Биохимическая характеристика орехов фундука и обоснование их применения при получении пищевых продуктов и биологически активных добавок
| Вид материала | Автореферат |
СодержаниеТаблица 3.1 - Физические характеристики плодов фундука |
- Товароведные аспекты разработки биологически активных добавок и косметических кремов, 607.74kb.
- Научное обоснование и практическая реализация комплексного применения биологически, 740.94kb.
- Методология комплексной оценки качества пищевых добавок и обоснование их адекватного, 1400.06kb.
- Научное обоснование повышения обмена веществ, мясной продуктивности птицы при использовании, 531.52kb.
- А. Курдынко pr бадов (2009) часть 1 Анализ рынка и потребителей бад, 196.55kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины «пищевые и биологически активные добавки», 184.18kb.
- Эффективность использования новых биологически активных добавок в яичном птицеводстве, 609.3kb.
- Клинический опыт лечения язвенной болезни желудка, 175.79kb.
- Корниенко О. В. Перспективы развития российского рынка пищевых добавок, 32.15kb.
- Применение биологически активных добавок линии Диэнай® в восстановительной медицине, 542.2kb.
Таблица 3.1 - Физические характеристики плодов фундука*
| Наименование показателей | Сортовая группа | |||||
| «округлые» | «заострённые» | «удлинённые» | ||||
| Бюттнер | Луиза | Шоко- ладный | Адыгей- ский | Рояль | Ломбард- ский | |
| Длина, мм Ширина, мм Д/Ш Выход ядра, % Масса, г: плод ядро скорлупа Толщина скорлупы, мм | 21,2 19,8 1,07 45,17 3,051 1,378 1,672 1,08 | 21,0 21,5 0,98 47,32 3,058 1,447 1,610 1,14 | 19,5 14,3 1,36 48,45 1,647 0,798 0,847 0,87 | 20,2 15,7 1,29 53,56 1,714 0,918 0,794 0,95 | 20,4 14,0 1,46 57,95 1,491 0,864 0,623 0,58 | 21,5 14,1 1,53 52,29 1,924 1,006 0,914 0,80 |
*Уровень значимости 0,05
Анализ физических показателей плодов сортов фундука с учетом их дефектов показал, что «округлые» орехи, несмотря на низкий выход ядра, каждый плод в этой группе (средняя выборка) имеет большую массу ядра, скорлупы и плода, отличаются максимальным содержанием хороших ядер, и высоким урожаем масла, кг/га: Луиза и Бюттнер (740 и 640), Адыгейский и Шоколадный (530 и 520), Рояль и Ломбардский (370 и 390). Более тонкая скорлупа плодов у групп «заострённые» и «удлинённые», что, вероятно, при традиционных технологических режимах приведет к высокому уровню их механического разрушения и потерям сырья.
Предложенная группировка сортов фундука по форме плода с учетом массы его ядра, позволяет весь урожай орехов, поступающий в цеха на переработку, разделить на партии, часть из них при необходимости направить на хранение, а другие - на переработку в потоке: калибровка, обрушивание, измельчение, прессование.
3.2 Особенности биохимических характеристик современных сортов фундука. Решение задачи перспективного использования плодов фундука в создании пищевых продуктов и БАД, отвечающих заданным требованиям, заключалось в изучении химического состава ядер сортов (табл.3.2).
