолептическими показателями - практически полным отсутствием специфического вкуса и аромата соевой муки;
- более полно сохраняется химический состав нативного исходного сырья (соевых бобов), что вносит в конечный пищевой продукт не только полиненасыщенные жирные кислоты, но и фосфолипидные компоненты, жирорастворимые витамины, при этом липидные компоненты находятся в микрокапсулированной форме.
Технический результат достигается за счет того, что очищенные от примесей соевые бобы дробят, отделяют от шелухи и подвергают сухому экструдированию в течение не более 15-20 с при влажности измельченных соевых бобов 7,0-9,5%. Затем проводят отжим масла и измельчение отжатого жмыха. При этом из соевых бобов получают полуобезжиренную соевую муку с содержанием жира 5,0-7,5 мас.%, находящегося в виде микрокапсул. Полученную полуобезжиренную соевую муку увлажняют до влажности массы 20-27%, нагревают до 70-95°С, экструдируют в многозонном экструдере, в котором увлажненную массу нагревают до 145-180°С. Экструдированный текстурированный белок можно разрезать, сушить, охлаждать, разделять на фракции и фасовать.
Принципиальное отличие заявленного способа получения соевой муки и текстурированного соевого белка в том, что предлагается подвергать сухой экструзии сырье (измельченные соевые бобы) с более низкой влажностью, а именно при ее значении 7,0-9,5 мас.%, при этом время экструзии не превышает 15-20 с.
При экструзии сырья с такой влажностью можно проводить процесс при тех же самых и даже более высоких температурах, что и в ближайшем аналоге.
Уменьшение влажности исходных измельченных соевых бобов и сокращение практически в два раза времени обработки влажного сырья в стволе экструдера позволяет уменьшить активность фермента липоксигеназы в процессе переработки сырья. Это обстоятельство позволяет получить полуобезжиренную соевую муку, а в последующем, и соевый текстурированный белок с исключительно высокими органолептическими показателями - практически полным отсутствием специфического вкуса и аромата соевой муки, что недостижимо при более высокой влажности обрабатываемого сырья. Как известно, именно действием этого фермента обусловлено образование специфического неприятного вкусоароматического букета у соевого масла и особенно муки. За счет уменьшения влажности исходных измельченных соевых бобов при сокращении времени обработки обеспечивается меньшая степень окисления липидов сои в перерабатываемом сырье, а также обеспечивается получение более нейтральных вкусоароматических характеристик конечных продуктов.
Сокращение влажности исходных измельченных соевых бобов и времени их обработки приводит также и к меньшей степени денатурации основных 7S и 11S глобулинов бобов сои. В то же время эти условия являются волне достаточными для денатурации многочисленных белков 2S фракции, в которых содержатся основные известные антиалиментарные факторы питания соевых бобов, в частности ингибиторы трипсина и уреаза. Активность этих соединений аналогична остаточной активности, описанной в прототипе.
Использование предлагаемых условий обработки сырья также приводит к еще одному весьма важному следствию. В данном случае остаточная жирность производимой соевой муки не превышает 7,5%, в то время как в прототипе этот параметр всегда превышает 8,0%. Этот факт свидетельствует о том, что извлечение масла в предлагаемом изобретении более эффективно, чем в прототипе. Это обусловлено более высокой вязкостью сырья в стволе экструдера и более эффективным разрушением клеточных стенок сферосом, в которых локализованы липиды исходного сырья и их меньшей степенью удерживания на поверхности более сухих частиц муки и более полному из нее удалению. Это еще одна из причин исключительно нейтральных вкусоароматических характеристик муки, получаемой согласно предлагаемому изобретению.
Кроме того, за счет существенного ускорения процесса экструзии (повышение производительности процесса) снижаются энергетические затраты на осуществление сухой экструзии как минимум на 25%.
Способ осуществляют следующим образом.
