RU2751794C1

RU2751794C1 - Method for producing soy-fern functional ingredient

Info

Publication number: RU2751794C1
Application number: RU2020134654A
Authority: RU
Inventors: Ольга Валерьевна Скрипко
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2021-07-16

Abstract

FIELD: food industry.SUBSTANCE: invention relates to the food industry. The method for obtaining a soy-fern functional ingredient is characterized by preparing a protein-vitamin-mineral suspension by the joint disintegration of wet soy and fern in water at a ratio of soy grain : fern : water 1:1:8. Next, the protein is coagulated in a suspension heated to 60-70°С with an aqueous solution of an acid composition of 5% concentration, consisting of ascorbic acid and succinic acid in a ratio of 2:1, with a suspension : acid composition ratio of 1:0.2. Then the resulting coagulate is separated with an insoluble fraction, formed and dried to a humidity of 9-10%.EFFECT: invention makes it possible to obtain a functional food ingredient with high organoleptic characteristics, with high nutritional and biological value, namely with an improved protein and mineral composition, as well as enriched with dietary fibers.1 cl, 1 dwg, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, и может быть использовано при приготовлении белково-витаминно-минеральных продуктов функционального назначения с использованием сои.The invention relates to the food industry, and can be used in the preparation of protein-vitamin-mineral products for functional purposes using soy.

Известен способ приготовления соевого белкового продукта, при котором соевые бобы очищают от посторонних примесей, промывают чистой водой и замачивают двукратным по массе количеством воды при температуре 50-60°С. Набухшие бобы измельчают в восьмикратном количестве воды до получения тонкой суспензии. Экстракт фильтруют через тканевый фильтр и получают соевое молоко. Затем соевое молоко кипятят (около 3 минут при 100°С), предварительно разбавив его до содержания сухих веществ 5-6%, фильтруют и при 70-90°С для осаждения белка добавляют соли кальция или магния, концентрат морской соли, а также лимонный сок, при медленном перемешивании до тех пор, пока при осаждении белка не будет образовываться прозрачная желтоватая сыворотка. Перемешивание прекращают и оставляют на 10 мин для агломерирования и осаждения частиц белка. Избыток сыворотки сливают, а полученный соевый творог (тофу) переносят в деревянный ящик, дно которого (образованное неплотно прилегающими друг к другу планками) выстилают тканью, дают стечь сыворотке. Творог режут на куски (Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи. - М.: Агропромиздат, 1987. - С. 217-218. Аналог).There is a known method of preparing a soy protein product, in which soybeans are cleaned of impurities, washed with clean water and soaked in twice the amount of water by weight at a temperature of 50-60 ° C. The swollen beans are ground in eight times the amount of water until a fine suspension is obtained. The extract is filtered through a fabric filter to obtain soy milk. Then soy milk is boiled (about 3 minutes at 100 ° C), after diluting it to a solids content of 5-6%, filtered and at 70-90 ° C calcium or magnesium salts, sea salt concentrate, and lemon are added to precipitate the protein. juice, with slow stirring, until a clear yellowish whey is formed during the precipitation of the protein. Stirring is stopped and left for 10 minutes to agglomerate and precipitate the protein particles. The excess whey is drained, and the resulting bean curd (tofu) is transferred into a wooden box, the bottom of which (formed by loosely adjacent strips) is lined with a cloth, and the whey is allowed to drain. Cottage cheese is cut into pieces (Tolstoguzov VB New forms of protein food. - M .: Agropromizdat, 1987. - S. 217-218. Analog).

Недостатками данного способа являются низкие органолептические показатели готового продукта, обусловленные наличием специфического соевого запаха и привкуса.The disadvantages of this method are the low organoleptic characteristics of the finished product, due to the presence of a specific soy smell and taste.

