Разработка технологии обогащенных напитков на основе зерна чечевицы (стр. 2 )

В качестве источников аминокислот, обеспечивающих психическую и физическую выносливость организма, повышающих умственную работоспособность, использовали глицин и аргинин; пищевых волокон – инулин и пектин; в качестве витаминов и минеральных веществ – витаминный (содержит витамины группы В1, В6, ниацин, пантотеновую и фолиевую кислоты, В12, С, Е) и витаминно-минеральный (содержит кальций, магний, цинк и витамин Д) премиксы, а также витамин А и селен.

2.2.2 Технологические аспекты получения обогащенных напитков на основе зерна чечевицы

Получение обогащенных напитков складывается из следующих основных этапов: получение белковой основы из зерна чечевицы (замачивание и проращивание чечевицы, экстрагирование белка); подбор сырьевых компонентов и разработка рецептур напитков; исследование влияния технологических параметров на качество и гигиенические показатели продукта.

2.2.2.1 Получение белковой основы из зерна чечевицы

Определение режимов процессов замачивания и проращивания чечевицы.

Известно, что процессы замачивания и проращивания существенно повышают пищевую ценность зерновых и бобовых культур. При этом происходит повышение биологической ценности белка за счет улучшения сбалансированности общего состава аминокислот, которые переходят в свободную форму. Кроме того, при проращивании бобовых отмечается снижение содержания олигосахаридов, являющихся антипитательными веществами, за счет их частичного гидролиза.

Учитывая, что при замачивании растворы с низкими значениями рН не обеспечивают снижения активности ингибитора трипсина и способствуют накоплению олигосахаридов, выбран способ замачивания и проращивания зерна чечевицы в слабощелочной среде раствора бикарбоната натрия при рН 8,2-8,4.

В работе использовали чечевицу тарелочную урожая 2008 года со следующими характеристиками: класс - первый, категория - крупная, цвет - темно-зеленый (I тип), массовая доля сорной примеси 0,1 %, в том числе минеральных примесей 0,04 %, зерновых примесей 1,1 %, без затхлого, плесневого, постороннего запахов, влажностью 13,8 %.

Поскольку в процессе получения основы большое значение имеет показатель влажности чечевицы, на первом этапе исследования определяли оптимальные условия проведения процесса замачивания. Изучали зависимость коэффициента набухания от продолжительности процесса при различных температурах (рисунок 2).

Установлено, что наиболее интенсивно процесс набухания происходил при температуре 30-40°С, особенно в первые два часа замачивания. По мере насыщения водой, через 6 ч достигнута максимальная величина коэффициента набухания и начинался процесс проращивания чечевицы. При этом массовая доля влаги чечевицы составила 38,6 %.

Рисунок 2 – Зависимость коэффициента набухания от продолжительности замачивания

Выбор оптимальной температуры 35 + 2°С обусловлен тем, что при

более низкой температуре водопоглощение происходило менее интенсивно, а при температуре более 40°С, наоборот, процесс становился экономически нецелесообразным, поскольку водопоглотительная способность менялась незначительно.

При изучении влияния длительности проращивания чечевицы на содержание аминокислот, витаминов С и группы В выявлено, что количество незаменимых аминокислот в чечевице увеличивалось в первые 16 ч замачивания, а затем изменялось незначительно (таблица 2).

Таблица 2 – Изменение аминокислотного состава чечевицы в процессе проращивания (мг на 100 г)

Аминокислоты	Время проращивания, ч
0 (контроль)	12	16	20
Незаменимые	9 336	9 929	11 144	11 035
Валин	798	898	1014	991
Изолейцин	1047	1207	1352	1342
Лейцин	2345	2436	2598	2546
Лизин	2108	2130	2618	2611
Метионин	424	486	588	586
Треонин	1152	1168	1259	1252
Триптофан	218	309	318	313
Фенилаланин	1244	1295	1397	1394
Заменимые	15 432	15 908	16 347	16 231
Цистин	692	743	864	853
Тирозин	1045	1049	1065	1058
Аланин	589	594	598	595
Аргинин	1970	1977	1991	1988
Гистидин	883	958	986	980
Аспарагиновая кислота	2236	2438	2439	2439
Глицин	1419	1499	1604	1605
Глутаминовая кислота	3930	3952	4061	3993
Пролин	1683	1713	1753	1734
Серин	985	985	986	986

Показано, что содержание витамина С в чечевице при замачивании в течение 20 ч увеличивалось с 0,3 до 6,4 мг/100 г (рисунок 3).

Рисунок 3 - Зависимость содержания витамина С от продолжительности процесса проращивания

Сравнительная оценка содержания витаминов В1, В2 и ниацина в пророщенной чечевице по сравнению с исходной показала, что в процессе проращивания содержание витаминов увеличилось (мг/100 г): В1 – с 0,6 до 0,75, В2 – с 0,2 до 0,4, ниацина с 2,2 до 2,6.