Из хранилища бобы сои поступают на линию очистки бобов, где их очищают от мусора и камней. Далее бобы поступают на стадию шелушения и дробления. Очищенные от шелухи и дробленые бобы сои поступают в накопительные емкости, из которых далее поступают на линию сухой экструзии при влажности 7,0-9,5 мас.%. Под действием сдвиговых усилий в стволе экструдера, давления, температуры 120-150°С при выдержке не более 15-20 с происходит дополнительное измельчение частиц бобов, разрыв их клеточных стенок и высвобождение части масла. После экструзии соевая масса поступает на маслопресс, где при температуре 70-95°С происходит отжим масла, не перешедшего в микрокапсулированную форму. Отжатое масло проходит стадию очистки в гущеловушке и поступает в сборники масла. Отжатый соевый жмых направляется через вальцовую мельницу на охладитель, а затем на пульверайзер (измельчитель). Полученная из сои полуобезжиренная мука через циклон направляется на хранение в бункер, откуда поступает либо на фасовку, либо на стадию текстурирования с получением текстурированного соевого белка. Текстурирование заключается в увлажнении муки до влажности 20-27% и прохождении влажной массы через экструдер. На входе в экструдер температура влажной массы составляет 70-95°С, на выходе - 145-180°С. На выходе из экструдера текстурированная масса может быть направлена на куттер, где происходит ее измельчение. После куттера измельченный продукт поступает на стадию сушки-охлаждения. Текстурат после сушилки проходит фракционирование по размерам и поступает в сборники, из которых осуществляется фасовка фракций текстурированого белка в мешки.
Пример 1. Получение полуобезжиренной соевой муки
Соевые бобы взвешиваются в потоке и подаются в промежуточный бункер, откуда они поступают на вибросепаратор. На ситах вибросепаратора происходит калибровка зерна, т.е. отделение от крупных зерен примесей, пыли, а также частично от шелухи. Крупные бобы удаляют с сепаратора через отводную трубу в мешок и в дальнейшем просеивают вручную, возвращая их в технологический процесс.
В вибросепараторе также осуществляется продувка зерна воздухом для удаления пыли и мелкой фракции примесей (шелухи), поток воздуха очищается на циклоне и сбрасывается в атмосферу. Шелуха по отводной трубе собирается в бункер.
Откалиброванные бобы поступают на камнеуловитель, где происходит удаление камней и другого крупного мусора. Отходы с камнеуловителя удаляют.
Далее бобы направляются на вальцовую дробилку, где целые бобы раскалываются на 6-8 частей, и при этом происходит отделение от бобов шелухи. Раздробленные бобы направляются на шелушильную машину, где происходит непосредственное отделение шелухи.
Дробленая соя после шелушения направляется в бункер дробленой сои, далее направляется на линию получения полужирной соевой муки.
Из бункеров дробленое очищенное и шелушеное зерно сои поступает на стадию сухой экструзии при влажности 8,0 мас.%, в накопительные емкости экструдера. Экструдирование ведут 18 с при 150°С.
Экструдированная соевая масса подается на маслопресс, где при температуре 90°С происходит отжим масла. Масло направляют на гущеловушку, где происходит очистка масла от механических примесей (фузы). Соевое масло в автоматическом режиме подается в сборники отстоя масла или на сепаратор.
Отжатый соевый жмых направляется на вальцовую мельницу, где происходит его грубое измельчение, и на барабанный охладитель, в котором он охлаждается до 50°С. Полученный продукт подается в пульверайзер, в котором производится его тонкое измельчение до получения полужирной соевой муки тонкого помола с размером частиц около 100-150 мкм. Полученная соевая мука направляется либо в бункер хранения соевой муки, либо в миксер участка текстуризации. Жирность полученной соевой муки составляет 5,0%.
Пример 2. Получение полуобезжиренной соевой муки
Способ осуществляют по примеру 1. Получают продукт с жирностью 7,5%.
