В настоящее время среди растительных источников белка предпочтение отдается бобовым культурам. Это связано с тем, что содержание белков в семенах бобовых в 2-3 раза больше, чем в злаковых культурах, они биологически более полноценны. Прекрасным отечественным источником белка является фасоль.
Фасоль – ценное нетрадиционное сырье. Это обусловлено благоприятным сочетанием в его семенах белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов, витаминов и биологически активных веществ.
Содержание белка в бобах фасоли составляет 27,05…27,15 %. Установлено, что белки фасоли содержат все незаменимые аминокислоты, благодаря чему характеризуются высокой биологической ценностью.
Получение концентрата белка фасоли предполагает частичное удаление сопутствующих балластных веществ, главным образом, липидов, углеводов, антипитательных компонентов с обеспечением конечной массовой доли белка в продукте не менее 60 %.
Учитывая мировые тенденции к созданию тонких и новых технологий, нами использованы методы биотехнологии, в частности, ферментативный гидролиз балластных полисахаридов. В составе фасоли превалирующим балластным биополимером является крахмал. В связи с этим для обработки фасолевой муки использовали ферментные препараты микробного происхождения: Амилосубтилин Г10х, Глюкаваморин Г20х и их композицию. Выбор препаратов связан с известной спецификой их действия на крахмалосодержащие субстраты.
Для оценки целесообразности ферментной очистки от балластных полисахаридов гидролиз крахмалсодержащего сырья проводили путем обработки специальными ферментными препаратами по трем вариантам: препаратом Амилосубтилин Г10х (активность 2600 ед/г, рН 4,5-7,0, температурный оптимум 30-50 ºС) при дозировке 0-4,5 ед. АС/г крахмала; препаратом Глюкаваморин Г20х (3000 ед/г, рН 5,0-7,5, температурный оптимум 30-45 ºС) при дозировке 0-4,5 ед. ГлА/г крахмала, и их композицией 5:95-95:5 при такой же дозировке компонентов.
Было установлено, что максимальное накопление продуктов гидролиза достигается при внесении 2,5 ед/г смеси ферментов в соотношении 65:35. Данный эффект обусловлен специфичностью действия входящих в состав препаратов ферментов: амилаза – является декстринизирующим, а глюкоамилаза – осахаривающим ферментом.
Экспериментальные данные свидетельствуют, что в течение 4 ч ферментативной обработки нативной фасолевой муки мультиэнзимной композицией степень гидролиза крахмала достигает 76 %, а массовая доля белка в КБФ составляет 74,5 %.
Важным критерием биологической ценности белковых продуктов является информация об их аминокислотном составе. Белковый концентрат фасоли имеет достаточно сбалансированный состав аминокислот, приближаясь к мясу говядины и свинины. Скор большинства аминокислот приближается к требованиям идеального белка по шкале ФАО/ВОЗ (рисунок). Лимитирующими являются цистин и метионин.
Сравнительная оценка аминокислотного состава белковых продуктов: а – концентрат белка сои; б – концентрат белка фасоли; в – идеальный белок; 1 – валин; 2 – изолейцин; 3 – лейцин; 4 – лизин; 5 – метионин; 6 – треонин; 7 – триптофан; 8 – фенилаланин
Сухой препарат концентрата белков фасоли – мука белого цвета с кремовым оттенком, без выраженного запаха и вкуса.
С целью установления биологической безопасности концентрата белков фасоли были проведены исследования на тест-культуре P. caudatum. Использование данной тест-культуры основано на том, что инфузория имеет ряд ферментных систем, аналогичных высшим животным, а также кислотно-щелочной тип пищеварения. При наличии токсичных веществ в сырье или продукте инфузории погибают.
В таблице представлены результаты изучения биологической активности КБФ на тест-культуре P. Caudatum.
Биологическая активность образцов КБФ на культуре P. caudatum
|
Разведение |
Биологическая безопасность |
Плотность инокулята (ПИ) |
Индекс биологической активности (ИБА) |
|
1:1000 |
ИН* |
1,13±0,1*** |
1,06±0,1*** |
|
1:10000 |
ИН |
1,1±0,1 |
1,0±0,1 |
|
1:100000 |
ИН |
1,0±0,1 |
1,0±0,1 |
* ИН – индифферентность, ** ПИ ≥ 1±0,1 – объект стимулирует размножение; *** ИБА больше 1±0,1 – объект повышает жизнеспособность клеток.
При изучении репродуктивной способности (ПИ) и стрессоустойчивости в гипертонической среде выявили, что исследуемый продукт стимулирует размножение и повышает жизнеспособность клеток, что говорит о безвредности и возможности использования концентрата белков фасоли при создании пищевых композитов и обогатителей, используемых при создании комбинированных продуктов питания, с использованием принципов пищевой комбинаторики.