СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТА ИЗ СОИ Российский патент 1994 года по МПК A23L1/20 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению пищевого кондитерского продукта из семян сои.

Известно, что сырые семена сои содержат следующие антипитательные вещества: ингибиторы трипсина и химотрипсина, фитиновую кислоту, фитогемагглютинины (лектины - комплексы белков и углеводов), активные уреазу и липоксидазу, пестициды, а также нежелательные олигосахариды - рафинозу и стахиозу. Присутствие этих веществ исключает потребление сои в необработанном (сыром) виде и требует применения различных технологических приемов.

Существующие способы получения соевых хлопьев, крупки, муки, концентратов и изолятов предусматривают термическую обработку сухих семян с целью разрушения (но не выведения) антипитательных веществ.

Для получения пищевых продуктов семена cои с исходной влажностью 5-12% подвергают очистке, при необходимости сушке (до 5%-ной влажности), раздавливанию, классификации, экстракции масла органическим растворителем, тепловой обработке, классификации [1].

Наиболее близким к изобретению является способ производства продукта из сои, заменяющего орех [2].

Указанный способ с использованием в переработке сухих (или подсушенных) семян сои не предусматривает предварительного удаления и разрушения нежелательных антипитательных веществ, имеющихся в семенах сои, а именно пестицидов, ингибиторов трипсина, активных уреазы, липоксидазы, фитогемагглютининов. Частичное снижение уровней содержания антипитательных веществ достигается по указанным способам только лишь путем термообработки (тостирования) перегретым паром на конечной стадии процесса. При этом антипитательные вещества и продукты их разрушения не выводятся из конечного продукта. Уровни активностей антипитательных веществ даже при максимальной интенсивной обработке по указанному способу достигают
для ингибитора трипсина, ед. активности 15 для уреазы, ед. активности 0,1
для фитогемагглютинина, ед. активности 14
Указанный способ не позволяет сохранить целостность структуры семени сои, т.к. используемые приемы влаготепловой обработки применимы к измельченному и дробленному сырью. Это исключает возможность получения целых (недробленых) семян сои для последующего использования в кондитерских целях при сохранении высоких органолептических характеристик (соответствие по вкусу и текстуре жареным орехам). Влаготепловая обработка по указанному способу достигается путем воздействия пара на поверхностные слои тканей семядолей семян и не обеспечивает проникновения влаги во внутренние структуры целых и крупнодробленых семян, что в свою очередь не обеспечивает полной инактивации антипитательных веществ.

Целью изобретения является понижение уровней содержания антипитательных веществ путем их частичного выведения и снижение активностей нежелательных ферментов при сохранении целостной структуры семян сои с высокими органолептическими характеристиками.

Цель получения пищевого продукта с низким уровнем антипитательных веществ и инактивированным комплексом нежелательных ферментов достигается предварительным замачиванием семян в буферном растворе при рН 8,2...8,6, содержащем 0,15. ..0,30% пероксида водорода, при массовых соотношениях сырья и раствора 1: (3...5), в течение 12...24 ч при температуре 20...50^оС, последующей промывкой трехкратным объемом проточной воды в течение 0,3-0,5 ч до достижения значений рН в промывной воде, соответствующих исходным значениям рН воды до промывки, отделением семян от воды и двухстадийной термообработкой - первая стадия при температуре 180...200^оС (до достижения влажности семян 8...10%), а затем вторая стадия при температуре 100...105^оС (до достижения конечной влажности семян 3...5%).

Выбранный диапазон рН 8,2...8,6 необходим для эффективного ферментативного гидролиза лектинов и олигосахаридов (рафинозы и стахиозы) и снижения активности фитогемагглютинина, обусловленного разрушением углеводной части лектинов, вызывающих реакцию гемагглютинации.

Контроль уровней содержания олигосахаридов и активности фитогемагглютининов по книге "Тест для пищевых продуктов" (Boehringer mannheim cmbH, Wien, 1988, p. 251).