Пример 3. Получение текстурированного соевого белка
Из бункера хранения соевой муки мука, полученная по предыдущему примеру, поступает в миксер, где осуществляется взвешивание соевой муки. Из миксера мука с влажностью 5% и содержанием жира около 5,0% равномерно и непрерывно подается в прекондиционер экструдера, представляющий собой смеситель непрерывного действия, в котором осуществляется увлажнение соевой муки водой до влажности 25%. Для увлажнения используется очищенная водопроводная вода. Очищенная вода накапливается в специальной емкости, откуда насосом подается в форсунки в прекондиционер экструдера.
В прекондиционер экструдера через форсунки также подается пар с температурой 160°С, разогревающий влажную муку до 90°С.
Подготовленная мука подается в экструдер, имеющий 5 самостоятельных зон нагрева. Поступающая увлажненная масса постепенно увеличивает температуру от 90°С в приемной камере экструдера до 180°С в выходной зоне - головке экструдера - и выходит из него в виде слоисто-волокнистого пористого материала.
Пример 4. Получение текстурированного соевого белка
Способ осуществляют по примеру 2. Далее после экструдера текстурированный соевый белок с влажностью 18% подается в куттер. Проходя через решетки с ножами в куттере, продукт разрезается на части. Характер и размер получаемых частиц зависит от решетки, используемой на куттере. Нарезанный текстурированный продукт отправляют на ленточную сушилку, в которой его сначала сушат горячим воздухом до влажности не более 9%, а затем охлаждают.
После сушки продукт подают на вибросеператор, где с помощью сит осуществляется разделение продукта по фракциям.
После сепарации тремя порциями фракции продукта поступают в емкости хранения продукта, из которых подаются на фасовку.
Характеристики усредненных физико-химических показателей пищевых белковых продуктов, полученных при анализе различных промышленных партий продукции, представлены в табл.1.
| Таблица 1 Физико-химические характеристики полуобезжиренной соевой муки и текстурированного соевого белка ТЕТЕКС | ||
| Показатель | Мука соевая полуобезжиренная | Текстурирированный соевый белок ТЕТЕКС* |
| Влажность (%) | 5-9 | 6-9 |
| Содержание белка (% на а.с.в) | 43-52 | 45-52 |
| Содержание жира (% на а.с.в) | 5-11 | 5-11 |
| Содержание клетчатки (% на а.с.в.) | 3,5-5,0 | 3,5-5,5 |
| Содержание водорастворимого белка (% к протеину) | 15-55 | 8-15 |
| *Текстурированные соевые белки, получаемые по предлагаемому способу, будем в дальнейшем называть ТЕТЕКСами. |
Аминокислотный состав (табл. 2) текстурированных соевых белков, определенный в лаборатории испытательного центра ГУ ВНИИТИП, показал, что он типичен для соевых продуктов и что используемые сырье и технологические режимы не оказывают существенного влияния на изменение содержания незаменимых аминокислот.
| Таблица 2 Характеристика аминокислотного состава текстурированного соевого белка | |
| Наименование аминокислоты | Содержание (%) |
| Аланин | 2,31 |
| Аргинин | 4,03 |
| Аспарагиновая кислота | 6,18 |
| Цистин | 0,69 |
| Глутаминовая кислота | 9,90 |
| Глицин | 2,28 |
| Гистидин | 1,33 |
| Изолейцин | 2,51 |
| Лейцин | 4,29 |
| Лизин | 2,47 |
| Метионин | 0,78 |
| Цистин | 0,56 |
| Фенилаланин | 2,04 |
| Пролин | 2,21 |
| Серин | 1,89 |
| Треонин | 1,60 |
| Тирозин | 1,45 |
| Валин | 2,03 |
Содержание минеральных макрокомпонентов составляет: кальций 0,14%; фосфор 0,71%, содержание витамина Е - 7 мкг. В аналоге витамин Е не обнаружен.
