Оптимизация потребительских свойств комбинированных мясопродуктов заданного химического состава

Хімічний  склад білковмсної сировини тваринного і рослинного походження (в г на 100 г продукту)

            Одним з критеріїв визначення  біологічної цінності, є як відомо,  амінокислотний склад білків, і в першу чергу незамінних. Незамінні амінокислоти не синтезуються в організмі і надходять тільки з їжею, тому їх роль в організмі дуже велика, вилучення хоча б однієї з них призводить до значного порушення найважливіших функцій організму, гальмування росту і зменшення маси тіла, тощо. У організмі всі амінокислоти мають важливу фізіологічну роль. Нестача лейцину викликає затримку росту. Нестача лізину призводить до порушення кровообігу, азотистої рівноваги. Триптофан сприяє синтезу тканин і стимулює ріст. Гістідін і аргінін незамінні для організму дитини: гістідін грає важливу роль в одержанні гемоглобіну залежно від вмісту незамінних амінокислот білки поділяються на повноцінні та неповноцінні. Повноцінні білки містяться у більшості продуктів тваринного походження, більшість білків рослинного походження, крім білків бобових, горіхів, насіння соняшнику, картоплі є неповноцінними [42, 43]. Повністю збалансованим білком вважається білок курячого яйця.                                                                                                 

            Особливістю білків сої є висока концентрація в них лізину - незамінної амінокислоти, гострий дефіцит якої є в більшості рослинних білків. Багато в сої триптофану, треоніну, валіну, лейцину, одночасно невелика частка метіоніну. Встановлено, що дефіцит метіоніну визначається низьким вмістом цієї амінокислоти в одному із запасних білків сої - конгліцині. Інший запасний білок - гліцинін - збалансований краще [ 2, 46, 59].

            Численні дослідження показали, що амінокислотний склад соєвого білка є найбільш повноцінним з усіх рослинних білків і характеризується збалансованістю по основних амінокислотах. Засвоюється соєвий білок настільки ж легко, як і білок тваринного походження [1, 29].

 Особливої  уваги заслуговує ліпідний склад сої [ 58, 59].

             Соєва олія є джерелом найцінніших біологічно активних харчових речовин: лецитину, лінолевої і ліноленової жирних кислот, токоферолів (вітаміну Е), фітостеринів, що несуть захисні антиоксидантні властивості. Ліпіди являють собою найбільш концентроване джерело енергії, але також виконують функції по забезпеченню організму поліненасиченими жирними кислотами, що є незамінними факторами харчування, переносу жиророзчинних вітамінів, контролюють вміст ліпідов у крові, беруть участь у побудові клітини, виконують роль емульгаторів, а також формують смакові якості. Насіння сої має значну кількість поліненасичених жирних кислот: лінолеву і ліноленову кислоти, які не синтезуються в організмі. Вони мають високу біологічну активність, беруть участь у створенні таких високоактивних сполук, як фосфоліпіди та ліпопротеїди, впливаючи на склад клітинних мембран, сприяють зменшенню вмісту холестерину в крові, необхідні для росту й обміну речовин, забезпечення пластичності судин. Доведено, що поліненасичені жирні кислоти, стимулюючи захисні сили організму, підвищують опір інфекційним захворюванням, впливу радіації. Їх вміст в соєвому насінні значно перевищує його в продуктах тваринного походження [ 42, 46, 59 ]. 

Лецитин є найважливішим компонентом нервової системи, біля 30% мозку складається з цього фосфоліпіду, він складає основу мієліну - своєрідного ізолятора, що оточує нервові клітини і забезпечує можливість передачі нервового імпульсу по організмі. Лецитин підвищує спроможність виводити холестерин із кровотоку, попереджує формування жовчних каменів, сприяє відновленню ушкоджених клітин печінки і шкіри. Ці біологічні ефекти явилися підставою для використання соєвого лецитина і повножирних продуктів із сої для лікування і профілактики ряду захворювань нервової системи, шкіри і жовчокамінної хвороби [10, 25].

Вуглеводи сої цінні тим, що велика частина їх добре розчинна у воді. Вуглеводна група насіння сої подана розчинними цукрами (9 - 12% маси насіння), крохмалем (3 - 9%), клітковиною (3 - 6%), пектиновими речовинами. Розчинні цукри насіння сої на 99% складаються із сахарози, рафінози (біля 1%) і стахіози (3-6%). Фракція моносахаридів складає менше 1% розчинних цукрів. Рафіноза - трисахарид, утворений молекулами глюкози, фруктози і галактози, стахіоза - тетрасахарид, утворений молекулами глюкози, фруктози і двома молекулами галактози [1, 42, 43]. До складу сої входять харчові волокна: клітковина, полісахариди - лігнін, крохмаль, целюлоза, геміцелюлоза, клітковина. Наявність у продуктах харчових волокон підвищує можливість виведення з організму важких металів, а також радіонуклідів, що має важливе значення для осіб, що мешкають в екологічно забруднених територіях [26, 45].

