Биологическая ценность некоторых продуктов
| Аминокислота | Шкала ФАО/ВОЗ | Говядина (мышечная ткань) | Дрожжи пивные сухие | Казеинат натрия | Соевый изолят | |||||
| Изолейцин | 4,0 | 100 | 4,4 | 110 | 4,5 | 112 | 4,5 | 112 | 4,4 | 110 |
| Лейцин | 7,0 | 100 | 7,5 | 107 | 7,5 | 107 | 7,8 | 111 | 7,8 | 111 |
| Лизин | 5,5 | 100 | 8,1 | 147 | 10,6 | 193 | 7,6 | 138 | 5,6 | 102 |
| Метионин + цистин | 3,5 | 100 | 4,2 | 120 | 1,3 | 37* | 2,9 | 83* | 2,1 | 60 |
| Фенилаланин + тирозин | 6,0 | 100 | 7,8 | 130 | 7,5 | 125 | 9,1 | 152 | 8,6 | 143 |
| Треонин | 4,0 | 100 | 4,1 | 102 | 4,8 | 120 | 3,8 | 95* | 3,5 | 88* |
| Триптофан | 1,0 | 100 | 1,3 | 130 | 1,1 | 110 | 1,4 | 140 | 1,1 | 110 |
| Валин | 5,0 | 100 | 5,3 | 106 | 5,9 | 118 | 6,0 | 120 | 4,4 | 88* |
| Общее количество незаменимых аминокислот | 36,0 | 42,7 | 43,2 | 43,1 | 37,5 | |||||
__________
*лимитирующая аминокислота
К недостаткам пивных дрожжей относится их специфическая горечь, они крайне нестойки при хранении. С этой целью разработаны способы удаления горечи из дрожжей, которые успешно применяют на заводах для получения сухих очищенных пивных дрожжей в качестве лечебного препарата. Сушат дрожжи на вальцовых или распылительных сушилках при режимах, позволяющих получить сухие дрожжи без потери витаминов. Пивные дрожжи, по сравнению с хлебопекарными, имеют специфические технологические свойства. В их составе содержится трипептид глютатион - физиологически активное вещество, активизирующее протеолитические ферменты и оказывающее дезагрегирующее действие на белковые вещества. В пивных дрожжах глютатиона содержится 0,86-0,89 % на сухое вещество от массы, в хлебопекарных - 0,65 %.
|
|
|
В последнее время популярность дрожжей в производстве БАВ упала из-за присущего этим микроорганизмам высокого содержания в биомассе нуклеиновых кислот, а также их неспособности усваивать полисахариды. Эти недостатки частично устраняются при использовании, например, микроскопических грибов. Развитие этого направления связано с переходом на индустриальный, не сельскохозяйственный способ производства пищи, однако сопряжено с глубокими медико-биологическими исследованиями, аспекты которых связаны с химической характеристикой и оценкой функционально-технологических свойств.
Наряду с апробированными в производстве продуктов микроорганизмами имеется ряд других, не менее интересных с этой точки зрения белково-витаминных препаратов микробного синтеза. Микроорганизмы и препараты на их основе могут быть использованы в производстве продуктов не только в качестве источника белка и витаминов. Большое внимание уделяется применению бактериальных культур дрожжей и грибов в технологии производства мясных изделий, в частности сыровяленых и сырокопченых колбас с целью интенсификации производства.
|
|
|
Принципы биотехнологии положены в основу получения подсластителей (например, белок туматин, выделенный из растения Thaumatococcus damelli и трансплантированный Escherichia coli в 3000 раз слаще сахарозы). Особый интерес представляет сладкие дипептид аспартам, молекулу которого образуют две аминокислоты: фенилаланин и аспарагиновая кислота. Обе аминокислоты синтезированы микробиологическим путем.
В настоящее время стали развиваться следующие направления использования микроорганизмов в производстве мясопродуктов: получение ароматических и красящих веществ; улучшение технологических свойств сырья; создание высокоэффективных биодатчиков для анализа содержания компонентов фаршевых продуктов.
Использование микроорганизмов и ферментных препаратов для гидролиза лактозы
Государственная политика в области здорового питания предусматривает более широкое обеспечение населения продуктами диетического и лечебно-профилактического назначения. Это соответствует концепции оздоровления человека и предупреждения старения организма путем включения в рацион кисломолочных продуктов, сформулированной русским физиологом И.И. Мечниковым. Он первый обратил внимание на антагонистические свойства микрофлоры кисломолочных продуктов по отношению к патогенной микрофлоре. По его мнению, молочнокислые бактерии являются антагонистами вредной микрофлоры, обитающей в желудочно-кишечном тракте человека. При этом субстратом для развития молочнокислой микрофлоры является лактоза, которая трансформируется в молочную кислоту по гомоферментативному (гликолитическому) или гетероферментативному (пентозофосфатному) пути.
|
|
|
При производстве 1 т сыра образуется 9 т сыворотки и пахты. В каждой тонне сыворотки содержится около 5 кг полноценного белка, витамины группы В, комплекс свободных аминокислот, важнейшие минеральные элементы. В 1 т сыворотки содержится около 50 кг молочного сахара - ценнейшего сырья для пищевой и микробиологической промышленности. Лактоза имеет низкую сладость, но при действии на нее лактазы расщепляется на два моносахарида: глюкозу и галактозу.