Анализ содержания олигосахаров в текстурированном соевом белке ТЕТЕКС, выполненный методом ВЭЖХ в ГУ НИИ питания РАМН, показал существенное снижение содержания олигосахаров до значений:
стахиоза 0,196 г/100 г
рафиноза 0,108 г/100 г
Жирнокислотный состав липидной фракции исходных соевых семян (образец 1) и готовых продуктов - текстурированного белка (образец 2) и полуобезжиренной соевой муки (образец 3) - представлен в табл.3.
| Таблица 3 Характеристика жирнокислотного состава соевых бобов, тектурированного соевого белка ТЕТЕКС и полуобезжиренной соевой муки | |||||||||||
| Наименование обр. | Миристиновая C14 | Пальмитиновая С16 | Пальмитоолеиновая С1= 16 | Маргариновая С17 | Стеариновая С18 | Олеиновая С1= 18 | Линолевая С2= 18 | Линоленовая С3= 18 | Арахиновая С20 | Эйкозеновая С1= 20 | Бегеновая С22 |
| 1 | 0,1 | 10,1 | 0,2 | 0.1 | 3,5 | 23,2 | 54,3 | 7,7 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
| 2 | 0,1 | 10.5 | 0,2 | 0.1 | 3,4 | 22,2 | 54,5 | 8,1 | 0.3 | 0,2 | 0,4 |
| 3 | 0,1 | 10,6 | 0,2 | 0,1 | 3,4 | 22,5 | 54,5 | 7,8 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
Из приведенных в табл.3 данных ясно видно, что в пределах погрешности измерений жирнокислотный состав липидной фракции исходного сырья, текстурированных соевых белков и полуобезжиренной муки практически идентичен.
| Таблица 4 Сравнительная характеристика пищевой и энергетической ценности текстурированных соевых белков, полученных по изобретению и ближайшему аналогу (на 100 г продукта) | ||
| Показатели | Текстурированный соевый белок ТЕТЕКС | Текстурированный соевый белок, полученный из обезжиренного растворителем материала |
| Содержание сухих веществ (г) | 94,0 | 94,0 |
| Содержание белка (г) | 42,3 | 47 |
| Содержание жира (г) | 7,5 | 0,9 |
| Содержание углеводов (по разности и за вычетом диетической клетчатки) (г) | 26,7 | 22,6 |
| Диетическая клетчатка (г) | 12,0 | 17,5 |
| Зола (г) | 5,5 | 6,0 |
| Энергетическая ценность (ккал) | 343,5 | 286,5 |
Сравнительное исследование пищевой и энергетической ценности текстурированных соевых белков, полученных по предлагаемой и традиционной технологии, показало, что соевые белки ТЕТЕКС (табл.4) обладают более высокой энергетической ценностью, обеспечиваемой более высоким содержанием жира. Анализ липидной фракции текстуратов показал, что в его состав входят полезные для здоровья человека компоненты - эссенциальные жирные кислоты омега-3 и омега - 6 ряда, витамин Е, фосфолипиды.
Инактивация в процессе экструзионной обработки ферментов, обладающих гидро- и липолитической и окислительной активностью, наличие токоферолов и фосфолипидов, препятствующих автоокислению жировой части продукта, локализация масла в капиллярах белково-углеводного каркаса, содержащего активные антиоксиданты, такие как изофлавоноидные соединения (2-2,5 мг/г), способствуют тому, что готовый текстурированный продукт характеризуется хорошими органолептическими показателями и стабилен при хранении, т.е. сохраняет свои свойства в течение, как минимум, 12 месяцев хранения.
В ГУ НИИ питания РАМН проведена идентификация наличия рекомбинантной ДНК в образце муки соевой дезодорированной полуобезжиренной производства OOO "ТЕХНОМОЛ Соевые Продукты". Для идентификации рекомбинантной ДНК применен метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) (МУК.2.3.2.970-00 "Медико-биологическая оценка пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников. С.16-18). В результате проведенных исследований в образцах не обнаружено рекомбинантной ДНК: промотора 35S и терминатора NOS. В аккредитованном испытательном центре "БИОТЕСТ" МГУПБ проведены испытания на наличие трансгенной ДНК в образцах текстурированных белков ТЕТЕКС и также установлено отсутствие генетически модифицированной ДНК сои (менее 0,01%).
