Цель исследования – изучение возможности использования приморских районированных сортов сои для получения растительных напитков специализированного назначения (высокобелкового напитка из сои и комбинированных растительных напитков). Задачи: разработать технологию получения растительных напитков с использованием сои, изучить показатели качества полученных напитков. Предложена технология получения растительного высокобелкового напитка из сои специализированного назначения и комбинированных растительных напитков специализированного назначения, которая позволяет ускорить процесс подготовки бобов сои. Сбор, обработку и анализ информации проводили общими и стандартными методами. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью программы MS Excel. Изучены показатели качества разработанных растительных напитков, которые не превышали установленных уровней. Полученные растительные напитки обладали высокими органолептическими показателями, в т. ч. по внешнему виду и консистенции. Растительный высокобелковый напиток из сои представляет собой однородную жидкость светло-кремового цвета с приятным ярко выраженным запахом и сладковатым вкусом. Комбинированные растительные напитки (соево-кокосовый, соево-миндальный) обладали светло-кремовым цветом, приятным запахом и вкусом, свойственными данному виду продуктов, консистенция напитков была однородной. Полученный растительный высокобелковый напиток из сои удовлетворяет физиологическую суточную потребность в белке взрослого человека на 21 %, комбинированный растительный напиток соево-кокосовый – на 12,2 %, соево-миндальный – на 15 %. Сорт сои Муссон перспективен к применению в технологии получения растительных напитков специализированного назначения (растительного высокобелкового напитка из сои и комбинированных растительных напитков). Содержание белка в разработанных растительных напитках позволяет их отнести к высокобелковым продуктам в соответствии с ГОСТ 34006-2016, а также полученные продукты могут применяться для групп населения с повышенными физическими нагрузками, в т. ч. спортсменам.
соя, белок, растительные напитки, комбинированные продукты, высокобелковый продукт, специализированные продукты
Введение. Одной из актуальных проблем в настоящее время является поддержание и охрана здоровья населения. Современный человек потребляет продукты питания в количестве, которое не способно удовлетворить полностью физиологические потребности в эссенциальных веществах, а также нутриентах, в т. ч. в белке [1, 2]. Одной из важных задач современной науки в области питания человека является создание пищевых продуктов с заданным составом и свойствами для обеспечения адекватного уровня потребления нутриентов, к примеру растительных напитков на основе сои. Дальневосточный федеральный округ занимает значимое место по выращиванию экологически чистых сортов сои. Доля сои в структуре посевов Приморского края занимает более 65 %. Кроме того, сорта дальневосточной селекции не подвергаются генетической модификации, что дает возможность данным сортам сои быть более конкурентоспособными на мировом рынке [1, 3]. Использование соевых продуктов в пищевой промышленности определяется прежде всего высоким содержанием в сое белка и жира, из которой получают масла, соевую муку, концентраты и изоляты белков. Недостатком использования белков растительного происхождения в пищевой промышленности является наличие лимитирующих аминокислот, а также то, что усвояемость белков растительного происхождения организмом человека составляет 60–80 %. Лимитирующими аминокислотами в сое, как и в других бобовых, являются серосодержащие аминокислоты – метионин и цистеин. Усвояемость белков сои организмом человека составляет 80–98 % после соответствующей технологической обработки, в т. ч. преимуществом применения сои в пищевой промышленности по сравнению с сырьем животного происхождения является способность к быстрому воспроизводству [3, 4]. С целью расширения ассортимента растительных напитков и повышения органолептических показателей перспективно создавать комбинированные напитки с применением нескольких основных компонентов, основным сырьем для получения растительных напитков являются соя, овес, рис, миндаль, кокос и другие [5]. Таким образом, необходимость расширения ассортамента производства соевых продуктов из отечественного сырья является актуальной и перспективной.
Цель исследования – изучение возможности использования Приморских районированных сортов сои для получения растительных напитков специализированного назначения (высокобелкового напитка из сои и комбинированных растительных напитков).
Задачи: разработать технологию получения растительных напитков с использованием сои, изучить показатели качества полученных напитков.
