Протеазы белокочанной капусты и их изменение при хранении и кулинарной обработке

Государственная политика Российской Федерации в области здорового питания предусматривает осуществление комплекса мер, обеспечивающих удовлетворение потребности различных групп населения в рациональном здоровом питании с учетом требований медицинской науки. Как известно, одной из наиболее острых проблем, стоящих перед человечеством в области производства продуктов питания, является обеспечение их легкоусвояемым белком.

В решении этой проблемы одним из направлений является повышение биологической ценности пищевых продуктов путем более полного и эффективного использования в питании заключенных в них белков.

В связи с этим актуальным является проведение исследований, направленных на поиск растительных протеаз, доступных в условиях России и достаточно активных, способных повысить пищевую ценность и усвояемость организмом человека растительных и животных белков.

Капуста белокочанная Brassica oleracia L — одна из древнейших овощных культур, производство которой в мире превышает 39 млн. тонн. В России — это важнейшая овощная культура, занимающая первое место по площадям возделывания, и по объему производства. Высокий выход белка (в пересчете на сухое вещество) с площади посева, в 4−6 раз превышающий его количество, получаемое из зерна злаковых растений, высокая биологическая ценность капусты, ее способность сохраняться в свежем виде в течение зимы и весны, пригодность для технологической переработки, определяют широкое применение капусты в рационах массового, профилактического и диетического питания.

В то же время белокочанная капуста также может являться перспективным источником растительных протеаз, способных повысить пищевую ценность и усвояемость животных и растительных белков, заключенных в самом пищевом продукте. К сожалению, протеазы капусты изучены недостаточно и в нашей стране в этой функции не используются. В связи с этим, изучение биохимических характеристик протеазного комплекса современных и перспективных сортов и гибридов белокочанной капусты и выяснение изменения его под влиянием условий хранения и кулинарной обработки представляет теоретический интерес для биохимии растений, химии питания и прикладной интерес для технологии пищевых производств.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по технологии живых систем», раздел 1, № госрегистрации 1 200 004−210, а также в соответствии с тематикой НИР кафедры биохимии и технической микробиологии КубГТУ (№ госрегистрации 0760).

Цель работы. Целью работы явилось изучение биохимических характеристик протеазного комплекса белокочанной капусты, возделываемой в Краснодарском крае и выяснение их изменений при хранении и кулинарной обработке, а также выяснение возможности повышения усвояемости мясных блюд при введении в их рецептуру свежей капусты. В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследований:

— изучение распределения протеолитической активности в тканях свежеубранных кочанов капусты (перед закладкой на хранение) — изучение изменения активности протеазного комплекса капусты в зависимости от продолжительности хранения кочановразработка условий и обоснование возможности и целесообразности применения процесса замораживания-размораживания тканей капусты с целью повышения активности ее протеазного комплекса;

— определение изменения активности протеаз капусты при различных условиях кулинарной обработки и оценка влияния их на глубину гидролиза белков мясаизучение влияния условий замораживания-размораживания капусты и различной продолжительности хранения на изменение ее протеолитической активности в рационах кулинарных изделий;

— оценка функциональных свойств, усвояемости (биологической ценности) и органолептических характеристик кулинарных мясных продуктов с капустой, полученных по рекомендованному способу;

— разработка рекомендаций по способам обработки и использованию капусты в рационах мясных блюд повышенной усвояемости.

Научная новизна. Установлена преимущественная локализация протеазного комплекса в кроющих листьях кочана капусты белокочанной сорта Харьковская зимняя и гибридов F1-Колобок, F1-Экстра. Показано изменение активности протеазного комплекса капусты при хранении. Получены новые данные, свидетельствующие о повышении активности протеазного комплекса капусты после замораживания и размораживания и сделано заключение о целесообразности применения процесса замораживания-размораживания тканей капусты в рекомендуемых условиях для повышения их протеолитической активности.

Выдвинута гипотеза, что обработка мяса активированными в результате замораживания-размораживания протеазами капусты приводит к усилению катаболических процессов в белковом комплексе мяса, под влиянием индуцированного автолиза белков мяса его собственными протеазами, активируемых продуктами частичного гидролиза белков протеазами капусты.

Изучены изменения биохимического состава исследуемых гибридов и сорта капусты и их ферментов, происходящие под влиянием кулинарной обработки — варки в воде и на пару. Отмечено, что варка на пару является для ферментного комплекса капусты более щадящим способом кулинарной обработки по сравнению с варкой в воде.

На основании результатов проведенных исследований по замораживанию-размораживанию кочанов капусты, установлено, что замораживание-размораживание способствует лучшему сохранению витаминов, минеральных элементов в тканях капусты, а также способствует повышению ее биологической ценности.

Сравнение способов и условий замораживания-размораживания показало, что размораживание кочанов капусты более целесообразно вести на воздухе. Размораживание капусты с использованием СВЧ приводит к глубокому изменению биохимического состава капусты, снижению ее биологической ценности, а также к потерям влаги и водорастворимых веществ.

Показано, что включение в рецептуру мясных блюд капусты после обработки по рекомендованному способу обеспечивает улучшение их потребительских свойств и биологической ценности, за счет повышения усвоения организмом человека белков мяса.

Практическая значимость:

— разработаны способ замораживания-размораживания капусты, предложены рецептуры и рекомендации по введению ее в мясные блюда повышенной биологической ценности и усвояемостина способ подана заявка на изобретение в Роспатент.

— рекомендована технология приготовления мясных кулинарных изделий с использованием капусты как компонента рецептуры с протеазной активностью, предложено исключение варки капусты и замена ее операцией замораживания-размораживания по разработанному способу. Включение капусты после ее обработки по рекомендованному способу в рецептуру мясных блюд обеспечивает улучшение их потребительских свойств и биологической ценности, за счет дополнительного гидролиза 9 белков мяса и повышения тем самым усвоения организмом человека животных белков;

В результате стендовых испытаний и дегустационной оценки на кафедре технологии и организации питания КубГТУ показана целесообразность применения способа обработки капусты при введении ее в рецептуру мясных блюд, подтвержденная положительной дегустационной оценкой разработанных кулинарных изделий.

Производственная реализация практических результатов диссертационной работы осуществлена в ТО «Премьера» (г. Краснодар).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Анализ особенностей протеазного комплекса капусты белокочанной, его локализации в тканях и изменение активности кислых и щелочных протеаз в зависимости от продолжительности хранения капусты.

2. Установление закономерностей влияния условий замораживания-размораживания и кулинарной обработки тканей капусты на изменение активности протеазного комплекса и химический состав кулинарных продуктов.

3. Предлагаемый способ повышения активности протеаз капусты путем замораживания-размораживания и обоснование гипотезы индуцированного автолиза мяса собственными протеазами под влиянием активирования их продуктами частичного гидролиза белков протеазами капусты.

4. Анализ и оценка биологической ценности кулинарных мясных продуктов, получаемых по разработанному способу.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ и.