Telderi

 

Соевая культура

 

Важнейший компонент научно обоснованных рационов кормления – растительный белок. Производство растительного белка – основная задача современного пищевого производства, а увеличение его ресурсов – одно из необходимых условий.

Достижения современной науки позволили установить не только общую потребность в белке в рационах человека, но и выявить роль аминокислот в питании человека и способы балансирования рационов. Аминокислотный состав белков зерна, плодов, зеленой массы и других хозяйственно ценных частей разных растений и продуктов их переработки, как их биологическая ценность, весьма различен. Для балансирования пищевых продуктов по аминокислотному составу, без чего нельзя достигнуть максимального выхода продукции на единицу затраченного продукта требуются разные источники кормового белка.

Важнейшим источником биологически ценного кормового и растительного белка и особенно ряда дефицитных аминокислот, прежде всего лизина, являются зернобобовые культуры. Зерно кормовых зернобобовых культур и продукты его переработки содержат от 20 до 50% белка. Для сравнения укажем, что зерно злаков содержит белка от 7 до 18%, а кормовое зерно обычно менее 12%. Белки семян зернобобовых культур богаче лизином в расчете на весовую единицу белка по сравнению со всеми видами зерна злаков. С помощью зерна многих бобовых культур можно балансировать комбикорма не только по общему содержанию белка на кормовую единицу, но и по содержанию в нем лизина – источником растительного белка.

Соя содержит полноценные белки, практически не уступающие по питательности и пищевой ценности белкам животного происхождения.

Продукты из сои являются продуктами лечебно-профилактического назначения:

1. наличие лецитина, принимающего важное участие в обмене жиров в печени и способствующего их сгоранию;

2. уменьшает синтез холестерина;

3. регулирует правильный обмен и всасывание жиров;

4. обладает желчегонным действием.

Немаловажно также и то, что соевые продукты являются источником пищевой диетической клетчатки, которой обеднен рацион современного россиянина.

Продукты из сои включены в национальную антираковую программу США и ряда других стран, рекомендуются в программах борьбы с последствиями ядерных взрывов и аварий на атомных электростанциях, и именно с их повседневными потреблениями связывают существенно более низкие уровни заболеваемости в странах Юго-Восточной Азии сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями типичными для стран Запада, а также более высокую продолжительность жизни и более длинный период активного долголетия в этих регионах земного шара.

По данным Института питания РАМН, Института Спорта и Научно-практического медицинского центра Вегетарианского Общества натуральные продукты из сои могут быть рекомендованы при следующих заболеваниях: атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, реабилитационный период после перенесенного инфаркта миокарда, хронический холецистит, сахарный диабет, ожирение, патология опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы), аллергические заболевания.

Белок основной строительный материал мышц. Соевый белок по своей биологической ценности приравнен к мясному белку. Это значит, что суммарное содержание аминокислот в нем достаточно, чтобы обеспечить все метаболические циклы в организме человека. В текстурированных соевых продуктах содержание белка достигает 70%, а в изолятах до 92%. Профессор Института медицины и спорта (Бухарест) показал, что ежедневное введение в течение 8 недель в рацион спортсменов 1,5 грамм изолированного соевого белка на килограмм массы во время тренировок оказывает положительные эффекты. При этом увеличивается масса тела, уменьшаются жировые отложения, повышается уровень гемоглобина и концентрация белка в сыворотке крови, и что немаловажно уменьшается чувство усталости после тренировок. В различных количествах соевый белок входит в большинство смесей для культуристов. Однако белок не единственная сильная сторона сои. В сое содержаться жирные полиненасыщенные кислоты, которые незаменимы для человеческого организма. Одна из выполняемых ими функций связывание и выведение холестерина, что особенно актуально при употреблении значительных количеств животной пищи. Сама соя холестерина не содержит, и это усиливает защитное действие на стенки кровеносных сосудов. Углеводы основной источник энергии для мускулатуры. В сое содержатся сложные углеводы, которые, постепенно расщепляясь в пищеварительном тракте, поступают в кровь и длительно обеспечивают необходимую концентрацию глюкозы в крови.

Соя как культивируемая человеком сельскохозяйственная культура имеет очень древнюю историю. Первые документальные свидетельства об использовании этого растения человеком относятся к 11 веку до н.э. Значение этого продукта в питании открыли народы, населявшие в то время северо-восточную часть Китая, более того, в древнем Китае соя была отнесена к пяти священным культурам. К началу нашей эры соевые бобы получили распространение уже на всей территории Китая и Корейского полуострова. Первая японская историческая ссылка о сое датирована 712 годом, а в конце 15 века соевые бобы широко распространились на территориях, занимаемых нынешними Индонезией, Филиппинами, Вьетнамом, Таиландом, Малайзией, Бирмой, Непалом и Северной Индией. Со временем соя стала краеугольным камнем в питании азиатских стран. Изобретательные повара создали множество продуктов, что значительно повысило питательность и разнообразие восточной кухни. Блюда, изготавливаемые из сои т(такие как «мисо», «тофу», «темпи»), имеют мало общего с собственно соевыми бобами как по внешнему виду, так и по вкусу. Поэтому первые европейцы, посетившие Китай и Японию в средние века (например, Марко Поло), не упоминают в своих дневниках соевые бобы как сельскохозяйственную культуру. В 1665 году испанский путешественник Доминго Наваррет подробно описывает «тофу» как наиболее распространенное в Китае – соевый соус.

В конце 17 века соевый соус становится активной торговли между Востоком и Западом, а в 1712 году голландский врач Энгельберт Кампфер, живший в Японии в 1691-92 годах, издает книгу, содержащую подробное описание соевых бобов и рецепты приготовления соевого соуса и «мисо». Эти исторические события окончательно подтвердили, что западный мир принял сою как продукт питания. В 18 веке предпринимаются попытки культивирования соевых бобов в Европе. Первые соевые посадки были организованы в 1737 году в Голландии и в 1739 году недалеко от Парижа. Однако получаемый в этих местах урожай использовался скорее в научных целях (описание и изучение), нежели для производства продуктов питания.

Первые соевые плантации промышленного типа были организованы в 1804 году в Югославии (г. Дубровник). Выращенные там соевые бобы уже использовались для питания человека и откорма домашних птиц.

Преимущества продуктов содержащих соевый белок, интерес к соевым бобам и продуктам их переработки в мире никогда не угасал, а сегодня он вспыхнул с новой силой, что обусловлено тем, что и сегодня соя удовлетворяет самым строгим критериям, предъявляемым к продовольственным культурам наукой о питании.

Химический состав соевых бобов

 

1. Белок – 40%

2. Жиры – 20%

3. Углеводы – 20%

4. Вода – 10%

5. Грубая клетчатка – 5%

6. Зола – 5%

Соевые белки являются поистине уникальными для растительных протеинов, так как состав их незаменимых аминокислот почти идентичен составу белков животного происхождения. Именно поэтому во всем мире соя и продукты из нее используются в качестве ингредиентов или полных заменителей грудного женского молока и включаются в состав других специализированных продуктов детского питания. Уже только благодаря идеальному соотношению жирных полиненасыщенных кислот, а также отсутствию холестерина продукты из сои являются продуктами лечебно-профилактического назначения. Но они также уникальны и по достаточно высокому содержанию лецитина – фосфолипида особой структуры, играющего чрезвычайную роль в функционировании биологических мембран. Наличие лецитина, который принимает важное участие в обмене жиров холестерина в организме, оказывает активное липотропное действие, уменьшает накопление жиров в печени и способствует их сгоранию, уменьшает синтез холестерина, регулирует правильный обмен и всасывание жиров, обладает желчегонным действием. Вследствие того, что натуральные продукты из сои не содержат лактозу и холестерин, их предназначение распространяется на специальное и диетическое питание, особенно, для детей и людей пожилого возраста.