Таблица 3.2 - Химический состав ядер фундука*
| Показатель, % на сухое вещество | Сорт | |||||
| Бюттнер | Луиза | Шоко- ладный | Ады- гейский | Рояль | Ломбард-ский | |
| Белок (N×6,25) | 17,18 | 16,32 | 15,76 | 16,15 | 16,91 | 16,00 |
| Липиды | 60,44 | 68,07 | 72,52 | 69,04 | 62,02 | 70,36 |
| Зола | 2,27 | 2,13 | 2,15 | 2,19 | 2,08 | 2,24 |
| Углеводы, в том числе, % от суммы: сахара крахмал полисахариды | 20,11 22,03 44,80 33,17 | 13,48 15,16 47,67 37,17 | 9,57 19,65 50,57 29,78 | 12,62 15,39 46,51 38,10 | 18,99 20,98 45,68 33,34 | 11,40 18,86 51,22 29,92 |
*Уровень значимости 0,05
В ядрах фундука главными запасными веществами являются липиды и белки. У изученных сортов содержание липидов изменяется от 60,0 до 72,5%, белков от 15,8 до 17,2%, доля растворимых углеводов - от 11,4 до 20,1%. Сорта фундука различаются по уровню относительного содержания липидов, больше всего их в сортах Шоколадный и Адыгейский (72,6 и 69,0%), у сортов Бюттнер и Луиза с высокой массой ядра (1,378 и 1,447г) наиболее низкое процентное содержание (60,4 и 68,1%) липидов, а по абсолютному количеству уровень их выше у тех сортов, которые имеют большую массу ядра. Так, у сортов Бюттнер и Луиза самое высокое абсолютное (80 и 95г) содержание липидов, а у сортов Рояль, Шоколадный и Адыгейский самое низкое (50,6; 55,6 и 61г соответственно), у сорта Ломбардского - 68г. По данным абсолютного накопления в ядрах белка изученные сорта располагаются в такой же последовательности.
Таким образом, изученные сорта фундука различаются по количеству накапливаемых в плодах (ядрах) липидов и белков.
Для обоснования возможности использования полноценных белков фундука в рецептурах пищевых продуктов и БАД исследовали активность протеиназ белков и их ингибиторов (табл. 3.3).
Таблица 3.3 - Активность протеиназ и их ингибиторов в белках ядер фундука современных сортов
| Сорт | Щелочные протеиназы усл. ед./мл | Кислые протеиназы усл. ед./мл | Химотрипси-ноподобные протеиназы ед. МАС/мл | Ингибитор трипсина усл. ед./мл | Ингибитор химотрипсина ед. МАС/мл |
| Бюттнер | 0,105±0,0107 | 0,350±0,0331 | 0,130±0,0138 | 0,159±0,0151 | 0,158±0,0141 |
| Луиза | 0,103±0,0105 | 0,310±0,0295 | 0,117±0,0113 | 0,163±0,0157 | 0,146±0,0138 |
| Шоколад- ный | 0,145±0,0125 | 0,115±0,0113 | 0,082±0,0067 | 0,308±0,0305 | 0,118±0,0114 |
| Адыгей- ский | 0,134±0,0137 | 0,102±0,0106 | 0,076±0,0054 | 0,294±0,0276 | 0,129±0,0122 |
| Рояль | 0,265±0,0228 | 0,307±0,0302 | 0,116±0,0112 | 0,211±0,0205 | 0,060±0,0057 |
| Ломбард- ский | 0,250±0,0243 | 0,294±0,0285 | 0,109±0,0101 | 0,207±0,0212 | 0,052±0,0048 |
Впервые в белках новых сортов фундука установлено различие по активности и уровню щелочных, кислых, химотрипсиноподобных протеиназ, а также ингибиторов трипсина и химотрипсина.
У сравниваемых сортов наибольшая трипсинингибирующая активность отмечена в белках сортов Шоколадный и Адыгейский (0,380 и 0,294 усл.ед./мл), самая низкая (0,159 и 0,163 усл.ед./мл) у сортов Бюттнер и Луиза, последние отличаются наименьшей активностью щелочных протеиназ, повышенной активностью кислых протеиназ и химотрипсино-подобных. Прослеживается взаимосвязь массовой доли белка и уровня активности ингибитора трипсина. Установлено, что тепловым воздействием на ядра фундука (температура, °С: 70, 102, 110, 130, 150) и разной продолжительностью нагрева (16, 20, 30, 44 мин) можно регулировать уровень активности ингибиторов трипсина и химотрипсина или полностью инактивировать.