Объекты и методы. Для получения растительных напитков изучили особенности пищевой ценности сортов сои, районированных в Приморском крае, среди которых можно выделить среднеспелые сорта сои Сфера и Муссон, содержание белка в которых составляет соответственно 37,4–38,1 и 40,3–41,2 % [6]. В соответствии с ГОСТ 34006-2016 [7] наиболее перспективным сортом для получения растительных высокобелковых напитков специализированного назначения является сорт Муссон, пищевая ценность которого соответствует понятию «высокобелковые продукты для питания спортсменов».
Традиционная технология производства растительных белковых напитков из сои («соевого молока») [8–11] включает следующие операции: на первом этапе осуществляется входной контроль и подготовка сырья, далее бобы сои замачивают в воде при t 15–20 °С 6–12 ч, гидромодуль – бобы сои : вода (1 : 4), затем воду сливают и промывают бобы сои, далее их измельчают с новой порцией воды до размера частиц 180–190 мкм (экстракция), затем полученный раствор фильтруют и осуществляют отжим получившейся массы после фильтрации в пресс-форме. В результате технологического процесса получается два продукта: экстракт соевого белка («соевое молоко») и пищевые волокна (окара). Для разрушения антипитательных веществ, а также обеспечения безопасности осуществляют стерилизацию при t 135–140 °С 2–4 с. Таким образом, самый длительный процесс – это замачивание бобов сои, который зависит от температуры воды и окружающего воздуха. Существуют различные способы усовершенствования традиционной технологии. К примеру, замачивание бобов сои в электроактивированной жидкости с рН 3,2–3,5 при t 40–45 °С в течение 60–65 мин [8], в водном растворе, содержащем 0,3 % гидрокарбоната натрия и 0,2 % сульфата аммония при температуре 35–40 °С [9], замачивание в активированной воде с рН 10–12 при t° 50–65 °С в течение 80–90 мин до влажности бобов 20–25 % [10]. Соевые бобы также измельчают с получением водной суспензии и проводят ее обработку в энергетическом поле в течение 15–30 мин [11]. Применение данных технологий позволяет значительно сократить время замачивания бобов сои, но по-разному сказывается на органолептических показателях конечного продукта. Кроме того, в условиях выработки соевого молока на небольших производствах являются трудноосуществимыми и ведут к удорожанию конечного продукта.
В качестве объекта исследования выбран высокобелковый сорт Муссон (Glycinemax (L.) Merr.), районированный в Приморском крае (влажность 15–16 %, производитель ООО «Малое инновационное предприятие Дальневосточный центр селекции и семеноводства картофеля»), используемый для производства растительных напитков специализированного назначения. Исследования осуществлялись в лабораториях Передовой инженерной школы «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем» ДВФУ. Сбор, обработку и анализ информации проводили общими и стандартными методами. Показатели качества сырья и готовых продуктов определяли в соответствии с ТР ТС 021/2011 [12]; содержание белка – по ГОСТ 26889 [13]; содержание жира – по ГОСТ 8756.21 [14]; содержание углеводов – по ГОСТ 31669 [15]. Размер частиц определяли с помощью микроскопии по Н.Н. Гавриловой и др. [16]. Органолептическую оценку бобов сои проводили по ГОСТ 59660-2021[17], растительных напитков – по ГОСТ 6687.5 [18]. «Кокосовое молоко» получали путем восстановления сухого порошкообразного продукта традиционным способом. Для приготовления «миндального молока» предварительно обжаренный миндаль измельчали (до размера частиц 180–190 мкм) и смешивали с водой (t 75 °C) в соотношении 1 : 3, осуществляли перемешивание до однородной консистенции [8–11]. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью программы Microsoft Office Excel [19].
Результаты и их обсуждение. На потребительские свойства «соевого молока» прежде всего влияют показатели качества исходного сырья, в т. ч. органолептические показатели. Поэтому предпочтительно использовать бобы сои без пигментации, имеющие светлую оболочку. Бобы сои сорта Муссон отвечают этим показателям, они имеют светлую оболочку, что не требует ее удаления в процессе переработки. Органолептическая характеристика бобов сои сорта Муссон представлена в таблице 1.