Они незаменимы в диете лиц, страдающих пищевой аллергией на животные белки и в частности непереносимостью молока, лиц, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, являются уникальным диетотерапевтическим средством для больных диабетом и, безусловно, должны быть включены в рацион людей, страдающих ожирением, а также широко использоваться в профилактике этих распространенных в современном обществе недугов. Особенно ценно наличие в продуктах из сои витаминов группы В, Д, и Е, иначе называемых витаминами антистарения и долголетия, и микро- и макроэлементов, среди которых особенно важно наличие находящегося в биоусвояемом виде железа, кальция, калия и фосфора и уникального комплекса других важнейших биологически-активных природных компонентов.

Поэтому регулярное употребление этих продуктов делает их необходимейшим компонентов диеты при железодефицитных анемичных состояниях. Немаловажно также и то, что соевые продукты являются источником пищевой диетической клетчатки, которой также обеднен рацион современного человека на пост советском регионе. Правда, ее содержание в продуктах из сои не позволяет восполнить необходимую суточную потребность взрослого человека, но позволяет снизить ее дефицит в рационе, и даже при имеющемся уровне содержания позволяет проявить сорбционные, детоксифицирующие свойства интенсифицировапть обменные процессы в организме. Возможно, что все перечисленные выше эффекты основаны не столько на содержании отдельных, рассматриваемых ниже физиологически активных веществ, а тем, что они представлены в них в определенном сочетании и соотношении, обеспечивающем синергизм и их комплексное и разностороннее воздействие на организм. На этом основании соевые продукты можно рекомендовать многим категориям населения и, прежде всего детям и пожилым людям – наиболее незащищенным в социальном отношении слоям населения современного общества. По нашему мнению, также как и везде в мире, они должны занять свое место в:

а) системе общественного питания детских дошкольных, школьных и студенческих столовых;

б) больницах, санаториях, пансионатах, домах ветеранов и других лечебных учреждениях;

в) системах армейского питания;

г) использован в питании спортсменов всех уровней и людей, проводящих коррекцию своей фигуры;

д) рекомендован для широкого применения в общественном питании работников интенсивного физического (заводы, металлургические комбинаты, шахты и пр.) и напряженного умственного труда;

е) зонах заражения радиоактивными веществами. При этом интересно, что может быть достигнут эффект не только калорийного наполнения рациона, но и существенный оздоровительный эффект.

В многочисленных медико-биологических исследованиях выявлены, и строгими научными данными доказаны механизмы такого необычайно полезного и разнообразного воздействия соевых бобов и продуктов из них на организм.

Мировыми лидерами в производстве сои являются США, Аргентина, Бразилия, Китай, Индия, в которых посевные площади под этой культурой составляют 40, 19, 10, 13 и 9 от мировых, соответственно. В Европе собственное производство сои невелико и составляет только 1,5% от мирового урожая. В США в 1998 году выращено свыше 75 млн. тонн сои – максимально выращенный урожай за все годы.

В России производство сои не составляет значимого направления в сельскохозяйственном производстве страны.

 

Биологические основы возделывания зернобобовых культур

 

Зернобобовые культуры относятся к семейству бобовых (Fabaceae), (Fabaceae Lidi), ботанического порядка бобовоцветных (Fabales Nakai).

Группа зернобобовых культур предствлена довольно большим числом весьма отличных друг от друга видов. К ним относятся: горох, вика, кормовые бобы, фасоль, чечевица, чина, нут, люпин и другие, которые характеризуются прежде всего высоким содержанием биологически ценного, хорощо усвояемого белка в семенах и других органах.

Выращивают эти виды с целью получения богатого белком зерна, некоторые из них возделывают и на зеленую массу.

Морфологические особенности

На поверхности семени зернобобовых культур легко различается ряд образований, играющих важную роль в начальные стадии его развития. Семенной рубчик – след от так называемой семяножки, благодаря которой семя было прикреплено к стенке завязи материнского растения. Рубчик обычно хорошо выделяется на поверхности семени и у разных видов бобовых имеет различные формы, окраску, величину и положение. Например, у семени гороха он значительно короче, чем у вики. Рубчик не покрыт кутикулой, поэтому через него легче всего проникает вода при набухании.

У некоторых форм гороха рубчик прочно срастается с семяножкой и после обмолота остается небольшое шиповидное образование, представляющее собой остаток семяножки. Это признак, получивший название «тенакс», присущ неосыпающимся сортам гороха, у которых при растрескивании бобов семена остаются прочно связанными со створками боба. С одной стороны рубчика находится точечное отверстие – семявходной след, или микропиле, место проникновения в семяпочку пыльцевидной трубки при ее оплодотворении. Наиболее явственно микропиле видно у семян фасоли.

Под семенной кожурой находятся две семядоли – наиболее крупная часть зародыша. Семядоли легко раскрываются с одной стороны, но с другой, прилегающей к семенному рубчику, они соединены.

У зернобобовых культур семена по форме, окраске и крупности весьма разнообразны.

По величине и форме семян выделяют три группы: мелкосемянные (v. Minor Beok.), среднесемянные (v. Eqina Pers.), и крупносемянные (v. Major Harz.).

1 группа. У мелкосемянных бобов масса 1000 семян составляет 200…450 г, растения обычно высокорослые, вегетационный период длится 105…140 дней.

2 группа. У среднесемянных масса 1000 семян 500…700 г, вегетационный период 110…140 дней.

3 группа. Крупносемянные формы имеют массу 1000 семян 800…1300 г и низкое прикрепление бобов, они наиболее скороспелые, вегетационный период 95…105 дней. Крупносемянные бобы выращивают как овощноек растение, в полевой культуре – мелкосемянные и среднесемянные формы.

Семена зернобобовых культур весьма специфичны как объект сушки. Продолжительность их сушки меньше, чем у зерна злаковых.

Все зернобобовые культуры в процессе сушки склонны к растрескиванию. Это вынуждает использовать мягкие режимы сушки. Температура нагрева семян не должна превышать 35 – 450 С, а снижение влажности за 1 пропуск не должно превышать 3 – 4%.

Корень у зернобобовых стержневой, довольно глубоко проникает почву – до 1,2 – 1,5 м, у люпина – до 2 м, с большим числом боковых ответвляющихся корней, расположенных преимущественно в пахотной хорошо удобренном и разрыхленном слое почвы.

На корнях образуются крупные клубеньки.

Листья зернобобовых относятся преимущественно к сложным образованиям всходов и строению листьев, растения разделяют на 3 резки, отличающие группы:

1. тройчатыми листьями (фасоль);

2. пальчатыми (люпин);

3. перистыми, которые, в свою очередь, бывают парноперистыми (горох, чина, чечевица, кормовые бобы, вика) и непарноперистыми (нут).

При это у растений с тройчатыми листьями 2 первых – простые.

Листья зернобобовых бывают голыми, слабо опущенными или, наоборот, сильноопушенными, мохнатыми (вика мохнатая).

В основании листьев часто имеются небольшие листочки, называемые прилистниками. Размеры и форма их наряду с листьями – видовой признак.

Высота стебля значительно варьирует в зависимости от почвенно-климатических условий и колеблется в пределах: от 20 – 60 см у чечевицы, фасоли, нута, чины до 60 – 150 см у гороха, вики, бобов. Кроме того, одни культуры (горох, нута, чина) имеют тонкий, с незначительной сопротивляемостью на изгиб стебель, что приводит к сильному полеганию всей растительной массы, вторые имеют прямостоячий, менее полегающий стебель (чечевица, бобы) или прямостоячий с разваливающимися ветвями и низким прикреплением бобов (у фасоли), третьи отличаются прямостоячим, неполегающим стеблем со сравнительно высоким прикреплением бобов (нут, люпин).

Цветки в коротких кистях (2…12 в кисти) размещаются в листовых узлах по всему стеблю. Окраска цветков белая, реже розоватая с черным пятном на крыльях. Бобы крупные, содержат 3…6 семян, при созревании приобретают бурую или черную окраску. Семена сильно различаются (длина 0,7…3,0 см). Окраска семян желтая, зеленая, черно-фиолетовая и бурая.

