способ устранения горького вкуса и аромата, свойственных муке семян зернобобовых, а также снижения содержания в муке семян зернобобовых олигосахаридов

Формула изобретения

Способ устранения горького вкуса и аромата, свойственных муке семян зернобобовых, таких как горох, кормовые бобы и люпин, а также снижения содержания в муке семян зернобобовых олигосахаридов, заключающийся в том, что муку семян зернобобовых замачивают в воде в течение 10-50 мин при 20-50^oС и соотношении мука:вода - 1:2 - 1:5, подкисляют суспензию разбавленной пищевой кислотой до рН 3,2-5,0, подвергают действию протеазы, активной в кислой среде, например пепсина, пектофоетидина, при 20-50^oС в течение 40-90 мин, повышают рН суспензии до 6-8 и выдерживают при этом значении рН в течение 3-8 ч при комнатной температуре, после чего подвергают распылительной сушке или непосредственно вводят в рецептуру пищевого продукта, подвергаемого термической обработке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к переработке семян сельскохозяйственных культур для их использования в производстве пищевых продуктов.

Мука семян зернобобовых (горох, кормовые бобы и др.) представляет собой важный источник белка для питания населения Российской Федерации. Семена зернобобовых обладают рядом целебных свойств, характеризуются высоким содержанием и высокой биологической ценностью белка, а также низким уровнем ингибиторов пищеварительных ферментов, фитогемагглютининов и других антипитательных веществ. Основные факторы, ограничивающие использование муки зернобобовых в питании и, в частности, в качестве компонентов комбинированных мясных продуктов, - наличие характерного "бобового" запаха, горьковатый вкус и присутствие -галактозидных олигосахаридов (рафинозы, стахиозы и вербаскозы), неспособных расщепляться ферментами желудочно-кишечного тракта и потому вызывающих метеоризм при потреблении зернобобовых. Дополнительный фактор, ограничивающий потребление гороховой муки в качестве компонента комбинированных мясных продуктов, - зеленоватый оттенок, сообщаемый продукту.

Настоящее изобретение имеет целью устранение указанных факторов, что обеспечит расширение использования муки семян зернобобовых в питании.

Известен способ удаления сахаров, вызывающих метеоризм, из бобовых продуктов [US 4645677, 24.02.1987], заключающийся в суспендировании муки семян зернобобовых в воде и ультрафильтрации суспензии через мембрану с порогом отсечения от 30 до 100 кДа, причем ультрафильтрацию проводят в две стадии: на первой к подвергаемой ультрафильтрации суспензии добавляют воду со скоростью, равной скорости образования пермеата, до тех пор, пока объем пермеата не достигнет 1-3 объемов исходной суспензии, а на второй проводят процесс ультрафильтрации без добавления воды до тех пор, пока объем пермеата не достигнет 1-3 объемов исходной суспензии.

Недостаток способа заключается в необходимости использования специальных мембран и оборудования для проведения ультрафильтрации, низкой производительности процесса и высоких энергозатратах, определяемых работой, необходимой для разделения компонентов.

Известен способ улучшения вкуса белка зернобобовых, снижения его тенденции к гелеобразованию и улучшения перерабатываемости [JP 59192056 A2, 13.10.1984] , заключающийся в контактировании поврежденного белка с электролитически восстановленным ионным раствором. Способ отличается крайне сложным и громоздким аппаратурным оформлением.

Известен принятый за прототип способ устранения горького вкуса и свойственного гороху аромата из гороховой муки с целью ее использования в качестве добавки к пищевым системам [US 4022919 от 10.5.1977]. Способ заключается в контактировании муки с влажным паром в течение времени, достаточного для удаления горечи из гороховой муки и перевода ароматических компонентов гороха в газовую фазу, с последующим отводом пара и летучих, причем эта операция осуществляется ранее заметного развития в муке аромата вареного гороха.

Принятый за прототип способ имеет следующие недостатки.

1. Его применение сопряжено с существенными энергозатратами, обусловленными, в первую очередь, генерацией пара.

2. Термическая обработка гороховой муки может приводить к денатурации и химическим превращениям содержащихся в ней белков, и, как следствие, потере ими растворимости, ухудшению ряда других функциональных свойств и ограничению возможностей переработки муки в пищевые продукты.

3. Данный способ не позволяет устранить другие факторы, ограничивающие использование гороховой муки в питании, прежде всего, присутствие -галактозидных олигосахаридов, вызывающих метеоризм.

Предлагаемый способ позволяет решить задачу устранения "бобового" аромата и горечи муки зернобобовых, избежав недостатков, свойственных прототипу.