Таблица 1
Органолептическая характеристика бобов сои сорта Муссон
|
Показатель |
Характеристика показателя |
|
Форма зерна |
Округло-овальная |
|
Окраска семени |
Светлая, без пигментации, свойственная нормальным семенам ботанического вида |
|
Окраска оболочки |
Светло-желтая, без пигментации, свойственная нормальным семенам ботанического вида |
|
Запах |
Свойственный здоровому зерну бобов, без затхлого, плесневого и других посторонних запахов |
|
Состояние |
Здоровое, свойственное нормальным семенам ботанического вида |
Из таблицы 1 следует, что бобы сои сорта Муссон по органолептическим характеристикам соответствует требованиям, установленным ТР ТС 021/2011, ГОСТ 59660-2021, применение данных бобов сои перспективно к использованию при создании растительных напитков.
Результаты физико-химических исследований бобов сои сорта Муссон показали, что на 100 г продуктасодержание белка составляет 40,7 ± 0,85 %, содержание жира – 20,4 ± 0,77 %, углеводов – 22,8 ± 0,36 %. В соответствии с ГОСТ 34006-2016 бобы сои сорта Муссон можно отнести к высокобелковому продукту, что важно при создании специализированных продуктов питания для людей с повышенными физическими нагрузками.
Далее осуществили подбор режимов и методов подготовки бобов сои для получения растительного высокобелкового напитка («соевого молока»). Замачивание бобов сои проводили в воде при t 15–20 °С 6–8 ч, гидромодуль – бобы сои : вода (1 : 4), а также в воде при t° 75 °С 2–4 ч. Установлено, что замачивание зерна в воде при t° 75 °С 2–2,5 ч соответствует выходу продуктапри замачивании в течение 8 ч при t° 15–20 °С.
Производство «соевого молока» осуществляли двумя способами: с помощью прессования и с помощью измельчения бобов сои в воде. Первым способом после замачивания бобы соитермически обрабатывали при кипении смеси воды и бобов сои выше 100 °С 15–20 мин, затем воду сливали и измельчали бобы с новой порцией воды t° 75 °С до размера частиц 180–190 мкм, после чего под прессом разделяли «соевое молоко» и окару. При втором способе после замачивания бобы сои измельчали с водой при t° 75 °С до размера частиц 180–190 мкм, далее полученный раствор фильтровали и осуществляли отжим получившейся массы после фильтрации в пресс-форме, затем упаковывали в стеклянную тару и стерилизовали «соевое молоко» при t° 135–140 °С 2–4 с. Установлено, что «соевое молоко», полученное по второму способу, обладает более выраженными органолептическими показателями: насыщенный цвет, яркий специфический вкус и запах. Учитывая данные показатели, для производства «соевого молока» предпочтителен второй способ, в т. ч. для выработки на его основе комбинированных растительных напитков. Выход «соевого молока» составил 5 л из 1 кг зерна бобов сои сорта Муссон. Органолептические характеристики полученного продукта представлены в таблице 2.
Таблица 2
Органолептическая характеристика растительного высокобелкового напитка из сои
(«соевое молоко»)
|
Показатель |
Характеристика показателя |
|
Внешний вид, консистенция |
Непрозрачная однородная жидкость с небольшим осадком |
|
Цвет |
|
|
Оттенок |
Желтоватый |
|
Запах |
Приятный, ярко выраженный, специфический, свойственный данному виду продукта |
|
Вкус |
Приятный, сладковатый, ярко выраженный, свойственный данному виду продукта |
|
Послевкусие |
Отсутствует |
Из таблицы 2 следует, что органолептические показатели полученного продукта соответствуют ГОСТ Р 584449-2019 [20]. Продукт представляет собой однородную жидкость светло-кремового цвета с приятным ярко выраженным запахом и сладковатым вкусом.