Объединяющая уникальная биологическая особенность этой группы растений – азотфиксирующая способность в симбиозе с клубеньковыми бактериями, обеспечивающая значительную часть собственной потребности в азоте.

Большинство зернобобовых культур хорошо использует труднодоступные минеральные соединения почвы, что делает их относительно менее требовательными к минеральным удобрениям.

У зернобобовых культур семена не имеют собственного эндосперма – запасные питательные вещества, необходимые зародышу на первых этапах развития, содержаться в его семядолях.

В процессе прорастания семян у одних растений семядоли выносятся на поверхность, у других остаются в почве.

К группе зернобобовых культур, не выносящих семядоли на поверхность, относятся горох, кормовые бобы, вика, чина, чечевица, нут. У них сразу же появляются настоящие листья, сходные с типичными, но с меньшим числом листочков в них.

Общая продолжительность периода прорастания и появления всходов у разных культур колеблется от 3 – 6 дней при физиологически минимальных до 20 – 35 дней при минимальных температурах.

Цветение начинается с нижней части стебля вверх и происходит длительное время. Продолжительность цветения зависит главным образом от погодных условий, сроков и густоты посева. У зернобобовых культур только около 15 – 30% цветков достигают фазы формирования бобов.

Количество завязавшихся зерен на каждый боб – относительно стабильный сортовой показатель. Величина, форма и другие особенности строения боба сильно варьируют и могут служить признаками для их видового отличия.

Семена созревают неравномерно. В процессе формирования зерна вегетативная фаза не запрещается. Рост стеблей и листьев может продолжаться почти до самой уборки, особенно если выпадает обильное количество осадков, и на одном растении можно встреть одновременно сформировавшиеся бобы и только распустившиеся цветки.

Факторы формирования урожая, их регулирование

 

У зернобобовых культур различают следующие основные фазы развития: всходы, образование бутонов, цветение, созревание.

Нормальное прохождение их связано с определенными требованиями к факторам внешней среды.

Требования к свету. Недостаток света вызывает усиленный рост стеблей, вытягивание их, раннее полегание, слабое развитие корневой системы, плохое цветение и плодоношение, уменьшение содержания белков, сахаров, крахмала, определяющих основную ценность урожая.

Потребность в освещенности в различные фазы развития растений неодинакова: в молодом возрасте они лучше переносят затенение, чем в более поздние периоды жизни.

Наряду с интенсивностью освещения на развитие растений большое влияние оказывает его продолжительность, или соотношение длины дня и ночи.

Оптимальные температуры, необходимые для развития зернобобовых культур в обычных полевых условиях, на всех этапах их развития превышают биологически минимальные на 5 – 100 С. Хозяйственно благоприятные оптимальные температуры для каждой культуры и каждого периода ее развития нельзя представлять постоянными, он и подвержены колебаниям, находясь во взаимной зависимости с другими факторами среды.

Раннеспелые сорта требуют меньшую сумму эффективных температур, позднеспелые – большую. Сумма температур для раннеспелых сортов гороха колеблется в пределах 1000 – 13500 С, для среднеспелых – 1350 – 15000 С, для позднеспелых – 1550 – 16500 С, для фасоли соответственно 1500, 1700 и 20000С.

Всходы большинства зернобобовых культур выносят кратковременные заморозки до 6 – 70 С. Люпин белый, чечевица являются среднеустойчивыми к заморозкам, фасоль самой устойчивой – всходы ее повреждаются при температуре – 0,5 – 1,50 С.

Генеративные органы растений менее устойчивы к низким температурам, чем вегетативные, легко повреждаются даже слабыми заморозками.

Требования к влаге. Вода в растениях содержится в свободном и связанном виде. Общее содержание воды в клетках гороха и бобов 85 – 87%, чины – 83 – 84%, нута – 78%.

В покоящихся семенах обычно 12 – 17% влаги.

Первые признаки жизнедеятельности семена проявляет при увеличении содержания воды до 20 – 25% от их массы. Но для полного набухания, прорастания и начала ростовых процессов горох, бобы требуют 100 – 110% влаги от их массы, фасоль – 104%, чечевица, вика – 75%, несколько меньше нут, чина. Наиболее влаголюбивы кормовые бобы, горох и вика, которые наивысшие урожаи зерна и зеленой массы обеспечивают в районах с влажным климатом, где за май – июнь выпадает 160 – 190 мм осадков. Вместе с тем очень высокая влажность усиливает развитие корневых гнилей, вызывает подпревание массы, задерживает наступление бутонизации и цветения.

Высокая потребность во влаге у кормовых бобов, гороха и вики наблюдается до фазы цветения. В последующие периоды она снижается, а дождливая погода во время формирования и налива зерна отрицательно оказывается на урожай, особенно гороха и вики.

Требования к почве. Среди зернобобовых культур наиболее требовательны к почвам фасоль, кормовые бобы и продовольственный горох. Высокие урожаи этих культур получают на черноземах, темно-серых лесных или хорошо окультуренных других почвах. Благоприятны для культур среднесвязые суглинки и супеси, содержащие достаточные количества питательных веществ, особенно фосфора, калия и кальция, а также усвояемого молибдена, магния и бора. Тяжелые, слишком плотные и кислые почвы, склонные к заплыванию, непригодны для этих культур. На уплотненных почвах корни располагаются поверхностно и основное преимущество зернобобовых культур перед злаковыми – глубокое проникновение корней – сводится к минимуму. На таких почвах сильно подавляется деятельность клубеньковых бактерий, которые очень чувствительны к повышенной кислотности и недостаточной аэрации.

Особенности агротехники. В севообороте бобы размещают после озимых и яровых зерновых культур, а также после пропашных – картофеля, кукурузы на силос. Не следует возвращать их на прежнее поле ранее чем через 5 лет.

На формирование 1 т семян затрачивается, кг: N – 60…70, P2O5 – 15…20, K2O- 40…45, CaO – 23…28 и MgO – 18…22. Нормы фосфорно- калийных удобрений определяют, исходя из выноса элементов питания с планируемым урожаем и содержания их в почве.

Кормовые бобы высевают в самые ранние сроки. Применяют как широкорядный (междурядья 45 и 60 см), так и обычный рядовой посев (15 см). При широкорядном посеве на 1 га высевают 400…500 тыс. всхожих семян, а при рядовом – 600…700 тыс.

Перед уборкой семенных посевов кормовых бобов целесообразно проводить десикацию, которая ускоряет созревание и подсушивает растения, улучшая условия для однофазной уборки. Десикацию проводит препаратом реглон супер. Обработку десикантами проводят, когда на растениях почернеет 70…80% бобов.

Кормовые бобы убирают прямым комбайнированием в фазе полной спелости.

 

БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОСОБЕННОСТЬ СОИ

 

Соя относится к семейству бобовых, подсемейству мотыльковых.

Ботаническая характеристика. Культурная соя – травянистое однолетнее растение, с грубым стержневым, сравнительно коротким главным корнем и большим количеством длинных боковых корней, которые доходят в почве до 2 м. Главный корень толще боковых лишь в верхней части на расстоянии 10 – 15 см от поверхности почвы. Тонкие корешки составляют около 60% корней, что указывает на мощность корневой системы.

Основная масса корней залегает в пахотном слое. На главном и баковых корнях образуются клубеньки, которые представляют собой разросшуюся под влиянием бактерий ткань корня. Они поглощают из атмосферы молекулярный азот и переводят его в доступную для растения форму. В нормальных условиях на одном растении образуется 25 – 50 клубеньков.

Стебель и ветви – прямые или коленчатые, различные по толщине. Сорта сои с толстыми стеблями используются на семена, с тонкими – на зеленую массу и сено. Тонкостебельные формы склонны к полеганию. В период вегетации стебли у различных сортов имеют зеленую или антоциановую окраску. Стебель опушенный, окраска от серо-белой до жёлто-бурой.