Уровень рН 8,2...8,6 достигается добавлением к воде, например, гидрокарбоната натрия в количестве 0,15...0,3 г на каждые 100 см³ воды. Указанное количество гидрокарбоната натрия обеспечивает достижение необходимого уровня рН (табл.1).

Достижение применяемого интервала рН 8,2...8,6 может обеспечиваться также одним из следующих реактивов: гидрокарбонатом калия, дифосфатом калия, сульфатом аммония, гидроксидом аммония и др. Выбор гидрокарбоната натрия обусловлен его дешевизной, безвредностью, легким разрушением при последующей термообработке, широким применением в пищевой промышленности (хлебопечении, производстве безалкогольных напитков и пр.).

Выбор концентрации пероксида водорода 0,01...0,05% обусловлен необходимостью инактивации нежелательного фермента липоксидазы (табл. 2).

Допустимый уровень активности липоксидазы достигается при концентрации пероксида в растворе 0,01%, нулевая активность - при концентрациях 0,05% и выше.

Соотношение сырья и раствора 1:(3...5) обусловлено тем, что при соотношении 1:(<3) объема раствора недостаточно для полного набухания семян сои. При соотношениях 1: (>5) не наблюдается улучшения достигаемого эффекта, и возникают излишние объемы раствора, приводящие к увеличению расходов химикатов.

Выбор температуры раствора 20...50^оС и времени замачивания (12...24 ч) обусловлен тем, что при температуре менее 20^оС ферментивный гидролиз не обеспечивает полного разрушения нежелательных олигосахаридов и лектинов, обусловливающих фитогемагглютининовую активность. При температуре более 50^оС нежелательный процесс брожения простых углеводов опережает процесс гидролиза лектинов и олигосахаридов (табл. 3).

Выбор времени промывания 0,3...0,5 ч, определяемый кратностью сменяемых объемов промывной воды, обеспечивает снижение уровня до 0,05% олигосахаридов (рафинозы, стахиозы), снижение уровня содержания тяжелых металлов, уменьшение суммарного уровня пестицидов, снижение фитогемагглютининовой активности (табл. 4).

Выбор режимов термообработки двумя стадиями (первой стадией при температуре 180-200^оС до достижения влажности 8...10%, а затем второй стадией - при температуре 100...105^оС до достижения конечной влажности 3...5%) вызван необходимостью полной инактивации всех ферментных систем (уреазы, липоксидазы, ингибитора трипсина). Термообработка также снижает способность фитиновой кислоты, содержащейся в семенах, понижает усвояемость минеральных веществ (прежде всего кальция). При выбранных режимах термообработки вся фитиновая кислота образует с белками комплексы, переходит в связанное состояние и тем самым снижает свою рахитогенную способность.

Термообработка обеспечивает на первом этапе (при 180-200^оС) интенсивное удаление влаги до уровня 8...10%. Дальнейшее снижение влажности ниже 8... 10% при температуре 180-200^оС приводит к развитию реакции Майара (неферментативного покоричневения) и росту перекисного числа более 5 мг липидов соевого масла. Поэтому на втором этапе после достижения влажности 8...10% температуру термообработки снижают до 100...105^оС. Такая температура термообработки обеспечивает оптимальную глубину превращений меланоидинов (продуктов реакции Майара) и окисления липидов, а также способствует достижению необходимых органолептических свойств конечного продукта (хрупкость структуры материала, приятный ореховый вкус, отсутствие соевого привкуса).

Более низкая температура термообработки (90^оС) замедляет процесс удаления влаги и не обеспечивает достижения органолептических свойств, не обеспечивает удаления соевого привкуса.

В выборе режимов двухстадийной термообработки использована программа расчета полинома с поиском оптимума методом сеток (с использованием ЭВМ "Электроника 60").

Получаемый продукт по способу изобретения имеет более низкие уровни содержания нежелательных антипитательных веществ (табл. 5). Важным отличием является сохранение целостной структуры, обеспечивающей дегустационные и органолептические характеристики, аналогичные жареным орехам.