С целью предотвращения расслоения в состав растительного высокобелкового напитка из сои («соевое молоко») добавлен загуститель «Авистол 260» (производитель ООО «Баргуспродакшн»). Учитывая, что «соевое молоко» и комбинированные напитки получают из растительного сырья, для продления сроков хранения и реализации было актуальным внесение комплексной пищевой добавки «Униконс Антиоксидин» (НПО «Альтернатива») для предотвращения окисления растительных жиров и продления сроков хранения с 48 ч до 30 сут при t° 4 ± 2 °C. Отличительной особенностью технологии комбинированного растительного напитка соево-кокосового является смешение компонентов: растительный высокобелковый напиток из сои и восстановленное «кокосовое молоко» в соотношении 2 : 1, вкусо-ароматическая добавка «Кокос 1701», загуститель «Авистол 260», – затем проводят перемешивание в течении 20 мин, вносится пищевая добавка «Униконс Антиоксидин», далее проводят гомогенизацию, затем упаковывание в стеклянную тару и стерилизацию при t 135–140 °С 2–4 с. Хранение готового продукта осуществляли при t° 4 ± 2 °C. Отличительной особенностью технологии комбинированного растительного напитка соево-миндального является смешение компонентов: растительный высокобелковый напиток из сои и «миндальное молоко» в соотношении 2 : 1, вкусо-ароматическая добавка «Миндаль», загуститель «Авистол 260», – перемешивается в течении 20 мин, вносится пищевая добавка «Униконс Антиоксидин», затем проводят гомогенизацию, далее упаковывание в стеклянную тару и стерилизацию продукта при t° 135–140 °С 2–4 с. Хранение готового продукта – при t° 2 ± 4 °C.
Изучили pH полученных растительных напитков: 6,5 («соевое молоко»), 6,8 (напиток соево-кокосовый), 6,6 (напиток соево-миндальный), – которые соответствуют установленным показателям ГОСТ Р 58449-2019. Пищевая ценность полученных растительных напитков представлена в таблице 3.
Таблица 3
Пищевая и энергетическая ценность растительных напитков
|
Показатель |
Содержание в 100 г продукта |
||
|
Растительный высокобелковый напиток из сои |
Комбинированный растительный напиток соево-кокосовый |
Комбинированный растительный напиток соево-миндальный |
|
|
Белки |
18,6 ± 0,42 |
10,7 ± 0,24 |
13,2 ± 0,59 |
|
Жиры |
3,1±0,09 |
3,3±0,11 |
3,2±0,03 |
|
Углеводы |
4,3±0,05 |
4,0±0,16 |
3,9±0,12 |
|
Энергетическая ценность, кКал/кДж |
119,5/853,78 |
88,5/544,7 |
97,2/638,4 |
Из таблицы 3 следует, что в соответствии с ГОСТ 34006-2016 разработанные продукты могут применяться для населения с повышенными физическими нагрузками, в т. ч. для спортсменов, поскольку данные напитки богаты белком и удовлетворяют физиологическую суточную потребность взрослого человека в белке от 12 до 21 %.
Далее осуществили органолептическую оценку комбинированных растительных напитков, результаты которой представлены на рисунке.
Профилограмма органолептической оценки комбинированных растительных напитков
Установлено, что комбинированные растительные напитки соево-кокосовый и соево-миндальный характеризуются высокими органолептическими показателями, напитки обладали светло-кремовым цветом, приятным запахом и вкусом, свойственными данному виду продуктов, консистенция была однородной.
Заключение. Таким образом, сорт сои Муссон может быть использован для получения растительных напитков специализированного назначения. Полученные растительные напитки по показателям качества соответствуют ТР ТС 021-2011, ГОСТ Р 58449-2019. Растительный высокобелковый напиток из сои удовлетворяет физиологическую суточную потребность взрослого человека в белке на 21 %; комбинированный растительный напиток соево-кокосовый – на 12,2; соево-миндальный – на 15 %. Содержание белка в разработанных растительных напитках позволяет их отнести к высокобелковым продуктам в соответствии с ГОСТ 34006-2016, а также рекомендовать для групп населения с повышенными физическими нагрузками, в том числе спортсменам. Соевые белковые продукты могут использоваться как компоненты специализированного питания, в т. ч. в лечебно-профилактическо м и детском. Поэтому расширение ассортимента растительных напитков среднего ценового сегмента является актуальной задачей в сфере пищевых биотехнологий.