            Соя вміщує в своєму складі  велику кількість макро- і мікроелементів. Доведено біологічну роль макроелементів, як чинників, що істотно впливають на хід і спрямованість обмінних процесів [59]. В порівнянні з найбільш споживаними людиною продуктами харчування: крупами, овочами, фруктами, молочними, м'ясними і рибними, соя виділяється дуже високим вмістом калію, кальцію, магнію, фосфору, заліза, марганцю, міді, нікелю і кобальту [57]. У соєвій оболонці вміщується двохвалентне залізо, що легко засвоюється організмом.  В сої заліза в 10 разів, а магнію 3 рази більше ніж у коров’ячому молоці. Високий вміст калію позитивно впливає на функцію серцевого м'язу. 99 % кальцію, наявного в організмі, зосереджено в кістках скелету. Проте цей елемент впливає також на проникність клітинних оболонок, необхідний для підтримки нервово - м'язової збуджуваності, бере участь у процесі згортання крові.  Впливає на склад крові і кількість міді. Встановлено пряму залежність між вмістом у раціоні марганцю і рівнем гемоглобіну, при дефіциті марганцю пригнічується біосинтез холестерину в тканинах печінки. Нестача кобаломіну, до складу якого входить  кобальт, є причиною дегенеративних змін у спинному мозку, сприяє нервовим розладам і т. ін. [43].             

Фосфорвміщуючі речовини, в насінні  сої (в % від сухої речовини): фосфоліпіди - 0,074 - 0,091, фітин - 0,426 - 0,444, нуклеїнові кислоти - 0,024 - 0,037, неорганічні фосфати - 0,026 - 0,028 [ 1 ].

            Вітаміни - життєво необхідні біологічні високоактивні сполучення різноманітної хімічної природи, що надходять із їжею і виконують функцією каталізаторів-прискорювачів обмінних процесів. Вітаміни відносяться до незамінних чинників харчування. Соя виділяється багатим вітамінним складом [57]. При порівнянні вітамінного складу соєвого насіння із відповідними показниками для інших бобових кульур, а також яловичини і свинини можна зробити висновок, що: соя має дуже високий вміст вітаміну Е (17,3 мг/100 г продукту), який має вплив на функціонування репродуктивних органів та є одним з основних антиоксидантів; є джерелом вітамінів групи В – В₁, В₂, В₃, В₆, В₉, ніацину, біотину, вітаміноподібної речовини холіну [43].

Важливим показником якості білка  є висока біологічна цінність, яка  в свою чергу залежить від ступеню  доступності окремих амінокислот. Біологічна цінність насіння сої - в  середньому 96 умов. од., і по цьому  критерію перевищує інші білкововмісні продукти рослинного походження, їх перетравлюваність – 91%. Засвоюваність білків сої аналогічна молочним і м’ясним білкам. Існує велика кількість досліджень, які підтверджують, що споживання соєвих продуктів позитивно відображається на здоров’ї людей  [ 10, 25, 46, 41, 44].

1.4. Антипоживні і небажані компоненти сировини рослинного походження

Характерними особливостями рослинної  сировини є наявність у її складі антипоживних і небажаних компонентів, що порушують засвоєння і метаболізм поживних речовин в організмі людини чи тварини. Їхня роль і функції в рослинному організмі і сьогодні ще не достатньо вивчені, але існують припущення, що інгібітори протеаз є запасними білками рослин, крім того існує велика кількість експериментальних даних, що свідчать про те, що вони грають важливу роль у захисті рослин від несприятливих екологічних чинників, враження шкідливими комахами і мікроорганізмами, в т.ч. впливу вірусів і бактерій і т. ін. До них відносяться: інгібітори протеолітичних ферментів, гемагглютиніни (лектини, сапоніни), олігосахариди, уреаза, ліпоксигеназа [2, 18, 47, 51].

В даний час з насіння  бобових рослин виділена велика кількість  інгібіторів трипсину і хімотрипсину. Вони є складовими багатьох культур зернових, бобових, олійних і ін. (кукурудзі, арахісі, картоплі). У зрілому насінні бобових інгібітори трипсину і хімотрипсину локалізуються як у сім'ядолях, так і в зародках.