Листья очередные, перистосложные, преимущественно опушенные, тройчатые, реже с четырьмя-пятью листочками различной формы: узковытянутой, линейной, овальной, яйцевидной и сердцевидной. Первые два листочка – супротивные. При созревании у большинства сортов листья опадают.

Цветки мелкие, пятилепестковые, обычно без запаха, собраны в короткую малоцветковую или длинную многоцветковую кисть, расположенную в пазухах листьев.

Количество цветков в кисти от 2 до 20. Окраска венчика у большинства сортов белая или фиолетовая. Тычинок – десять. Растение самоопыляющееся. Бобы прямые, изогнутые, серповидные, плоские или выпуклые, опушенные, редко голые, длиной до 5 см, светло-серой, серой, бурой, коричневой, светло-коричневой и черной окраски. На растении бывает от 10 до 400 бобов. Количество семян в бобе – от одного до четырех. Высота прикрепления нижних бобов варьируется от 3 до 30 см. Семена шаровидные, овальные, продолговатые и промежуточные между ними, плоские и выпуклые. Семена сои по окраске бывают черные, коричневые, зеленые и желтые различных оттенков, а также двухцветные: коричневые, черные или зеленые с желтым, зеленые с коричневым или черным, коричневые с черным пигментом.

Масса 1000 семян составляет от 40 до 50 г. Семядоли бывают желтой и зеленой окраски. Рубчик по форме – овальный, линейный и клиновидный, а по размеру – крупный, средний и мелкий, длиной от 1,5 до 6 мм и шириной от 0,5 до 1,3 мм. Окраска рубчика желтовато-белая, коричневая, темно-коричневая, черная; светло-коричневые рубчики, как правило, свойственны сортам с белым опушением, а коричневые – рыжим.

Отношение к температуре. Соя – культура теплолюбивая. Для успешного роста и развития растений сои требуется значительное количество тепла и влаги. За вегетационный период (от прорастания семян до полного их созревания) сумма активных температур должна составлять 1600 – 30000 С при среднесуточной температуре 16 – 170; минимальная температура прорастания семян сои 80. Жизнеспособные всходы появляются при температуре 10 – 120 на 15 – 16 день, а при 200 – на 6 – 7 день.

Всходы переносят понижения температуры до – 20.

Соя устойчива как к очень высоким, так и к низким температурам. Она лучше переносит заморозки.

При легких заморозках не повреждаются ни молодые, ни близкие к созреванию, растения. Они устойчивы также к высоким температурам, но все же скорость роста при температуре выше 37,80 значительно уменьшается.

В полевых условиях всходы начинают появляться в среднем на 5 – 7 день после посева, глубины заделки семян, влажности почвы и температуры. Среднесуточная температура 18 – 190 благоприятна для формирования репродуктивных органов сои, а 21 – 230 – оптимальная для цветения – минимальная 16 – 180, благоприятная 19 – 21, оптимальная 22 – 25 и максимальная – свыше 280 для формирования бобов и семян соответственно 13 – 14, 17 – 18 и 20 – 230, для созревания 8 – 9, 13 – 16 и 18 – 200.

Отношение к свету. Соя – растение короткого дня и особенно отзывчива к изменениям светового режима. Достаточно двух – трех коротких дней в фазе всходов, чтобы значительно ускорить процесс цветения и вызвать биологические изменения у многих сортов сои. Даже небольшое удлинение дня задерживает цветение и способствует вегетативной массы растений.

Отношение к продолжительности дня является основным признаком приспособления сорта к географическому району выращивания.

В благоприятных условиях длины светового дня соя требует очень сильной интенсивности освещения. Растения при слабом постоянном освещении не зацветают. При недостаточном освещении отдельных веток или всего нижнего яруса растении, что бывает при сильном загущении посевов и полегании, преждевременно опадают и желтеют листья. Максимальный урожай сои получается при мощном освещении растений в конце цветения и начале формирования бобов. Высокая интенсивность света влияет на увеличение массы клубеньков на корнях сои.

Отношение к влаге. Соя – влаголюбивое растение. Поэтому на сухой почве глубина заделки семян должна быть больше. Количество влаги, необходимой для прорастания семян сои, равно приблизительно 50% массы семян. Избыточная влажность неблагоприятна для прорастания семян. Засуху соя переносит в течение некоторого времени без особых повреждений, но чувствительна к ней в период прорастания семян и появления всхожести. Недостаток и избыток влаги период цветения замедляет вегетативный рост и снижает число цветков на растении, а в период цветения увеличивают процент опавших цветков.

Соя может лимитировать использование воды с помощью определенного морфолого-химического механизма, в частности, повышенного опушения вегетативных органов. Большое значение для повышения засухоустои-чивости имеет мощное развитие корневой системы и способность долго удерживать листья.

Сохранение и рациональное использование влаги – одна из основных предпосылок получения высоких урожаев сои.

Корневая система характеризуется первичным (главным) корнем, который может проникать на глубину до 1,5 м, но почти в любых условиях основная масса корней располагается на глубине 70 см от поверхности почвы. Чем больше плотность почвы, при которой снижается влажность и ухудшается аэрация, тем меньше корни проникают в глубь почвы. Большой вред сое приносит наличие в корневой зоне грунтовой воды.

Отношение к почве. Соя может расти на различных почвах и с рН почвенного раствора от 5,5 до 8,5, но оптимальным для нее является рН 6,5 – 7,0. На кислых почвах угнетается развитие клубеньковых бактерий и корней, замедляется рост растений, снижается урожайность. Щелочная реакция почвенного раствора тоже угнетает рост растений и снижает урожайность. Для нормальной жизнедеятельности корней необходим кислород, а потому при заболачивании нижних горизонтов почвы наблюдается почти поверхностное размещение корешков и клубеньков.

Сою можно выращивать на почвах всех типов, исключая глубокие пески. Положительное значение для урожайности сои имеет размещение ее посевов на участках хорошо дернируемых, выровненных по рельефу. Лучшими почвами для сои являются хорошо оструктуренные, достаточно влагоёмкие, с мощным корнеобитаемым слоем, высоко плодородные с оптимальным запасом подвижных элементов минерального питания, способные легко прогреваться, богатые гумусом, с нейтральной реакцией почвенного раствора, с легким механическим составом подстилающие породы. Оптимальная влажность почвы для сои – 70 – 80% предельной полной влагоемкости.

Фенологические фазы.

1. Первая фаза (прорастание – всходы) охватывает период от набухания семян до раскрытия семядольных листочков. В благоприятных условиях всходы появляются на 5 -7 день после посева.

2. Фазы ветвления и бутонизации охватывают период от полного развития первого тройчатого листка до образования видимых бутонов. Растет один лист 10 – 12 дней. Семядоли остаются на растении до 3 – 4 листьев, а потом они засыхают и отпадают. Интенсивное ветвление начинается с развитием 3 – 4 тройчатых листьев и проходит с различной скоростью в зависимости от типа роста растений. В это время рост корневой системы замедляется.

В зависимости от сорта в этот период на главном стебле может быть 5 -7 листьев, на ветвях – 14 – 60 и больше. В пазухах листьев развивается вегетативная или генеративная почка, соотношение определяет продуктивность.

3. Фазы цветения и плодообразования у сои продолжаются довольно долго. Продолжительность цветения одной кисти составляет 5 – 11 дней.

Плодообразование считается со времени появления первых бобов через 10 – 17 дней от начала цветения.

Окончание фазы плодообразования – формирование семян в верхних бобах. Развитие бобов продолжается 15 – 25 дней.

С началом налива семян вегетативный рост растений прекращается и начинается снижение сухой массы листьев, а также стеблей и корней.