Наиболее близким к заявленному, является способ, при котором для получения белково-витаминно-минерального функционального продукта готовят белково-минеральную смесь путем совместной дезинтеграции белкового и ламинариевого компонентов в водной среде при соотношении семена сои: ламинария: вода как 1:1:7, проводят коагуляцию белка в жидкой соево-ламинариевой фракции 5%-ным водным раствором аскорбиновой кислоты при температуре 70-75°С и соотношении соево-ламинариевая жидкая фракция: аскорбиновая кислота как 1:0,15; полученные коагулят и нерастворимый соево-ламинариевый остаток формуют и доводят до влажности 9-50%. (Патент РФ №2607602. Способ получения белково-витаминно-минерального функционального продукта. МПК A23J 1/14, A23L 11/00, A23L 17/60, A23J 3/16. Прототип).The closest to the claimed one is a method in which a protein-mineral mixture is prepared to obtain a protein-vitamin-mineral functional product by joint disintegration of the protein and laminaria components in an aqueous medium at a ratio of soybean seeds: kelp: water as 1: 1: 7, carry out coagulation of protein in liquid soybean-laminaria fraction with a 5% aqueous solution of ascorbic acid at a temperature of 70-75 ° C and a ratio of soybean-laminaria liquid fraction: ascorbic acid as 1: 0.15; the obtained coagulum and insoluble soy-kelp residue are molded and brought to a moisture content of 9-50%. (RF patent No. 2607602. A method of obtaining a protein-vitamin-mineral functional product. IPC A23J 1/14, A23L 11/00, A23L 17/60, A23J 3/16. Prototype).

Недостатками данного способа является невысокое содержание физиологически функциональных ингредиентов, таких как пищевые волокна, янтарная кислота, минеральные вещества, в частности, кальций, фосфор и медь.The disadvantages of this method is the low content of physiologically functional ingredients such as dietary fiber, succinic acid, minerals, in particular calcium, phosphorus and copper.

Техническая проблема, решаемая данным изобретением, состоит в получении белково-витаминно-минерального функционального ингредиента с высокой пищевой и биологической ценностью, улучшенным белковым и минеральным составом, обогащенного пищевыми волокнами, с высокими органолептическими показателями, предназначенного для использования при производстве функциональных продуктов питания.The technical problem solved by this invention consists in obtaining a protein-vitamin-mineral functional ingredient with high nutritional and biological value, improved protein and mineral composition, enriched with dietary fiber, with high organoleptic characteristics, intended for use in the production of functional food products.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения соево-папоротникового функционального ингредиента, включающем подготовку продуктов, смешивание и совместную дезинтеграцию сои с растительным компонентом в воде с получением белково-витаминно-минеральной суспензии, которую подогревают и проводят коагуляцию внесением водного раствора кислотной композиции 5%-ной концентрации, отделение полученного коагулята, его формование и сушку, белково-витаминно-минеральную суспензию готовят путем совместной дезинтеграции влажной сои и папоротника в воде при соотношении соевое зерно: папоротник: вода как 1:1:8; коагуляцию белка в подогретой до 60-70°С белково-витаминно-минеральной суспензии осуществляют водным раствором кислотной композиции 5%-ной концентрации, состоящей из аскорбиновой кислоты и янтарной кислоты в соотношении 2:1, при соотношении суспензия: кислотная композиция как 1:0,2, а отделенный коагулят с нерастворимой фракцией формуют и сушат до влажности 9-10%.The essence of the invention lies in the fact that in a method for obtaining a soybean-fern functional ingredient, including the preparation of products, mixing and joint disintegration of soybeans with a plant component in water to obtain a protein-vitamin-mineral suspension, which is heated and coagulated by introducing an aqueous solution of an acid composition 5 % concentration, separation of the obtained coagulum, its molding and drying, protein-vitamin-mineral suspension is prepared by joint disintegration of wet soybeans and fern in water at a ratio of soybean grain: fern: water as 1: 1: 8; protein coagulation in a protein-vitamin-mineral suspension heated to 60-70 ° C is carried out with an aqueous solution of an acid composition of 5% concentration, consisting of ascorbic acid and succinic acid in a 2: 1 ratio, with a suspension: acid composition ratio of 1: 0 , 2, and the separated coagulum with an insoluble fraction is formed and dried to a moisture content of 9-10%.