1. Гуреев С.А., Мингазова Э.Н. К вопросу о международном опыте витаминизации рационов питания и пищевых продуктов как технологии охраны здоровья населения // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2020. Т. 28, спецвыпуск. С. 723–728.
2. МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Введ. 18.12.2008. М.: Изд-во стандартов, 2008. 38 с.
3. Особенности формирования урожая новых сортов сои Муссон и Сфера в зависимости от нормы высева и способа посева / Л.Е. Бабинец [и др.] // Аграрный вестник Приморья. 2019. № 1 (13). С. 22–26.
4. Кодирова Г.А., Кубанкова Г.В., Литвиненко О.В. Классификация сортов сои амурской селекции по биохимическим показателям методом кластеризации // Вестник КрасГАУ. 2022. № 11. С. 40–46.
5. Абашева Е. Соя на Дальнем Востоке: между экспортом и здравым смыслом // Дальневосточный Капитал. 2021. № 3 (июнь). URL: https://dvkapital.com/archives/3179? (дата обращения: 18.06.2022).
6. Жукова Н.И., Смелая З.И., Хасбиуллина О.В. Особенности биохимического состава сортов сои приморской селекции // Современные научные исследования и разработки. 2017. № 1 (9), т. 2. С. 82–84.
7. ГОСТ 34006-2016. Продукция пищевая специализированная. Продукция пищевая для питания спортсменов. Термины и определения. М., 2016.
8. Пат. 2679834. Способ получения соевого молока / Тихомирова Н.А., Тарасов В.Е., Кампанович С.А., Корнева О.А., Хилько В.И. № 2018.125801; заявл. 12.07.2018; опубл. 13.02.2019, Бюл. № 5.
9. Пат. 2226840. Способ получения соевого молока / Воронцов В.В., Шахова М.Н., Курчаева Е.Е., Бутова С.В. 2002115690/13; заявл. 11.06.2002; опубл. 20.04.2004, Бюл. № 10.
10. Пат. 2262239. Способ приготовления соевого молока / Темираев Р.Б., Кабалоев Т.Х., Тедтова В.В., Тер-Терьян Н.Г. № 2004107 71813; заявл. 15.03.2004; опубл. 20.10.2005, Бюл. № 29.
11. Пат. 2260980. Способ изготовления соевого молока / Грачева Н.В., Голованчиков А.Б., Дулькина Н.А., Храмцова Е.Ю., Тупикин Е.В. № 2004107580/13; заявл. 15.03.2004; опубл. 27.09.2005, Бюл. № 27.
12. ТР ТС 021/2011. О безопасности пищевой продукции URL: https://docs.cntd.ru/document/ 902320560 (дата обращения: 20.02.2023).
13. ГОСТ 26889-86. Продукты пищевые и вкусовые. Общие указания по определению содержания азота методом Кьельдаля. М., 1986.
14. ГОСТ 8756.21-89. Продукты переработки плодов и овощей.Методы определения жира. М., 1989.
15. ГОСТ 31669-2012. Продукция соковая. Определение сахарозы, глюкозы, фруктозы и сорбита методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. М., 2012.
16. Гаврилова Н. Н., Назаров В. В., Яровая О.В. Микроскопические методы определения размеров частиц дисперсных материалов: учеб. пособие. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2012. 52 с.
17. ГОСТ Р 59660-2021. Бобы овощные свежие. Технические условия. М., 2021.
18. ГОСТ 6687.5-86. Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения органолептических показателей и объема продукции. М., 1986.
19. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5 изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
20. ГОСТ Р 58449-2019. Напитки растительные белковые из сои. Общие технические условия. М., 2019.