Объектами исследования явились образцы соевых белков, полученные по следующим технологиям:
1. Текстурированный соевый белок, полученный с использованием технологии экстракции масла растворителем (контроль).
2. Полуобезжиренная соевая мука, полученная по предлагаемой технологии.
3. Текстурированный соевый белок, полученный по предлагаемой технологии.
В соевых белковых продуктах исследовали функциональные характеристики, а именно водоудерживающую или водосвязывающую способность (ВУС) и жироудерживающую способность (ЖУС). Эти показатели характеризуют количество воды или жира, которые удерживаются (связываются) белковым продуктом после воздействия центробежных нагрузок (центрифугирования).
На эти показатели значительное влияние оказывают такие факторы, как аминокислотный состав, структура и конформация белковой молекулы, ионная сила, рН, температура, заряд поверхности и наличие гидрофобных и гидрофильных групп.
В процессе экструзии происходит разворачивание белковых глобул и количество активных гидрофильных и гидрофобных групп, контактирующих с молекулами воды и липидов, возрастает. Однако одновременно идет процесс агрегирования денатурированных белков, что ухудшает адсорбцию воды и жира. Поэтому функциональные характеристики текстурированных белков в значительной степени зависят от способов подготовки сырья и параметров экструдирования.
Результаты исследований показали (табл.5), что водо- и жироудерживающие характеристики полуобезжиренной соевой муки (ВУС 335% и ЖУС 62%), выработанные по предлагаемой технологии (образец 2), сопоставимы с аналогичными показателями контроля.
ВУС 390% и ЖУС 138% текстурированного белка, полученного по предлагаемой технологии (образец 3), превышают соответствующие характеристики контроля. Это может быть объяснено тем, что этот образец обладает наиболее развитой капиллярно-пористой структурой с большим количеством макро-, мезо- и микропор, в которых происходит адсорбционное и капиллярное связывание масла. Следует отметить, что для образца 3 в течение всего срока замачивания (до 30 минут) структура текстуратов сохраняется полностью, кусочки тектуратов упругие, волокнистые, не слипающиеся друг с другом.
Табл.5 Физико-химические характеристики соевых белков
| № | Влага, (%) | Белок (% на а.с.о.в) | Белок (г на 100 г продукта) | Водорастворимые белки (% от общ.азота) | Жир свободный (% на а.с.в. (экстракция эфиром) | Клетчатка, (%, на а.с.в) | Водоудерживающая способность, (%) | Жироудерживаюшая способность, (%) |
| 1 | 4,3 | 55,70 | 52,9 | 9,92 | 0,72 | 3,29 | 300 | 70 |
| 2 | 5,55 | 54,18 | 47,5 | 25,31 | 7,25 | 3,32 | 335 | 62 |
| 3 | 8,15 | 52,62 | 45,3 | 9,82 | 6,28 | 4,00 | 390 | 138 |
Биологическую ценность соевых белков исследовали с помощью реснитчатой инфузории (Тетрахимена пириформис). Использование реснитчатой инфузории для оценки качества продуктов основано на том, что эта инфузория имеет ряд аналогичных высшим животным ферментных систем, кислотно-щелочной тип пищеварения и т.п. Достоинством тест-методов, в которых применяются инфузории, является быстрота их проведения, хорошая воспроизводимость и чувствительность, кроме того, эти методы более дешевы по сравнению с аналогичными испытаниями на животных. Методы позволяют проследить изменение биологической ценности исследуемых белков в процессе технологической обработки.
Результаты исследований показали, что максимальное значение 85% (100% для казеина) имел образец текстурированного белка, полученного по предлагаемому способу.
Продукты, полученные по заявленным способам (соевая мука и текстурированный соевый белок), могут быть использованы, например, для последующего получения аналогов мясопродуктов или в качестве добавки (ингредиента) при производстве традиционных мясопродуктов.