Полученные результаты позволили определить оптимальные режимы проращивания чечевицы, которые составили: продолжительность процесса – 16 ч, температура 35 + 2°С, рН=8,2-8,4.

Определение оптимальных режимов эктрагирования при производстве белковой основы для напитка. В технологии получения основы большое значение имеют параметры процесса выделения белков, обеспечивающие максимальную сохранность их биологической ценности при наиболее высоком выходе. Технологическая схема получения основы включает экстракцию белков, отделение белковой основы от шрота, пастеризацию и охлаждение.

Изучено влияние основных параметров экстракции (рН водной среды, гидромодуля, температуры и продолжительности экстракции) на качество белковой основы. Критерием оценки служило содержание белка (рисунки 4, 5).

Максимальное количество белка в экстракте (3,1-3,5%) получено при рН среды 7,0-8,0. Уменьшение рН исходной среды до 6,0-6,5 приводило к недостаточной экстракции белка, а при щелочной рН отмечалась денатурация белков и ухудшение органолептических показателей (изменение цвета продукта и появление щелочного привкуса). Поэтому для сохранения органолептических свойств основы выбран режим экстракции при рН=7,0.

Рисунок 4- Зависимость выхода белка от рН водной среды

Максимальный выход белка из чечевицы достигнут при температуре 35-40˚С, величине гидромодуля 1:6 (рисунок 5). При более высоком гидромодуле происходило нежелательное разведение белков, увеличивался расход воды, в то время как меньшее соотношение приводило к снижению эффекта экстракции. Наиболее оптимальная продолжительность выдержки смеси составила 30 мин. При уменьшении длительности экстрагирования наблюдался незначительный выход белка, а при увеличении - технологический процесс необоснованно затягивался, при этом показатели качества не улучшались.

Рисунок 5 - Зависимости выхода белка от температуры, продолжительности экстракции и гидромодуля

Изучение аминокислотного состава белковой основы показало присутствие в ней всех незаменимых аминокислот (таблица 3).

Таблица 3- Аминокислотный состав белковой основы (на 100 см3)

Аминокислота	Содержание аминокислоты, мг
Валин	210
Лейцин	298
Изолейцин	153
Фенилаланин	187
Метионин	92
Треонин	224
Триптофан	120
Лизин	291

2.2.2.2 Разработка рецептур напитков, изучение физико-химических свойств, показателей безопасности и качества

Наиболее сложными задачами в процессе разработки рецептур обогащенных напитков явились обеспечение качества, потребительских свойств, показателей безопасности и пищевой ценности, соответствующие требованиям, предъявляемым к обогащенным пищевым продуктам (Изменение № 22 к СанПин 1078-01, 2010 г.). В соответствии с этими требованиями обогащенным может считаться напиток, содержание витаминов и минеральных веществ в котором соответствует 15-50 % рекомендуемого суточного потребления с одной порцией продукта (200 см3).

При разработке рецептур напитков выбраны те источники нутриентов, которые обеспечивают в готовом продукте до 50 % рекомендуемой суточной нормы потребления (РСНП) для лиц от 18 до 29 лет (I и II группы физической активности), с учетом результатов проведенного обследования студентов, свидетельствующих о широко распространенных дефицитах в среднестатистическом рационе белков, витаминов, макро - и микроэлементов. Учитывались также возможные потери лабильных микронутриентов в процессе производства и хранения готовой продукции.

Рецептуры обогащенных напитков представлены в таблице 4.

Ассортимент представлен тремя вкусами - шоколадным, томатным, с курагой. Разработанные продукты характеризуются следующими показателями: сухие вещества 14,3-18,5 %, плотность 1032 кг/м3, кислотность 18°Т.

Таблица 4 – Рецептуры обогащенных напитков

Компонент	Обогащенный напиток
Шоколадный	Томатный	С курагой
Белковая основа, г	168,8	159,8	158,6
Сухая молочная сыворотка, г	10	10	10
Сахар, г	8	3	3
Какао-порошок, г	6	-	-
Корица, г	2	-	-
Аргинин, г	1,2	1,2	1,2
Инулин, г	1,0	1,0	1,0
Лимонная кислота, г	0,8	0,8	0,8
Витаминно-минеральный премикс, г	0,7	0,7	0,7
Глицин, г	0,7	0,7	0,7
Пектин яблочный, г	0,6	0,6	0,6
Селен актив, г	0,125	0,125	0,125
Витаминный премикс, г	0,1	0,1	0,1
Витамин А, мкг	330,0	330,0	-
Имбирь, г	-	-	3,2
Соль поваренная, г	-	1	-
Курага, г	-	-	20
Томатная паста, г	-	20	-
Укроп, г	-	0,2	-

Пищевая ценность и калорийность обогащенных напитков представлены в таблице 5.