П р и м е р 1. Семена сои (при исходной влажности 12%) после отделения посторонних примесей (грязи, инородных семян, испорченных семян сои) в количестве 1 кг заливают 3,0 л буферного раствора, содержащего 3,0 г гидрокарбоната натрия и 1,5 г 98%-ного пероксида водорода, обеспечивающих раствору рН = 8,6. Температура раствора 25^оС.

После замачивания в течение 16 ч семена отбрасывают на сито и после удаления поверхностной влаги помещают в сушильный шкаф, нагретый до 180^оС, до достижения семенами средней влажности 10% . Затем температуру шкафа снижают до 105^оС и при перемешивании доводят семена до конечной влажности 5%.

Выход продукта составляет 99% от исходной массы сырья (в пересчете на сухое вещество).

Активность фитогемагглютинина, ед. акт. 2
Активность ингибитора трипсина, ед. акт. 0,1
Активность уреазы, ед. акт. 0
Активность липоксидазы, ед. акт. 0
Биологическая ценность, % относительно казеина 70
Органолептическая оценка - вкус жареных орехов, бобов, арахиса.

П р и м е р 2. Семена сои (при исходной влажности 12%) после отделения посторонних примесей (грязи, инородных семян, испорченных семян сои) в количестве 2 кг заливают 7 л буферного раствора, содержащего 7,0 г гидрокарбоната натрия и 3,5 г 98%-ного пероксида водорода, обеспечивающих раствору рН = 8,6. Температура раствора 25^оС.

После замачивания в течение 22 ч семена отбрасывают на сито и после удаления поверхностной влаги помещают в микроволновую печь, где подвергают сушке при перемешивании до конечной влажности 5%.

Выход продукта составляет 99% от исходной массы сырья (в пересчете на сухое вещество).

Активности фитогемагглютинина, ингибитора трипсина, уреазы, липоксидазы не превышают ПДК и близки к 0. Биологическая ценность (относительно казеина) 73%.

Органолептическая оценка - вкус жареных орехов.

Использование: в пищевой промышленности, а именно при производстве продукта из сои. Сущность изобретения: соевые бобы замачивают в жидкости при температуре 20 - 50°С, соотношение бобов и жидкости 1: (3 - 5), промывают проточной водой, отделяют промытые бобы и их сушат воздухом, в качестве жидкости используют буферный раствор с рН 8,2 - 8,6, содержащий 0,15 - 0,3 мас. %гидрокарбоната натрия и 0,01 - 0,05 мас. % перекиси водорода, при этом замачивание проводят в течение 12 - 24 ч, промывание ведут в течение 0,3 - 0,5 ч до достижения нейтральной реакции в промывной воде, сушку проводят в две стадии - первую при температуре 180 - 200°С до достижения влажности бобов 8 - 10%, а вторую при температуре 100 - 105°С до влажности бобов 3 - 5%. З з. п. ф-лы, 5 табл.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТА ИЗ СОИ, предусматривающий замачивание соевых бобов в жидкости при 20 - 50^oС, и соотношении бобов и жидкости 1 : (3 - 5), их промывание проточной водой, отделение промытых бобов и их сушку воздухом, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют буферный раствор с рН 8,2 - 8,6, содержащий 0,15 - 0,3 мас.% гидрокарбоната натрия и 0,01 - 0,05 мас.% перекиси водорода, при этом замачивание проводят в течение 12 - 24 ч, промывание ведут в течение 0,3 - 0,5 ч до достижения нейтральной реакции в промывной воде, а сушку проводят в две стадии: первую - при температуре 180 - 200^oС до достижения влажности бобов 8 - 10%, а вторую - при температуре 100 - 105^oС до влажности бобов 3 - 5%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения продукта с содержанием клетчатки не более 2% после замачивания бобы подвергают интенсивному механическому перемешиванию для отделения семенной оболочки от набухших семядолей и гидросепарированию всплывших семенных оболочек. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения продукта с содержанием клетчатки не более 5% после второй стадии сушки бобы измельчают до размера частиц 3 - 5 меш, а семенную оболочку отделяют аэросепарированием. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ускорения процесса производства сушку проводят в СВЧ-поле.