К продуктам функционального питания относятся и низколактозные молочные продукты, которые обеспечивают полноценное питание людям с лактозной недостаточностью. По данным FAO/WHO более 70 % населения в мире страдает от недостаточности кишечной лактазы, однако абсолютное неусвоение лактозы является большой редкостью. Лица с лактазной непереносимостью (вызванной, главным образом, нарушением обмена веществ и аллергическими реакциями на организм человека) не способны полностью использовать энергию лактозы (30 % энергетической ценности цельного и около 60 % энергетической ценности обезжиренного молока). Это особенно опасно в детском возрасте, поскольку потребность в энергии оказывается существенно неудовлетворенной, и происходит использование белка не на специфические строительные цели организма, а как источника пополнения недостающей энергии. Кроме того очевидным является тот факт, что ослабленные вследствие стресса, сложной экологической обстановки и других неблагоприятных факторов человеческие организмы легче усваивают продукты, подверженные биотехнологической обработке.
|
|
|
При отсутствии в организме лактазы нерасщепленная лактоза достигает толстой кишки, где становится отличной средой для активного роста имеющейся микрофлоры. В результате ее метаболизма появляются желудочно-кишечные расстройства. В этой связи исследования различных аспектов биотрансформации лактозы при получении молочных продуктов специального назначения являются актуальными.
Известно несколько способов удаления лактозы из молочных продуктов: сбраживание молочнокислой микрофлорой до молочной кислоты и других продуктов; разделение молока с освобождением лактозы, затем вновь соединение компонентов; гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы (химическим методом, т.е. кислотным гидролизом; энзиматическим, т.е. с использованием свободных растворимых ферментов, находящихся в среде или иммобилизованных; биологическим методом с использованием свободных или иммобилизованных клеток микроорганизмов и комбинированным - сочетание методов обработки молока иммобилизованной b-галактозидазой и ультрафильтрацией). Применяют также методы избирательного удаления лактозы из жидкого молока, например диализом, и экстракция лактозы из сухих молочных продуктов.
В СССР интерес к гидролизу лактозы молочной сыворотки проявлен в 70-х годах ХХ века в Институте биохимии А.Н. Баха. Комплексные исследования по выделению b-галактозидазы (b-D-галактозид-галактогидролаза К.Ф. 3.2.1.23) из наиболее активных ее продуцентов грибов Curvularia inaequalis и дрожжей Saccharomyces fragilis были проведены под руководством А.С. Тихомировой, которая внесла большой вклад в развитие технологии b-галактозидазных препаратов в нашей стране.
Источниками получения лактазы могут служить растения и животные (эмульсин розоцветных, миндальные орехи, люцерна, кофе, пшеничные отруби, слизистая собак, овец, коз, крыс, баранов и быков). Однако применение лактазы растительного и животного происхождения затруднено вследствие ее незначительного содержания в данных источниках, сложности извлечения и невозможности сознательного накопления в растительных и животных организмах.
Целесообразно использовать лактазу, продуцируемую микроорганизмами: из дрожжей Saccharomyces lactis, Saccharomyces fragilis, Torulopsis versatilis, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis, и др.; из грибов Aspergillus niger, Aspergillus orizae, Aspergillus flavus и др.; из бактерий Escherihia сoli, молочнокислых и др.
Смесь моносахаров при полном гидролизе лактозы в деминерализованном пермеате при температуре 25оС имеет 88 % растворимости и 70 % сладости сахарозы. Рациональным является степень гидролиза не более 70-80 %, что обусловлено более высокими затратами большей степени гидролиза. При 80 %-ом гидролизе происходит увеличение сладости в 4,66 раза и растворимости в 2,73 раза по сравнению с негидролизованной лактозой.
Существует два основных метода гидролиза лактозы: кислотный и ферментативный. Для получения оптимальных результатов необходимо соблюдать следующие условия: гидролизуемое сырье должно иметь хорошее санитарно-гигиеническое состояние, что позволяет обрабатывать его как в свежем, так и пастеризованном виде; величина рН во время процесса должна быть постоянной и зависеть от свойств используемого фермента в случае его применения; с целью более полного гидролиза необходимо регулировать гидродинамические параметры процесса.
Кислотный метод, используемый для гидролиза лактозы, прост и не требует использования дорогостоящего ферментного препарата. Он характеризуется жесткими условиями: низкими значениями рН (1-2) и высокими температурами (80-150°С). Кислотный гидролиз проводят либо в растворе, содержащем свободную кислоту, либо с использованием кислой катионообменной смолы. Перед проведением гидролиза из сыворотки удаляют белки и проводят деминерализацию. Этот тип гидролиза характеризуется возникновением побочных продуктов, придающих раствору кремовую окраску. Продукты, выработанные с применением этого процесса, являются кислыми и перед использованием необходима их нейтрализация.
На основании исследований гидролитического действия b-галактозидазы из Klyveromyces fragilis И.С. Хамагаевой и М.Б. Даниловым установлены рациональные параметры использования фермента: рН от 6,7 до 6,9; температура 37оС, концентрация фермента 2 Е/мл в течение 1,5-2,0 часов. Показано, что реакции гидролиза и трансгликозилирования взаимосвязаны, с повышением гидролитической активности b-галактозидазы в молоке усиливается ее трансгликозилирующее действие. При этом отмечена активизация роста бифидобактерий в субстратах, что связано с появлением кроме глюкозы и галактозы, олигосахаров (главным образом, аллолактозы, индуцирующей биосинтез собственной b-галактозидазы у бифидобактерий).
Известны биохимические свойства препарата «Максилакт», полученного в Нидерландах фирмой Gist-Brocades из дрожжей K. lactis. Изучали влияние на процесс гидролиза температуры, рН среды, концентрации фермента и массовой доли лактозы (табл. 3.12). Анализ полученных данных позволил получить рациональные параметры гидролиза.
Таблица 3.12
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 261; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!