Изобретение иллюстрируется на фиг. 1 - Технологическая схема получения соево-папоротникового функционального ингредиента.The invention is illustrated in FIG. 1 - Technological scheme for obtaining a soy-fern functional ingredient.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Набухшее в воде зерно сои измельчают и эктрагируют в воде совместно с подготовленным папоротником при соотношении соевое зерно: папоротник: вода как 1:1:8, получая комбинированную суспензию. В суспензию температурой 60-70°С вносят 5%-ный водный раствор кислотной композиции в соотношении аскорбиновая кислота: янтарная кислота как 2:1, при соотношении суспензия: кислотная композиция как 1:0,2, и проводят коагуляцию веществ. Полученный коагулят с нерастворимой фракцией формуют и сушат до достижения влажности 9-10%. Пример 1Soybean grain swollen in water is crushed and extracted in water together with prepared fern at a ratio of soybean grain: fern: water as 1: 1: 8, obtaining a combined suspension. A 5% aqueous solution of an acid composition is introduced into a suspension with a temperature of 60-70 ° C in a ratio of ascorbic acid: succinic acid as 2: 1, with a suspension: acid composition ratio as 1: 0.2, and the substances are coagulated. The resulting coagulum with an insoluble fraction is shaped and dried until a moisture content of 9-10% is reached. Example 1

Соевое зерно моют, сортируют, удаляя некондиционные экземпляры, замачивают в воде для набухания и размягчения.Soy grains are washed, sorted, removing substandard specimens, soaked in water to swell and soften.

Свежие молодые побеги (вайи) дальневосточного папоротника орляк (Pteridium aquilinum) предварительно вымачивают в воде для удаления горечи и бланшируют в кипящей воде до размягчения, затем охлаждают и режут на кусочки, соответствующие размеру набухшего соевого зерна.Fresh young shoots (fronds) of the Far Eastern bracken fern (Pteridium aquilinum) are pre-soaked in water to remove bitterness and blanch in boiling water until softened, then cooled and cut into pieces corresponding to the size of the swollen soybean grain.

Подготовленные растительные компоненты и воду смешивают в соотношении соевое зерно: побеги папоротника: вода как 1:1:8. Для получения 1000 г смеси необходимо к 100 г соевого зерна добавить 100 г папоротника и 800 г воды. Такое соотношение компонентов смеси позволяет провести технологический процесс получения суспензии быстро и качественно. Данное соотношение компонентов также обусловлено получением комбинированной суспензии с гармоничным сочетанием органолептических характеристик и химического состава. При изменении соотношения в пользу увеличения количества соевого зерна суспензия имеет выраженный бобовый вкус и слабо выраженный вкус папоротника, а также содержит недостаточное количество витаминов и минеральных веществ папоротника. Увеличение количества папоротника в смеси приводит к загущению суспензии и трудности в проведении технологического процесса получения суспензии из-за большого количества пищевых волокон, а также появлению излишнего, навязчивого вкуса и запаха папоротника. Внесение большего количества воды в смесь способствует разжижению суспензии и снижению концентрации ценных питательных и физиологически активных веществ.Prepared plant components and water are mixed in the ratio of soybean: fern shoots: water as 1: 1: 8. To obtain 1000 g of the mixture, it is necessary to add 100 g of fern and 800 g of water to 100 g of soybeans. This ratio of the components of the mixture makes it possible to carry out the technological process of obtaining the suspension quickly and efficiently. This ratio of components is also due to the receipt of a combined suspension with a harmonious combination of organoleptic characteristics and chemical composition. When the ratio changes in favor of increasing the amount of soybeans, the suspension has a pronounced bean taste and a weakly pronounced fern taste, and also contains an insufficient amount of vitamins and minerals of the fern. An increase in the amount of fern in the mixture leads to a thickening of the suspension and difficulties in carrying out the technological process of obtaining a suspension due to the large amount of dietary fiber, as well as the appearance of an excessive, obtrusive fern taste and smell. Adding more water to the mixture helps to dilute the suspension and reduce the concentration of valuable nutrients and physiologically active substances.

Подготовленную смесь подвергают измельчению и экстракции растворимых веществ соевого зерна и папоротника, получая соево-папоротниковую белково-витаминно-минеральную суспензию.The prepared mixture is subjected to grinding and extraction of soluble substances of soybean and fern, obtaining a soy-fern protein-vitamin-mineral suspension.