4. Фаза созревания семян – самая короткая часть вегетации, продолжается 10 – 12 дней. Начальная спелость – массовое пожелтение бобов и начало опадения листьев – длится 8 – 12 дней. Свежеубранные семена в начале полной спелости достигают практически одинаковой величины с окончательно созревшими, форма и окраска становятся типичными для сорта. В период полного созревания оболочка теряет эластичность, семена становятся очень твердыми, полностью отделяются от стенок бобов и гремят при вытряхивании. Период созревания наиболее короткий и длится 3 – 4 дня.

 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЕМЯН СОИ

 

Соя обладает уникальным для растений сочетанием масличности и белковости с наличием ценных витаминов и зольных элементов. В семенах сои содержится от 24 до 47% протеина, 16 – 25% жира, 20 – 32% углеводов; жир и протеин в сумме составляет 50 – 60% массы семян. Достаточно много содержится в сое клетчатки (средневзвешенное содержание – 4,3%), минеральных веществ (в т. ч. кальций, фосфор и др.), фосфатидов, а также витаминов (Е, В1, В2, В6, пантотеновая кислота, ниацин, холин, фолиевая кислота, биотин). Соевые семена содержат 9 – 12% общих сахаров, из которых 4 – 5% составляет сахароза, 1 – 2% раффиноза и 3,5 – 4,5% – стахиоза.

Высока ценность сои как сырья для пищевой промышленности в связи с повышенным содержанием биологически активных компонентов (клетчатка, кальций, железо, цинк, магний и др.). Питательные качества белков сои определяются в основном такими факторами как высокая усвояемость и достаточно полноценный состав незаменимых аминокислот. По фракционному составу белковый комплекс сои представлен высоким (до 50% уровнем содержания водорастворимых альбуминов и солерастворимых глобулинов, наиболее хорошо усвояемых организмом человека.

Соевые белки по аминокислотному составу, практически не уступая белкам мяса, содержат лишь немного меньше в сравнении с последними метионина, цистина и лизина, т. е. могут быть отнесены к наиболее ценным белкам растительного происхождения. Жиры, содержащиеся в сое, на 75-86% состоят из ненасыщенных жирных кислот, необходимых для нормального функционирования человеческого организма.

Функции: жирные кислоты, входящие в состав жиров, делятся на две группы: насыщенные, т.е. не содержащие двойных связей (пальмитиновая, стеариновая, бегоновая и др.) и ненасыщенные – непредельные, которые содержит двойные связи (олеиновая, линолевая, линоленовая и др.).

Ненасыщенные жирные кислоты участвуют:

1. в расщеплении липопротеинов низкой плотности, холестерина;

2. предотвращают агрегацию кровяных тел и образование тромбов;

3. снимают воспалительные процессы и могут способствовать профилактике целого ряда заболеваний (гипертония, аритмия, атеросклероз, язвенные колиты, рак, диабет, ожирение, тромбозы, ревматоидный артрит и др.).

Значение: Полиненасыщенные Жирные кислоты весьма легко окисляются, однако в соевом масле они защищены от окисления и прогоркания содержащимися в нем токоферолами (0,15 – 0,21%). Соевое масло является не только хорошим источником усвояемых эссенциальных (незаменимых, не способных образовываться в процессе обмена веществ в живом организме) жирных кислот, но и источником токоферолов, наиболее известные из которых обозначаются как витамин Е. Витамин Е – смесь высокомолекулярных циклических спиртов, получившихclip_image002 токоферолов. Наиболее физиологически активным компонентом является clip_image004токоферол. Жирорастворимый витамин Е выполняет не только витаминную, но и антиоксидантную функцию, повышает иммунный статус организма, препятствует развитию химических и радиационных поражений, положительно влияет на функции половых желез, применяется для профилактики ишемической болезни сердца. Недостаток витамина Е в кормах приводит к нарушению половых функций животных. Содержащиеся в сое фосфатиды являются глицеридами (т. е. сложными эфирами глицерина и жирных кислот). От настоящих жиров они отличаются тем, что содержат фосфорную кислоту и связанное с ней азотистое основание.

Фосфатиды, состоящие из остатков глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и холина, называются лецитинами. Лецитин является важной составляющей частью клеточных мембран, обеспечивающей бесперебойную подачу питательных веществ к отдельным клеткам тела и отвод из них шпаков. Холин (витаминоподобное соединение, витамин В4) служит источником образования ацетидхолина, необходимого для нормального функционирования нервной и иммунной систем. Соевые семена отличаются большим содержанием фосфатидов (около 20%), что определяет возможность производства больших количеств лецитина для промышленных нужд. Фосфатиды, особенно лецитин, широко применяют в пищевой промышленности при изготовлении маргарина, шоколада, в качестве эмульгаторов и веществ, предохраняющих от окисления и прогоркания.

Несмотря на высокие пищевые и лечебно-профилактические достоинства соевых семян, они из-за неприятного вяжущего вкуса и специфического запаха мало пригодны для непосредственного использования в пищу. Шрот и мука, получаемые из сырой сои, плохо хранятся и быстро приобретают привкус горечи, т. е. испорченного жира. Это зависит от находящихся в сырой сое одорируюших веществ и комплекса ферментов, создающих условия для накопления различных соединений и гидролиза жиров с образованием неприятных на вкус и запах продуктов. Питательная ценность необработанных семян сои и других бобовых культур резко понижена (сырые семена бобовых содержат лишь 15 – 20% усвояемого белка. Среди таких веществ, прежде всего, необходимо выделить ингибиторы протеаз желудочно-кишечного тракта (трипсина и химотрипсина) и лектины.

В настоящее время известно несколько ингибиторов трипсина, содержащихся в семенах сои в количестве 5 – 10% от общего содержания белка. Трипсин представляет собой сериновую протеиназу, содержащуюся в числе других ферментов в соке, выделяемом поджелудочной железой, и гидролизующим белки и пептиды до составляющих аминокислот, которые усваиваются организмом и используются дня биосинтеза тканевых белков. Химотрипсин – протеолитический фермент, предпочтительно гидролизирующий пептидные связи, секретируемый поджелудочной железой в тонкий кишечник в виде неактивного предшественника (химтрипсиногена), активируемого под действием трипсина.

В сырых семенах сои содержание наиболее хорошо изученных ингибиторов протеаз – ингибиторов Кунитца и Баумана-Бирка – составляет 1,4 и 0,6% соответственно. До 90% обшей активности ингибиторов приходится на долю водорастворимого ингибитора Кунитца, молекула которого состоит из 181 аминокислотного остатка и содержит две дисульфидные связи. Рассматриваемые ингибиторы образуют с ферментами устойчивые соединения-комплексы, в составе которых пищеварительные ферменты полностью лишены каталититической активности, что, к примеру, приводит у животных к гипертрофии поджелудочной железы вследствие необходимости выделения большого количества пищеварительных ферментов, задержке роста, к аномально большой нехватке серосодержащих аминокислот.

Кроме трипсиновых ингибиторов, в сое содержатся гемагглютинины (лектины) количестве 1 – 3%. имеющие менее выраженное отрицательное влияние на питательную ценность. Лектины относятся к гликопротеинам растительного происхождения и связывают один или несколько специфических сахаров. Это белки, которые оказывают склеивающее действие и выпадение в осадок эритроцитов крови у крови у кроликов и некоторых других сельскохозяйственных животных. Они действуют, объединяясь с определенным типом клеток, покрывающих стенки кишечника, вызывая этим нарушение абсорбции питательных веществ и задержку роста животных, повышая проницаемость слизистой кишечника для бактериальных токсинов и продуктов гниения.

Сапонины, содержащиеся в сое, придают семенам горьковатый вкус и отрицательно воздействуют на красные кровяные тельца: склеивают эритроциты, при введении в кровь могут вызывать растворение красные кровяных телец.