Сущность способа заключается в том, что муку семян зернобобовых (горох, кормовые бобы, люпин и др.) замачивают в воде в течение 10-50 мин при 20-50^oС и соотношении мука:вода от 1:2 до 1:5, после чего суспензию подкисляют разбавленной пищевой кислотой до рН 3,2-5,0, подвергают действию протеазы, активной в кислой среде, например пепсина или пектофоетидина, при 20-50^oС в течение 40-90 мин, затем повышают рН суспензии до 6-8 и выдерживают при этом значении рН в течение 3-8 ч при комнатной температуре. После этого муку подвергают распылительной сушке при температуре на входе 160-180^oС и температуре на выходе не выше 100^oС или, не подвергая сушке, вводят в рецептуру пищевого продукта, например мясного фаршевого изделия, которое подвергают термической обработке согласно технологической инструкции. Приводимые ниже примеры иллюстрируют существо данного изобретения.

Пример 1. 1000 г муки гороха (фуражный сорт "Орпела") замачивают в двукратном объеме воды при 45^oС в течение 30 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 3,5, добавляют при перемешивании при той же температуре 200 мл раствора бычьего пепсина (активность 1500 ед. по Ансону) концентрацией 10 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 60 мин. После этого повышают рН суспензии до 7,5 с помощью 0,5 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 5 ч. Суспензию модифицированной гороховой муки вводят в рецептуру колбасного фарша согласно Технологической инструкции. Ниже приведены данные, характеризующие цвет и запах вареной колбасы, содержащей модифицированную гороховую муку (МГМ). Для сравнения в табл. 1 приведены соответствующие данные для продуктов с добавками немодифицированной гороховой муки (НГМ) и соевого белкового изолята (СБИ). Продукт с СБИ можно рассматривать в качестве эталона, поскольку он отвечает требованиям Технических условий.

Пример 2. 1000 г муки фуражного гороха (сорт "Батрак") замачивают в пятикратном объеме воды при 47^oС в течение 20 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 3,2, добавляют при перемешивании при той же температуре 200 мл раствора куриного пепсина (активность 2800 ед. по Ансону) концентрацией 5 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 50 мин. После этого повышают рН суспензии до 7,0 с помощью 0,5 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 6 ч. Продукт имеет светло-кремовый цвет, нейтральный вкус и запах. Содержание -галактозидных олигосахаридов, определенное ферментативньм методом согласно Beutler, H.О. [In: Methods of Enzymatic Analysis, 3rd ed., Vol. 6; Bergmeyer, H.U., Ed.; VCH: Weinheim, 1984, p. 90], составляет 0,7% на сухое вещество (в исходной муке 38%). Модифицированную гороховую муку подвергают лиофильной сушке в стандартных условиях (см. выше).

Пример 3. 1000 г муки кормовых бобов (сорт "Янтарный") замачивают в трехкратном объеме воды при 43^oС в течение 40 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. фосфорной кислотой до рН 3,6, добавляют при перемешивании при той же температуре 200 мл раствора бычьего пепсина (активность - 1500 ед. по Ансону) концентрацией 10 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 70 мин. После этого повышают рН суспензии до 7,3 с помощью 0,5 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 4 ч. Суспензию модифицированной муки кормовых бобов (ММКБ) вводят в рецептуру колбасного фарша согласно Технологической инструкции. Некоторые результаты органолептической оценки готового продукта в сравнении с эталоном - продуктом с соевым белковым изолятом (СБИ) и продуктом с немодифицированной мукой кормовых бобов (НМКМ) приведены в табл.2.

Пример 4. 1000 г муки кормовых бобов (сорт "Фрибо") замачивают в воде при соотношении мука:вода 1:4,5 при 50^oС в течение 50 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 3,5, добавляют при перемешивании при той же температуре 150 мл раствора бычьего пепсина (активность 1500 ед. по Ансону) концентрацией 10 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 40 мин. После этого повышают рН суспензии до 8,0 с помощью 0,5 н. раствора едкого кали, выдерживают при данном значении рН в течение 3 ч. Продукт имеет светло-кремовый цвет, нейтральный вкус и запах. Содержание -галактозидных олигосахаридов составляет 0,4% на сухое вещество (в исходной муке 3,2%). Модифицированную муку кормовых бобов подвергают лиофильной сушке в стандартных условиях.