В белках плодов изученных сортов фундука уровень активности ингибиторов трипсина (0,153-0,308 усл.ед./мл) значительно ниже, чем в белках семян подсолнечника сорта Круиз и сои Вилана (соответственно 0,396 и 5,425 усл.ед./мл).
По главному показателю безопасности и пищевой ценности - содержанию ингибитора трипсина, белки ядер фундука изученных сортов отвечают гигиеническим требованиям, а, следовательно, могут быть использованы в пищевых целях - в виде слабо обжаренных, обжаренных и не обжаренных ядер, а также в качестве сырья для производства широкого ассортимента пищевых продуктов.
Анализ аминокислотного состава запасных белков ядер фунудка современных сортов показал, что по составу и содержанию незаменимых аминокислот (НАМ) они превосходят в 1,3-1,7 раза эталон ФАО/ВОЗ.
Из литературных данных известно о формировании неприятного вкуса ядер фундука при обжаривании, поэтому для характеристики ядер использовали Δ-показатель - отношение содержания суммы «типичных» аминокислот - гистидина, фенилаланина, аспарагиновой и глутаминовой кислот, к массовой доле суммы «нетипичных» аминокислот - лизина, треонина, тирозина, который свидетельствует о благоприятном или неблагоприятном органолептическом свойстве ядер, прошедших тепловую обработку.
При оптимальных температурах обжаривания ядер группа «типичные» аминокислоты способствует улучшению органолептических свойств, а «нетипичные» придают ядрам неприятный вкус «недозрелых ядер». Максимальная величина Δ-показателя (4,7) выявлена в запасных белках ядер сорта Луиза, что свидетельствует о формировании при обжаривании наилучших органолептических показателей, поэтому оптимизацию параметров процесса и хранение выполняли на плодах указанного сорта.
3.3 Липидный комплекс ядер современных сортов фундука. Содержание и состав химических веществ, входящих в запасные липиды ядер фундука, определяют качество создаваемых пищевых продуктов и БАД, их органолептические показатели. Липиды ядер фундука представлены моно- (МАГ), ди- (ДАГ) и триацилглицеролами (ТАГ), свободными жирными кислотами (СЖК), фосфолипидами, стеролами и их эфирами (табл. 3.4).
Таблица 3.4 - Групповой состав запасных липидов ядер фундука, % от суммы*
| Сорт | Фосфо-липиды | МАГ | Сте-ролы | ДАГ | СЖК | ТАГ | Эфиры стеролов |
| Бюттнер | 0,21 | 2,78 | 0,23 | 1,75 | 0,34 | 83,44 | 11,25 |
| Луиза | 0,54 | 3,29 | 0,40 | 1,62 | 0,37 | 81,35 | 12,43 |
| Шоколадный | 0,27 | 4,51 | 0,45 | 1,82 | 0,23 | 82,21 | 10,51 |
| Адыгейский | 0,50 | 3,11 | 0,25 | 1,29 | 0,27 | 83,11 | 11,47 |
| Рояль | 0,65 | 1,54 | 0,52 | 1,65 | 0,31 | 85,95 | 9,38 |
| Ломбардский | 0,46 | 3,91 | 0,18 | 1,44 | 0,33 | 82,65 | 11,03 |
*Уровень значимости 0,05
В составе липидов у сортов фундука преобладают ТАГ, на их долю приходится 81,4-86,0%. Содержание остальных групп значительно меньше, однако их функции в метаболических обменных процессах плодов фундука не менее важны.
Экспериментальные данные свидетельствуют о различии сортов фундука по уровню накопления в ядрах ТАГ, эта тенденция прослеживается в содержании МАГ, ДАГ и фосфолипидов. Характерной особенностью жирнокислотного состава ТАГ сортов фундука является преобладание в их составе олеиновой кислоты (81,8-84,2%), по сравнению с линолевой (8,6-11,7%) и только следы линоленовой (табл. 3.5).