В полученную суспензию, нагретую до 60-70°С, вносят комбинированный коагулянт - смесь физиологически функциональных компонентов (пищевых добавок) - аскорбиновой кислоты (Е300) и янтарной (Е363) кислоты в соотношении 2:1 в виде водного раствора этой кислотной композиции 5%-ной концентрации, причем количество вносимого коагулянта определено соотношением суспензия: кислотная композиция 1:0,2; и проводят коагуляцию белковых веществ.A combined coagulant is introduced into the resulting suspension, heated to 60-70 ° C - a mixture of physiologically functional components (food additives) - ascorbic acid (E300) and succinic (E363) acid in a ratio of 2: 1 in the form of an aqueous solution of this acid composition 5% -th concentration, and the amount of coagulant introduced is determined by the ratio of suspension: acid composition 1: 0.2; and carry out coagulation of protein substances.

Повышение температуры белково-витаминно-минеральной суспензии выше 70°С приводит к снижению содержания витаминов в готовом продукте, быстрому протеканию процесса с неполной коагуляцией белковых веществ смеси, и потере ценных питательных веществ при отделении сгустка. При температуре менее 60°С процесс коагуляции значительно замедляется, в связи с чем формируются крупные частицы коагулята и сгусток уплотняется, что приводит к формированию жесткой структуры, осложняющей дальнейшую технологическую обработку.An increase in the temperature of the protein-vitamin-mineral suspension above 70 ° C leads to a decrease in the content of vitamins in the finished product, a rapid process with incomplete coagulation of the protein substances of the mixture, and the loss of valuable nutrients during the separation of the clot. At temperatures less than 60 ° C, the coagulation process slows down significantly, and therefore large particles of coagulum are formed and the clot is compacted, which leads to the formation of a rigid structure, which complicates further technological processing.

Для приготовления водного раствора кислотной композиции берут 100 мл питьевой воды и растворяют в ней 3,3 г порошка аскорбиновой кислоты и 1,7 г порошка янтарной кислоты. При изменении соотношения кислот в водном растворе кислотной композиции в сторону увеличения количества янтарной кислоты приводит к значительной отсрочке времени структурообразования, то есть формирования сгустка, при этом увеличение дозы аскорбиновой кислоты в композиции приводит к усилению антиоксидантной активности и снижению функциональных свойств янтарной кислоты. Для коагуляции используют водный раствор кислотной композиции 5%-ной концентрации, так как раствор большей концентрации использовать нецелесообразно, получаемый продукт будет иметь излишне кислый вкус, что не позволит использовать его как продукт питания, а раствор меньшей концентрации замедляет процесс коагуляции, при этом сокращается количественное содержание витамина С и янтарной кислоты в готовом продукте.To prepare an aqueous solution of an acidic composition, take 100 ml of drinking water and dissolve in it 3.3 g of ascorbic acid powder and 1.7 g of succinic acid powder. When the ratio of acids in an aqueous solution of an acidic composition changes towards an increase in the amount of succinic acid, it leads to a significant delay in the time of structure formation, that is, the formation of a clot, while an increase in the dose of ascorbic acid in the composition leads to an increase in antioxidant activity and a decrease in the functional properties of succinic acid. For coagulation, an aqueous solution of an acid composition of 5% concentration is used, since a solution of a higher concentration is impractical to use, the resulting product will have an excessively sour taste, which will not allow its use as a food product, and a solution of a lower concentration slows down the coagulation process, while reducing the quantitative the content of vitamin C and succinic acid in the finished product.