Пример 5. 1000 г муки фуражного гороха (сорт "Зарянка") замачивают в воде при соотношении мука:вода 1:2,5, при 20^oС в течение 30 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 4,7, добавляют при перемешивании при той же температуре 50 мл раствора мультиэнзимного микробного препарата "пектофоетидин Г3х" (протеолитическая активность по Ансону 550 ед.) концентрацией 20 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 65 мин. После этого повышают рН суспензии до 7,5 с помощью 0,5 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 8 ч. Суспензию модифицированной гороховой муки вводят в мясной паштет согласно Технологической инструкции. Ниже приведены данные, характеризующие цвет и запах мясного паштета, содержащего модифицированную гороховую муку (МГМ). Для сравнения в табл. 3 приведены соответствующие данные для продуктов с добавками немодифицированной гороховой муки (НГМ) и соевого белкового изолята (СБИ). Продукт с СБИ можно рассматривать в качестве эталона, поскольку он отвечает требованиям Технических условий.

Пример 6. 1000 г муки фуражного гороха (сорт "Орлус") замачивают в пятикратном объеме воды при 20^oС в течение 45 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 3,2, добавляют при перемешивании при той же температуре 50 мл раствора пектофоетидина Г3х (протеолитическая активность по Ансону 550 ед.) концентрацией 20 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 90 мин. После этого повышают рН суспензии до 7,5 с помощью 0,5 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 7 ч. Продукт имеет светло-кремовый цвет, нейтральный вкус и запах. Содержание -галактозидных олигосахаридов составляет 0,5% на сухое вещество (в исходной муке 3,4%). Модифицированную гороховую муку подвергают лиофильной сушке в стандартных условиях.

Пример 7. 1000 г муки люпина L. angustifolius замачивают в пятикратном объеме воды при 45^oС в течение 10 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 3,4, добавляют при перемешивании при той же температуре 200 мл раствора куриного пепсина (активность 2800 ед. по Ансону) концентрацией 10 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 40 мин. После этого повышают рН суспензии до 7,5 с помощью 0,5 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 6 ч. Продукт имеет серовато-кремовый цвет, нейтральный вкус и запах. Содержание -галактозидных олигосахаридов составляет 0,3% на сухое вещество (в исходной муке 2,4%). Модифицированную муку люпина подвергают лиофильной сушке в стандартных условиях (см. выше).

Пример 8. 1000 г муки люпина L. albus var. Graecius замачивают в воде при соотношении мука:вода 1:4,5 при 40^oС в течение 30 мин при перемешивании, подкисляют суспензию при той же температуре 0,5 н. соляной кислотой до рН 5,0, добавляют при перемешивании при той же температуре 100 мл раствора пектофоетидина Г3х (протеолитическая активность по Ансону 550 ед.) концентрацией 20 мг/мл и выдерживают суспензию при той же температуре при перемешивании в течение 70 мин. После этого повышают рН суспензии до 6,0 с помощью 0,25 н. раствора едкого натра, выдерживают при данном значении рН в течение 6 ч. Продукт имеет светло-кремовый цвет, нейтральный вкус и запах. Содержание -галактозидных олигосахаридов составляет 0,4% на сухое вещество (в исходной муке 2,6%). Модифицированную муку люпина подвергают лиофильной сушке в стандартных условиях.

Предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:

1. Использование предлагаемого изобретения позволяет добиться устранения ряда факторов, ограничивающих возможности использования семян зернобобовых культур, таких как горох, кормовые бобы и люпин, в питании, а именно устранить нежелательный "бобовый" аромат, горький вкус, нежелательный оттенок цвета (в случае гороха) и резко снизить содержание -галактозидных олигосахаридов, вызывающих метеоризм.

2. Предлагаемый способ существенно менее энергоемок по сравнению со способом, описанным в прототипе, поскольку температура системы не поднимается выше 50^oС. Исключение составляет операция распылительной сушки, однако эта операция не требуется в тех случаях, когда модифицированная мука сразу же используется в пищевых производствах, как это описано в примерах 1, 3 и 5.

3. Использование предлагаемого изобретения позволяет избежать воздействия высоких температур на белки муки зернобобовых и, тем самым, ухудшения их функциональных свойств и возможностей дальнейшей переработки.

Следует также отметить, что модификация муки зернобобовых в соответствии с предлагаемьм изобретением не сопряжена с образованием жидких или твердых отходов и, тем самым, использование данной технологии не создает дополнительной нагрузки на окружающую среду.

Модифицированная согласно предлагаемому изобретению мука зернобобовых с нейтральными цветом, запахом и вкусом и сниженным до приемлемого уровня содержанием вызывающих метеоризм олигосахаридов может быть использована в различных отраслях пищевой промышленности, общественном питании и домашней кулинарии.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения расширяет возможности использования муки зернобобовых в пищевой промышленности, общественном питании и торговле, а также создает добавленную стоимость сельскохозяйственной продукции. В частности, модификация муки гороха согласно предлагаемому способу позволяет использовать фуражный горох для производства сравнительно дорогостоящей пищевой продукции.