Гликозиды играют важную роль в пищевой промышленности, часто обладают горьким вкусом или специфическим ароматом (амигдалин, глюкованилин, синигрин и др.). Сапонины – аморфные, хорошо растворимые в воде ядовитые вещества, дающие сильно пенящиеся растворы. Наличие сапонина объясняется, ядовитость семян куколя. Сапонины не содержат азота и при гидролизе, кроме агликона, дают глюкозу, галактозу, арабинозу и метилпентозы. Так как содержание сапонинов в сое невысоко (около 0,5%), их роль как антипитательного фактора незначительна (могут представлять опасность для молодняка животных.

Характерная особенность семян сои – это наличие в их белковом составе ферментов уреазы и липоксидазы. Уреаза катализирует при участии воды расщепление различных сложных органических соединений на более простые (гидролиз). Доля уреазы может составлять до 12% от всех белков сои. Действие этого фермента заключается в разложении азотистого небелкового соединения – мочевины – на аммиак и двуокись углерода.

Нежелательно присутствие в соевых продуктах и активной липоксидазы (липоксигеназы), так как под ее воздействием начиняются процессы окислительной порчи, сопровождающиеся деструкцией каротиноидов, линолевой кислоты и др. Оптимум действия липоксигеназы сои находится при рН 9,0 и температуре 20 – 300 C.

В семенах сои в незначительных количествах содержится фитиновая кислота, представляющая собой полифенольное соединение. При поступлении больших количеств фитиновой кислоты с растительной пищей наблюдается неполное всасывание и усвоение организмом многих макро- и микроэлементов (в т.ч. кальция, магния, железа, цинка, молибдена, марганца, меди), что можно объяснить легким взаимодействием белковых комплексов с ионами металлов.

Кроме того, наличие в сое, как и во всех бобовых (горох, нут, чечевица), углеводов, относящихся к группе олигосахаридов (в основном стахиоза и раффиноза), вызывает «метеоризм», т. е. образование и скопление в пищеварительном тракте газов, таких как сероводород и метан. Присутствующая в соевых семенах раффиноза18Н32О16) – это трисахарид. содержащий остатки фруктозы, глюкозы и галактозы. Стахиоза представляет собой тетрасахарид, состоящий из двух остатков clip_image006галактозы, одного остатка clip_image006[1]глюкозы и одного clip_image009фруктозы. Раффиноза и стахиоза эффективно расщепляются в организме человека или моногастричных животных (например свиней, кроликов, птицы и др.), так как у них отсутствует фермент (альфа-галактозидаза), способный гидролизировать галактозидные связи указанных олигосахаридов с образованием простых сахаров. Попадая в кишечный тракт в исходном виде, олигосахариды подвергаются воздействию бактерий, а образующиеся метаболиты вызывают газообразование.

Сырые соевые семена способны вызвать аллергию у человека, в особенности у маленьких детей, а также содержат специфические агенты, которые блокируют утилизацию тироксина, выделяемого щитовидной железой. Воздействие на эндокринную систему некоторых сельскохозяйственных животных, выражающееся, в частности, в увеличении щитовидной железы могут оказывать содержащиеся в сое гликозиды, принадлежащие к группе изофлавонов.

Изофлавоны являются эффективными антиоксидантами и адаптогенами, могут препятствовать развитию остеопороза, атеросклероза, могут сдерживать рост сосудов, что является важным противоопухолевым фактором.

При заготовках и подготовке семян сои к переработке важно учитывать обязательные требования ГОСТ 17109-88 «Соя. Требования при заготовках и поставках», направленные на обеспечение ее безопасности для жизни и здоровья населения при использовании в пищевых целях. Так, в соответствии с ГОСТ по граничительным нормам в заготовляемых семенах сои должно содержаться сорной и масличной примеси (суммарно) не более 15%, в т. ч. сорной примеси – не более 5%, в числе сорной примеси дурнишника – не более 3%, в числе масличной примеси морозобойных семян сои – не более 10%, наличие семян клещевины не допускается, как и зараженность вредителями, кроме зараженности клещом не выше 2 степени. По Ограничительным нормам для предназначенных к переработке семян сои (в отличие от отмеченного выше) содержание сорной примеси не должно превышать 3%, зараженность вредителями не допускается, кроме зараженности клещом 1 степени.

Заготовляемые и поставляемые семена сои должны быть в здоровом негреюшемся состоянии, иметь форму, цвет и запах, свойственные нормальным семенам сои (без затхлого, плесневого и постороннего запахов). Содержание токсичных элементов (медь, мышьяк, кадмии, свинец. ртуть, цинк), микотоксинов (афлатоксин В1) и пестицидов в заготовляемых и поставляемых семенах сои не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН.

ГОСТ 17109-88 установлены следующие базисные нормы, в соответствии с которыми производятся расчеты за заготовляемые семена сои: влажность – 12%. сорная примесь – 2%, масличная примесь – 6%, зараженность вредителями – не допускается.

 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ СЕМЯН СОИ

 

Производство соевых продуктов широко распространено во многих странах мира, они занимают устойчивое место на рынке продуктов питания и имеют достаточно высокую востребованность среди определенных слоев населения, благодаря своим уникальным свойствам. Ассортимент выпускаемых продуктов питания из сои весьма разнообразен. Уникальные свойства семян сои определяют повышенный интерес к ним специалистов пищевой промышленности и позволяют одновременно получать при их переработке высококачественное растительное масло и высокобелковые жмыхи и шроты, которые могут использоваться при производстве комбикормов, являться сырьем при выработке пищевых белковых продуктов (соевая мука, изоляты, концентраты белка, текстурированные соевые продукты). Широко распространено производство неферментированных (соевое молоко, тофу и др.) и ферментированных соевых продуктов (мисо, соевый соус, натто и пр.), разработанных народами Японии и других стран Азии.

Получаемое из соевых семян в результате экстракции с помощью растворителя или при использовании механического отжима соевое масло, прошедшее соответствующую последующую обработку, нейтрально по вкусу и запаху, отличается высокой длительностью хранения без изменения качества, идеально подходит для салатов, пригодно для любых блюд из мяса и рыбы, успешно используется при приготовлении теста. Прессовое соевое масло хорошо усваивается и представляет собой вязкую жидкость янтарного цвета с приятным ореховым вкусом и запахом. Соевое масло богато ненасыщенными жирными кислотами, такими, как олеиновая (18 – 30%), и незаменимыми кислотами – линолевой (44 – 62%) и линоленовой (4 – 11 %) Калорийность 100 г рафинированного и гидратированного масла составляет 899 и 898 ккал. В соответствии с ГОСТ 7825-96 «Масло соевое. Технические условия» в зависимости от способа обработки и показателей качества масло соевое подразделяют на виды и сорта: гидратированное (1 и 2 сорт), рафинированное неотбеленное, рафинированное отбеленное, рафинированное дезодорированное. Для торговой сети и предприятий общественного питания предназначается соевое масло гидратированное 1 сорта (прессовое), рафинированное неотбеленное (прессовое), рафинированное дезодорированное. В соответствии с ГОСТ 7825-96 соевое масло рафинированное дезодорированное, рафинированное отбеленное и неотбеленное, гидратированное 1 сорта должно быть прозрачным. В гидратированном соевом масле 2 сорта допускается легкое помутнение. При этом рафинированное дезодорированное соевое масло должно быть без запаха и иметь вкус обезличенного масла; рафинированное отбеленное и неотбеленное, а также гидратированное соевое масло 1 и 2 сортов должны иметь соответственно свойственные им запах и вкус, без посторонних запахов и привкусов.

Для промышленной переработки допускается гидратированное соевое масло 2 сорта с кислотным числом не более 4,0 мг КОН/г и массовой долей фосфорсодержащих веществ не более 0,5%. Соевое масло должно вырабатываться из семян сои, отвечающих требованиям ГОСТ 17109-88 и требованиям государственного санитарного надзора.