Соблюдение соотношения суспензия и кислотная композиция как 1:0,2, обеспечивается тем, что на 1000 г смеси берут 833 г полученной соево-папоротниковой белково-витаминно-минеральной суспензии и 167 г подготовленного водного раствора кислотной композиции из аскорбиновой кислоты и янтарной кислоты 5%-ной концентрации. Внесение большего количества водного раствора кислотной композиции приводит к появлению неприятного кислого привкуса в готовом продукте, увеличению потерь при отделении коагулята. Внесение водного раствора кислотной композиции в меньших количествах замедляет процесс коагуляции белковых и других веществ системы.Compliance with the ratio of the suspension and the acid composition as 1: 0.2 is ensured by the fact that for 1000 g of the mixture, 833 g of the obtained soy-fern protein-vitamin-mineral suspension and 167 g of the prepared aqueous solution of the acid composition of ascorbic acid and succinic acid 5% are taken concentration. The introduction of a larger amount of an aqueous solution of the acidic composition leads to the appearance of an unpleasant sour taste in the finished product, an increase in losses during the separation of the coagulum. The introduction of an aqueous solution of the acid composition in smaller amounts slows down the process of coagulation of protein and other substances in the system.

Смесь оставляют для формирования коагуляционной структуры - сгустка (коагулята). В процессе формирования суспензия разделяется на соево-папоротниковый белково-витаминно-минеральный коагулят и сыворотку. Коагулят отделяют от сыворотки самопрессованием, затем формуют и сушат конвективным способом до достижения влажности 9-10%.The mixture is left to form a coagulation structure - a clot (coagulum). In the process of formation, the suspension is divided into soy-fern protein-vitamin-mineral coagulum and whey. The coagulum is separated from the whey by self-pressing, then shaped and dried by convection until a moisture content of 9-10% is reached.

Использование конвективной сушки позволяет получить сушеный продукт высокого качества, без потери цвета, вкуса и запаха, быстро восстанавливающийся при добавлении жидкости, в отличие от использования способов кондуктивной сушки. При этом использование способа конвективной сушки не приводит к повышению стоимости продукта, в отличие от применения способа сублимационной сушки.The use of convection drying allows you to obtain a dried product of high quality, without loss of color, taste and odor, quickly recovering with the addition of liquid, in contrast to the use of conductive drying methods. At the same time, the use of the convective drying method does not lead to an increase in the cost of the product, in contrast to the use of the freeze drying method.

Доведение коагулята до влажности менее 9% не представляется возможным, так как продукт приобретает большую крошимость и подгорает. При доведении до влажности более 10% существенно сокращаются сроки годности продукта, возникают дополнительные затраты на обеспечение дополнительных условий упаковки, хранения и транспортировки продукта.Bringing the coagulum to a moisture content of less than 9% is not possible, since the product becomes more crumbly and burns. When brought to a moisture content of more than 10%, the shelf life of the product is significantly reduced, additional costs arise for providing additional conditions for packaging, storage and transportation of the product.

Готовый соево-папоротниковый функциональный ингредиент характеризуется относительно высокой пищевой и биологической ценностью, улучшенным углеводным, минеральным и витаминным составом (табл.1) и достаточно высокими органолептическими показателями (приятным вкусом и ароматом папоротника, насыщенным темно-зеленым цветом с оттенками) (табл.2).The finished soy-fern functional ingredient is characterized by a relatively high nutritional and biological value, improved carbohydrate, mineral and vitamin composition (Table 1) and rather high organoleptic characteristics (pleasant fern taste and aroma, rich dark green color with shades) (Table 2 ).

Использование соевого сырья и папоротника орляк, а также аскорбиновой и янтарной кислот для коагуляции, позволяет получить белково-витаминно-минеральный ингредиент для производства продуктов функциональной направленности, содержащий в своем составе физиологически функциональные нутриенты в количествах, сопоставимых с рекомендуемой суточной нормой их потребления, обладающего свойствами пребиотика, за счет наличия большого количества пищевых волокон, аминокислот и антиоксидантов.The use of soybean raw materials and bracken fern, as well as ascorbic and succinic acids for coagulation, makes it possible to obtain a protein-vitamin-mineral ingredient for the production of functional products, containing physiologically functional nutrients in its composition in quantities comparable to the recommended daily intake, which has properties prebiotic, due to the presence of a large amount of dietary fiber, amino acids and antioxidants.