Проведение опытной выработки и дегустации мясных изделий
Для определения возможности использования текстурированных белков при производстве мясопродуктов в качестве замены части мясного сырья было изучено влияние кулинарной обработки на органолептические показатели и выход готовых продуктов при добавлении в рецептуру образцов 1 и 2 (полуобезжиренной соевой муки и текстурированного белка).
Для приготовления модельных систем мясной фарш смешивали с гидратированным соевым белком так, чтобы конечный продукт содержал 25% гидратированного соевого белка. Содержание жира в фаршах выравнивали добавлением говяжьего жира. Смесь мясного фарша и прогидратированного белка пропускали через мясорубку и формовали котлеты массой 40 г каждая и толщиной 1,3 см. Сформованные таким образом изделия замораживали при -10°С и хранили при этой же температуре до момента приготовления (20 ч.).
Термическую обработку (обжаривание) проводили на открытой сковороде при температуре ˜180°С в течение 3 мин с каждой стороны, затем нагрев уменьшали до 140-150°С и оставляли изделия под крышкой еще на 5 мин. После обжаривания изделия охлаждали до комнатной температуры, фильтровальной бумагой удаляли избыток жира и влаги и определяли потери при кулинарной обработке и органолептические характеристики.
Потери при кулинарной обработке определяли по разности веса образца до и после термической обработки. Усредненные значения по трем выработкам представлены в табл.6.
| Таблица 6 Результаты выработки котлет, выработанных с добавками соевых белков | ||
| Образец | Количество сухой соевой добавки в рецептуре | Потери массы изделия |
| (%) | ||
| контроль | - | 36,5 |
| 1 | 10,0 | 31,1 |
| 2 | 7,8 | 20,7 |
Наименьшие потери веса имели изделия, приготовленные с добавлением текстурированного белка образец 2 (20,7%).
При проведении органолептической оценки во время дегустации по пятибалльной шкале оценивались такие качества, как плотность кулинарного изделия, его упругость, сочность, вкус (наличие или отсутствие посторонних привкусов, в частности соевого привкуса), аромат (наличие посторонних запахов). Усредненная оценка представлена в табл.7.
| Таблица 7 Результаты дегустации котлет с введением в рецептуру соевых белков | ||||||
| Образец | Прочность | Упругость | Сочность | Вкус изделия | Аромат изделия | Общая оценка |
| 1 | 4,7 | 4,3 | 3,5 | 4,7 | 4,5 | 21,2 |
| 2 | 4,7 | 4,3 | 4,7 | 4,8 | 4,3 | 22,8 |
Во время дегустации отмечено, что образцы имели хорошую прочную структуру, хорошо сохраняли форму, все изделия имели приятный мясной аромат. Котлеты с добавлением текстурированной соевой муки, полуобезжиренной муки, выработанные по новой технологии, получили высокие оценки.
1. Способ производства полуобезжиренной соевой муки, предусматривающий очистку соевых бобов от примесей, дробление, отделение от шелухи, сухое экструдирование под давлением при температуре до 150°С, отжим масла и измельчение отжатого жмыха, отличающийся тем, что сухое экструдирование ведут не более 15-20 с при влажности измельченных соевых бобов 7,0-9,5%.
2. Способ производства текстурированного соевого белка, предусматривающий увлажнение соевого белкового материала и экструдирование, отличающийся тем, что в качестве соевого белкового материала используют соевую муку, полученную способом по п.1, с содержанием жира 5,0-7,5 мас.%, увлажнение соевой муки проводят до влажности массы 20-27%, перед экструдированием увлажненную массу нагревают до 70-95°С, экструдирование ведут в экструдере, в котором увлажненную массу нагревают до 145-180°С.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что экструдированный текстурированный белок пропускают через куттер, разрезают, сушат, охлаждают, разделяют на фракции на вибросепараторе и фасуют.
4. Полуобезжиренная соевая мука, полученная способом по п.1.
5. Текстурированный соевый белок, полученный способом по п.2.