Побочные продукты, получаемые после извлечения масла из семян сои, представляют особый интерес для комбикормовой и пищевой промышленности. Так, при отжиме масла в прессах из предварительно очищенных, размолотых и обработанных теплом и влагой семян образуется соевый жмых, а при экстрагировании масла органическим растворителем – шрот. Кормовой жмых получают в дробленом виде или в виде ракушки от желтого до светло-бурого цвета. Кормовой соевый тестированный шрот имеет цвет от светло-желтого до светло-коричневого и получается после отгонки растворителя высушивания оставшейся после экстракции масла массы (до массовой доли влаги и летучих веществ 8,5 – 10%). Жмыхи и шроты, кроме внешнего вида, различаются количеством содержащегося в них жира. В жмыхах оно может достигать 7%, а в шротах – не более 2,5% в пересчете на абсолютно сухое вещество.

Соевый жмых и шрот являются биологически ценными белковыми кормами, богатыми незаменимыми аминокислотами, что особенно важно для молодняка и птицы. Однако для достижения максимальной питательной ценности необходима оптимальная степень тестирования (тепловой обработки). Считается, что негативное действие веществ, снижающих питательную ценность, устраняется при тепловой обработке, если активность ингибитора трипсина уменьшена до требуемого уровня (остаточной активности ниже 6 мг/г). Гораздо более глубокая обработка паром может потребоваться для выработки продуктов кормления особо чувствительного молодняка. Соевый шрот, содержащий хорошо сбалансированную смесь аминокислот в концентрированном виде, является доступным и наиболее предпочтительным ингредиентом кормов при конкурентоспособной цене.

В результате глубокой переработки соевого шрота изготавливаются соевая мука и крупа (с содержанием белка до 50%), концентраты (содержание белка до 70-75%), изоляты (более 90% белка), текстурированные белки (волокнистая структура, сходная со структурой волокон мяса).

Соевая мука похожа на пшеничную, имеет чаше всего светло-желтый или нежный кремовый цвет, легкий ореховый запах, является высокобелковым продуктом с универсальными свойствами. В соответствии с ГОСТ 3898-56 соевая дезодорированная мука, предназначенная для пищевых целей, получается путем размола тщательно очищенных, дезодорированных и обрушенных соевых семян или пищевого соевого жмыха и шрота. Соевая дезодорированная мука делится на три вида:

1. необезжиренную (вырабатываемую из соевых семян);

2. полуобезжиренную (вырабатываемую из соевого пищевого жмыха);

3. обезжиренную (вырабатываемую из соевого пищевого шрота).

В зависимости от качественных показателей соевая дезодорированная мука каждого вида делится на два сорта: высший и первый. Содержание жира в необезжиренной – 17%, полуобезжиренной – 5% и обезжиренной соевой дезодорированной муке – 2%; содержание сырого протеина – не менее 38, 43, 48%; содержание сырой клетчатки – не более 3,5; 4,5 и 4,5% у высшего сорта, не более 4,5; 5 и 5% у 1 сорта.

В США широко производится жирная соевая мука трех видов:

1. энзиматически активная;

2. тостированная;

3. подвергнутая экструзионной обработке.

Энзиматически активную соевую муку, содержащую активную липоксигеназу, применяют для отбелки пшеничной муки и кондиционирования теста в хлебных изделиях, улучшения текстуры продукта. Энзиматически активную соевую муку выпускают как жирную, так и обезжиренную. В процессе экструдирования производят жирную экструдированную муку или продукты из смеси соевой крупы, очищенной от оболочки, с кукурузой, пшеницей, рисом. Обезжиренная соевая мука, полученная путем размола и просеивания обезжиренного шрота, может добавляться в тесто при выпечке хлеба, что заметно повышает его питательные качества, способствует образованию корочки приятного коричневого цвета, удлиняет срок хранения. Обезжиренную соевую крупу производят, измельчая белый лепесток, получаемый из пищевых сортов соевых семян, очищенных от оболочки и обезжиренных гексаном.

Соевые белковые концентраты получают в результате дальнейшей переработки соевой муки или обезжиренного лепестка, переводя протеин в нерастворимое состояние и вымывая все растворимые вещества. В соевых белковых концентратах, как правило, содержится около 70% белка и около 25% углеводов, менее 1% жиров, около 3,5% сырой клетчатки. Используются они в супах, высокобелковых напитках, соусах с целью придания продуктам определенной консистенции и удержания влаги.

При производстве изолятов соевых белков наилучшие результаты дает использование технологий, основанных на дальнейшей переработке обезжиренного шрота, вырабатываемого при экстракции масла из семян. Соевые белковые изоляты могут содержать около 90% белка, около 2,5% углеводов, 0,5% жира, 0,5% сырой клетчатки. Пища, приготовленная из соевых изолятов, имеет особенно высокое содержание белка при низком содержании жира и невысокой калорийности. Изоляты используются при производстве макаронных изделий и выпечке хлеба.

Продуктом глубокой переработки семян сои является текстурированный соевый белок, получаемый чаще всего способом механического прядения. Этим способом из соевых белковых изолятов вырабатывают волокнистые структурированные изоляты, используя которые можно имитировать многие мясные продукты животного происхождения. Текстурированный соевый белок в виде пищевых изделий волокнистой или многослойной (кускообразной) структуры является высокополезным низкокалорийным источником белка и сетчатки, не содержит холестерина и используется в супах и соусах.

Из вареных соевых семян производится соевый напиток (соевое молоко), часто в сочетании с шоколадным, ванильным, ореховым наполнителем. Используется как добавка в сухие завтраки и в различные виды выпечки, при производстве кондитерских изделий, каш и супов. Соевый заменитель молока – это низкокалорийный напиток кремового цвета с приятным ореховым запахом, содержащий около 2,5% белка и 1,5% жира. Соевый напиток является хорошим заменителем коровьего молока благодаря своему уникальному природному составу с оптимальным содержанием белков, липидов, лецитина, пищевой диетической клетчатки, биогенных микро- и макроэлементов, он не содержит холестерина и лактозы.

В результате отжима на фильтр-прессе соевой массы в процессе производства соевого молока получают соевый пищевой обогатитель – окару (нерастворимый соевый остаток), которая имеет светло-желтый цвет, нейтральный вкус и характерную крупитчатую консистенцию, может содержать до 5 л белка, 4% жира, является растительным источником двухвалентного железа и диетической клетчатки. Благодаря нейтральному вкусу, отсутствию выраженного запаха она сочетается практически со всеми пищевыми продуктами, добавляется к первым и вторым блюдам, используется в составе мясных и овощных котлет (до 30%).

Соевый творог или сыр (тофу) в Китае и Японии производят уже на протяжении более 2000 лет. Его получают из свернувшегося соевого молока (напитка). Коагулят (осажденный белок) отжимают (прессуют), а полученную массу хранят в холодильниках в воде или в герметичных упаковках. Замороженный тофу приобретает светло-золотистый цвет и упругую консистенцию. Свежий соевый творог не имеет запаха и очень хорошо впитывает вкус, поэтому при производстве тофу используют различные вкусоароматические добавки (травы, специи, морскую капусту, укроп, тмин).

Муку из жареных цельных семян соикинако употребляют, смешивая с сахаром, в качестве обсыпки и как основу для приготовления кексов. Соевая шоколадная паста, содержащая до 6% белка и 25% жира, используется для приготовления кондитерских изделий и бутербродов.

Пищевой промышленностью выпускаются консервированные зеленые соевые семена (достигшие примерно 80%-ной зрелости), при производстве которых соблюдают продолжительность и температуру процесса стерилизации, такую же, как для низкокислотных продуктов. При приготовлении супов, утренних питательных напитков используется своеобразный консервированный концентрат – мисо. Эту соленую приправу со специфическим вкусом, представляющую собой вязкую высокобелковую пасту, получают в результате длительного брожения смеси из обработанных в автоклаве соевых семян, соленой воды и закваски – коджи (часто используется для ферментации риса). Соевый соус (шою) также относится к ферментированным соевым продуктам. Для его приготовления используют проваренный обезжиренный соевый шрот, измельченные поджаренные пшеничные зерна, закваску коджи, соленую воду, а иногда и специальные микроорганизмы.