В бобах сої міститься біля п’яти видів інгібіторів трипсину, що складають від 5 до 10% загального вмісту білка. Найбільш детально досліджені інгібітори Кунітца (інгібітор трипсину) і Боумана - Бірка (інгібітори трипсину і хімотрипсину), в яких визначена первинна структура. Вони являють собою білки, що відрізняються підвищеним вмістом незамінних сірковміщуючих амінокислот. Існують припущення, що вони є запасними білками рослин. По розчинності інгібітори трипсину відносяться до глобулінів. Їхніми відмінними особливостями є спроможність утворювати з трипсином стійкі комплекси, у складі яких ферменти цілком позбавляються каталітичної активності. На відміну від інгібітору Кунітца, на який приходиться 90% активності, інгібітор Боумана–Бірка спроможний зменшувати активність не тільки трипсину, але і хімотрипсину [35].

Присутність інгібіторів трипсину в кормах  викликає у тварин гіпертрофію  підшлункової залози, затримку росту, нестачу сірковміщуючих амінокислот [2, 48, 51].

Характерними  особливостями соєвих інгібіторів є їх висока термостабільність. Встановлено залежність зниження інгібіторної активності і підвищення біологічної цінності соєвого білка в залежності від методу теплової обробки. Швидкість і ступінь руйнування інгібіторів трипсину залежить від температури, тривалості нагрівання, розміру часток і вмісту вологи, але жорстка термообробка негативно впливає на якість білка. Це обумовлено насамперед  руйнуванням термолабільних амінокислот, хімічною модифікацією остатків інших амінокислот, виникненням ковалентних зв’язків, частина з яких не розщеплюється травними ферментами [18, 51, 58].

Деякі рослин, в тому числі сої,  містять в своєму складі такі небажані компоненти, як фітогемагглютиніни (лектини). Лектини містяться в квасолі, гороху, сої, пшениці, арахісі, картоплі. Дослідження показали, що найвища активність лектину в картоплі [ 2, 35]. У сої вони складають 1 - 3% [47].  Це глікопротеіни, які характеризуються спорідненістю до молекул вуглеводів.  Вони мають специфічну здатність аглютинувати еритроцити крові і з’єднуватися з глікопротеіновими рецепторними центрами клітинних оболонок, таким чином вони знижують спроможність організму до поглинання поживних речовин, призводять до зміни складу крові людини. Присутність лектинів у їжі призводить до зниження маси тіла, припиненню росту, розладнанню травлення, а в деяких випадках, при великій токсичності, до летального кінця. Гемагглютиніни є білковими речовинами, тому при нетривалому нагріванні при температурі більше 80ºС вони швидко денатурують і їх вплив на зниження перетравності не такий великий, як інгібіторів протеолетичних ферментів [2, 47, 51].

            У насінні бобових і олійних  культур (соя, соняшник, арахіс) містяться  олігосахариди: рафіноза, яка утворена  молекулами глюкози, фруктози, галактози  і стахіоза, яка утворена молекулами галактози. Обидва вони вміщуються в насінні бобових і олійних культур (бобах, квасолі, арахісі, горіхах, цибулі). Це речовини, які викликають метеоризм і незначне розладнання травлення. Метеоризм обумовлений відсутністю в організмі людини галактозідази - ферменту, необхідного для гідролізу рафінози і стахіози. Через те, що олігосахариди водорозчинні, їхній вміст в соєвих бобах можна істотно знизити при вологотермічній обробці [42, 51].

В насінні сої вміщується фітинова кислота у вигляді її магнієво-кальцієвих солей – фітину, який являє собою резерв фосфору. Низька розчинність більшості солей фітинової кислоти обумовлює їх неповне всмоктування, а також засвоєння організмом багатьох мікро- і макроелементів: кальцію, магнію, заліза, цинка, марганцю, міді. Фітинова кислота може створювати з білками насіння комплекси, змінюючи розчинність і знижуючи величини рН. Велика кількість фітинової кислоти у їжі може викликати рахітогенну дію. Її властивість знижувати засвоюваність мінеральних речовин зменшується при тепловій обробці [47, 51, 58].

Характерною особливістю насіння  сої є наявність в їх білковому  складі ферментів – уреази і ліпоксигенази.

Уреаза може складати значну частку від маси всіх білків, найбільш активна  при рН 7,0.  Присутність активної уреази в комбікормах небажана через те, що  комбінація з мочевиною може призвести до утворення аміаку і отруєння організму, а також до порушення нормального функціонування нирок. За її активністю можна непрямо визначати активність інших ферментів і інгібіторів протеолітичних ферментів. Інактивація уреази досягається інтенсивною тепловою обробкою [47, 59].