Таблица 3.5 - Жирнокислотный состав ТАГ ядер фундука*
| Сорт | Жирные кислоты, % от суммы | ||||||||
| С14:0 | С16:0 | С18:0 | С20:0 | С22:0 | С16:1 | С18:1 | С18:2 | С18:3 | |
| Бюттнер | 0,1 | 4,5 | 1,3 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 83,2 | 10,5 | 0,1 |
| Луиза | 0,1 | 5,9 | 0,5 | 0,1 | 0,1 | 0,4 | 84,2 | 8,6 | 0,1 |
| Шоко- ладный | 0,1 | 5,8 | 1,4 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 82,6 | 9,6 | 0,1 |
| Адыгей- ский | 0,1 | 4,6 | 1,5 | 0,1 | 0,1 | 0,5 | 83,7 | 9,3 | 0,1 |
| Рояль | 0,05 | 5,2 | 0,9 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 81,8 | 11,7 | 0,1 |
| Ломбард- ский | 0,1 | 5,7 | 1,4 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 83,0 | 9,4 | 0,05 |
| Грецкий орех | сле-ды | 6,20 | 1,50 | 0,07 | 0,10 | 0,03 | 12,8 | 66,2 | 13,1 |
*Уровень значимости 0,05
Используя липиды фундука в рецептурах создаваемых БАД, стремились к оптимальному соотношению кислот олеиновая, линолевая, линоленовая как 50:20:10. Поскольку в липидах плодов фундука отсутствует линоленовая кислота в качестве ее источника использовали липиды грецкого ореха сорта Щедрый. В отличие от фундука в ТАГ ядер грецкого ореха преобладает линолевая кислота (66,2%) в них в пять раз меньше олеиновой (12,8%) и значительное количество линоленовой (13,1%) кислот.
Оксистабильность липидов сортов фундука - один из показателей качества масла, зависящий от соотношения ненасыщенных жирных (НЖ) олеиновой и линолевой кислот и массовой доли антиоксидантов: β-, γ-, δ- токоферолов. Оксистабильность масел фундука и грецкого ореха определяли по продолжительности индукционного периода при температурах 100 и 110°С.
Установлены различия в оксистабильности масел сортов фундука. Так несколько меньшее значение индукционного периода (46,71ч при температуре 100ºС и 22,32ч при 110 ºС) для масла сорта Рояль указывает на пониженную, в сравнении с маслом сорта Луиза, оксистабильность, что можно объяснить и повышенным содержанием (соответственно 11,7% и 8,6%) линолевой кислоты, которая окисляется намного быстрее олеиновой. Увеличению оксистабильности масла сорта Луиза способствует также большее количество в них антиоксидантных форм β -, γ -, δ - токоферолов (табл. 3.6).
Таблица 3.6 - Содержание токоферолов в липидах фундука*
| Сорт | Сумма (Σ), мг/кг | Токоферолы, % от суммы | |||
| α | β | γ | δ | ||
| Бюттнер | 445 | 61 | 3 | 32 | 4 |
| Луиза | 427 | 63 | 5 | 28 | 4 |
| Шоколадный | 372 | 66 | 4 | 25 | 5 |
| Адыгейский | 394 | 65 | 5 | 24 | 6 |
| Ломбардский | 349 | 68 | 3 | 22 | 7 |
| Рояль | 358 | 70 | 4 | 20 | 6 |
| Грецкий орех | 306 | 7 | - | 80 | 13 |
*Уровень значимости 0,05
Вместе с тем, высокое содержание (93,0%) антиоксидантных форм γ-, δ- токоферолов в масле грецкого ореха не способствует его устойчивости к окислению из-за большого количества (66,2%) в липидах линолевой и легко окисляемой линоленовой (13,1%) кислот.
Главным показателем оксистабильности исследованных масел является высокое содержание в них олеиновой кислоты, в качестве дополнительного фактора, увеличивающего оксистабильность - присутствие значительного количества антиоксидантных форм β-, γ-, δ- токоферолов.