Предлагаемый способ позволяет получить функциональный пищевой ингредиент, который содержит в своем составе комплементарный растительный белок со всеми незаменимыми аминокислотами, антиоксидантный комплекс, включающий витамин С, витамин Е и янтарную кислоту, минеральные вещества, в частности в значимых количествах кальций, фосфор и медь (таблица 1), а также физиологически функциональные пищевые волокна папоротника и оболочки сои. Анализ данных таблицы 1 показывает, что продукты имеют повышенное содержание белков, жиров, пищевых волокон, при этом содержание витамина С в 100 г продуктов составляет 100%, витамина Е - 106%, пищевых волокон - 115%, янтарной кислоты 65%, кальция - 50%, фосфора - 48% и меди - 40% от средней суточной физиологической потребности человека, что в соответствии с ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные» и ГОСТ Р 55577-2013 «Продукты пищевые функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности» позволяет отнести полученный соево-папоротниковый ингредиент к функциональным пищевым продуктам.The proposed method allows you to obtain a functional food ingredient, which contains in its composition a complementary vegetable protein with all essential amino acids, an antioxidant complex, including vitamin C, vitamin E and succinic acid, minerals, in particular in significant amounts of calcium, phosphorus and copper (table 1 ), as well as physiologically functional dietary fibers of fern and soybean shells. Analysis of the data in Table 1 shows that foods have a high content of proteins, fats, dietary fiber, while the content of vitamin C in 100 g of food is 100%, vitamin E - 106%, dietary fiber - 115%, succinic acid 65%, calcium - 50%, phosphorus - 48% and copper - 40% of the average daily physiological human need, which is in accordance with GOST R 52349-2005 "Functional food products" and GOST R 55577-2013 "Functional food products. Information on distinctive features and effectiveness ”allows to classify the obtained soy-fern ingredient as a functional food product.

Полученный по предложенному способу соево-папоротниковый функциональный ингредиент можно использовать в рецептурах мясных, рыбных, молочных продуктов, хлебобулочных и кулинарных изделий, пищевых концентратов для обогащения их химического состава и придания функциональной направленности.Obtained by the proposed method soy-fern functional ingredient can be used in recipes for meat, fish, dairy products, bakery and culinary products, food concentrates to enrich their chemical composition and impart a functional orientation.

Таким образом, технический результат использования изобретения позволяет получить функциональный пищевой ингредиент повышенной пищевой и биологической ценности, содержащий растительные белки, витамины С и Е, янтарную кислоту, минеральные вещества (кальций, фосфор и медь), с высокими органолептическими показателями. Использование соево-папоротникового функционального ингредиента в рецептурах пищевых продуктов позволяет получать функциональные продукты, предназначенные для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, вызванных нарушением белкового и углеводного обмена. Употребление таких продуктов помимо удовлетворения потребностей организма в белке, способно оказывать антиоксидантное, антигипоксическое, антистрессорное, адаптогенное, детоксикационное, мочегонное, противовирусное, актопротектное, радиопротектное действие, предотвращать преждевременное старение организма.Thus, the technical result of using the invention makes it possible to obtain a functional food ingredient of increased nutritional and biological value, containing vegetable proteins, vitamins C and E, succinic acid, minerals (calcium, phosphorus and copper), with high organoleptic characteristics. The use of a soy-fern functional ingredient in food formulations makes it possible to obtain functional products intended for the prevention of alimentary-dependent diseases caused by impaired protein and carbohydrate metabolism. The use of such products, in addition to meeting the body's needs for protein, is able to provide antioxidant, antihypoxic, anti-stress, adaptogenic, detoxifying, diuretic, antiviral, actoprotective, radio-protective effects, and prevent premature aging of the body.

Claims

A method of obtaining a soybean-fern functional ingredient, characterized by the fact that a protein-vitamin-mineral suspension is prepared by joint disintegration of wet soybeans and ferns in water at a soybean: fern: water ratio of 1: 1: 8; protein is coagulated in a suspension heated to 60-70 ° C with an aqueous solution of an acid composition of 5% concentration, consisting of ascorbic acid and succinic acid in a ratio of 2: 1, with a suspension: acid composition ratio of 1: 0.2; the resulting coagulum with an insoluble fraction is separated, shaped and dried to a moisture content of 9-10%.