Из обжаренных семян сои изготовляют кофейные напитки, использующиеся в качестве заменителей натурального кофе. Продукт вырабатывают в зернах или в молотом виде. Обжаривая до слабо коричневого цвета, подготовленные цельные соевые семена в духовом шкафу, получают соевые орешки, предназначенные для непосредственного употребления в пищу.

Используется соя и в технических целях. Так, продукты переработки семян сои находят применение в химической, лакокрасочной, текстильной, бумажной, мыловаренной, резинотехнической промышленности при производстве строительных и отделочных материалов. Смесь из 20% метиловых эфиров на основе соевого масла и 80% нефтепродуктов используется для производства экологического топлива.

Лецитин, получаемый из сои, используется фармацевтической промышленности. Белковые соевые продукты также находят применение при производстве фармацевтических препаратов и пищевых добавок (изофлавоны, сапонины, фитиновая кислота, ингибиторы протеаз). На основе соевого масла производят качественные типографские краски. Продукты переработки соевых семян используются при изготовлении пластмасс, мыл, моющих средств, защитных покрытий, косметики, растворителей, дезинфицирующих и электроизоляционных материалов, красок, заменителей кожи, синтетической резины, текстильных изделий, фанеры, противопожарных пен и т. д.

 


Механический отжим масла соевых семян

 

При механическом отжиме масла из соевых семян удается получать более качественный и полноценный продукт.

Преимущества производства соевого масла прессовым способом состоят в отсутствии растворителей, сложных технологических схем и оборудования, требующих больших начальных капитальных затрат. Экономические потери, связанные с высоким содержанием жира в жмыхе, удается компенсировать благодаря более высокому качеству масла.

В современных хозяйственно-экономических условиях Российской Федерации технологии механического отжима соевого масла могут найти широкое применение при переработке соевых семян в местах их производства, в условиях крупных сельхозпредприятий и агропромышленных фирм, на предприятиях пищевой промышленности малой производительности. К недостаткам рассматриваемого метода можно отнести: большую энергоемкость; необходимость соблюдения высоких стандартов эксплуатации оборудования и определенного уровня профессиональных навыков; сравнительно низкую производительность (15 -30 т/сут. и менее на один пресс): высокий процент остаточной масличности жмыха (4 – 7%). Технологический процесс прессования обычно включает в себя следующие основные операции:

1. измельчение очищенных соевых семян;

2. нагревание до достижения 4-6%-ной влажности для облегчения процесса выделения масла;

3. прессование в экспеллере.

Переработку соевых семян с целью получения масла с высокими вкусовыми качествами, сохраненным природным минеральным, витаминным составом на предприятиях агропромышленного комплекса можно достаточно эффективно осуществлять с помощью комплекса по производству растительных масел КМ 500, выпускаемого на российском заводе «Деметра». Для переработки соевых семян рекомендуется использовать установку, включающую в себя:

1. весовое устройство;

2. блок загрузки;

3. блок подогрева;

4. блок маслоотжимной;

5. блок разгрузки.

Производительность комплекса при влажности семян сои 8% и температуре 200С – до 350 кг/час, остаточная масличность жмыха – 9%. При использовании блока подогрева для подогревания семян на входе в маслоотжимной блок до температуры 40-500С возможно снижение остаточной масличности до 7% и увеличение производительности до 400 кг/час. Особенно актуален подогрев зимой при низких температурах окружающего воздуха.

Семена транспортером подаются в бункер-питатель (сепаратор), в котором отделяются крупные, мелкие и тяжелые примеси, а очищенные семена по пневмопроводу поступают в блок подогрева и далее в маслоотжимной блок, где и происходит отжим масла по методу двойного прессования. Масло собирается в маслосборнике, а жмых по материалопроводу поступает в нормализатор или в пневмотранспортную установку и далее в бункер.

Для дальнейшей доработки и повышения качества прессового масла рекомендуется использовать оригинальное энергосберегающее технологическое оборудование:

1. фильтр тонкой очистки КФМ 200;

2. комплекс рафинации растительных масел;

3. комплекс дезодорации растительных масел;

4. комплекс винтеризации растительных масел.

Фильтр тонкой очистки предназначен для вакуумной фильтрации растительных масел через перегородку фильтрующей ткани. Комплекс рафинации растительных масел предназначен для очистки сырого растительного масла от фосфатидов, белков, свободных жирных кислот, влаги, продуктов окисления масла.

Комплекс дезодорации растительных масел предназначен для устранения запаха и вкуса растительного масла.

Комплекс винтеризации растительных масел используется для вымораживания и удаления восковых веществ из гидратированного и рафинированного масла.

 

Экстракционный метод получения соевого масла

Типовой процесс экстракции соевых семян включает в себя:

1. подготовку семян;

2. экстракцию масла растворителем;

3. выделение растворителя из мисцеллы;

4. отгонку растворителя из шрота (тостирование шрота).

Подготовительный процесс начинают с сушки и очистки семян. Соевые семена влажностью до 12% можно направлять на переработку без дополнительной подсушки, если они не подлежат обрушиванию.

Перед подсушиванием необходимо подсушить до влажности 10%. Для выравнивания влажности, соевые семена после сушки проходят стадию отлежки в течение 25 – 72 часа.

Дробление высушенных и очищенных семян обычно проводят на вальцовых дробилках. Поверхность вальцов рифленая, соприкасающиеся вальцы вращаются с разной скоростью и установлены острием по острию. В должным образом высушенных раздробленных семенах ядро достаточно легко отделяется от оболочки. При дроблении получают крупку для дальнейшего плющения.

Далее соевую дробленку с отделенной (или неотделенной оболочкой кондиционируют в вертикальных шахтных или ротационных горизонтальных жаровнях, нагревая ее приблизительно до 710С и впрыскивая пар или распыляя воду с целью доведения влажности до уровня, при котором материал имеет необходимую для плющения пластичность.

В заключении подготовки семян к экстракции продукт пропускают через экструдеры, в которых его обрабатывают паром при t – 105 – 1200 С.

Экстракцию масла растворителем проводят в экстракторах, в которых твердая фаза лепестка контактирует с растворителем. Соевый лепесток погружают в растворитель или, наоборот, производят фильтрацию растворителя через спой соевого лепестка, используя противоток лепестка и смеси масла с растворителем – мисцеллы. Возможно совместное использование указанных методов. В качестве растворителя обычно используют фракцию нефти, в основном состоящую из смеси насыщенных углеводородов (н-гексан, изогексан метилциклогексан), для простоты обозначаемую как гексан. Для экстракции используют гексан с минимальной температурой начала кипения 650 С и максимальной температурой полного выпаривания 700 С. Наиболее широкое применение нашли следующие типы экстракторов:

1. ротационный экстрактор (с глубоким слоем экстрагируемого материала;

2. горизонтальный ленточный экстрактор;

3. непрерывный петлевой экстрактор;

4. экстрактор периодического типа.

После процесса экстракции из масляной мисцеллы выделяют растворитель. Для этого мисцелла пропускается в вертикальном аппарате по трубкам, в которых она подогревается, в результате чего растворитель испаряется и поступает на конденсатор. Оставшуюся концентрированную мисцеллу насосами подают в дистиллятор-испаритель, подогреваемый водяным паром. Для отгонки остаточных количеств растворителя масло направляют на стриппинг-колонну, где концентрированная мисцелла, стекая вниз, контактирует в условиях достаточного вакуума с паром, впрыскиваемым в днище аппарата. Для выделения растворителя пар из стриппинг-колонны поступает на конденсатор.

Выделенное в процессе экстракции сырое соевое масло направляется на переработку с целью удаления загрязнений, красящих, ароматических и вкусовых веществ. В процессе гидратации соевого масла выделяют фосфатиды. Соевое масло является основным источником промышленного получения лецитина. Лецитины, выделяемые при гидратации соевого масла, используют в качестве антиокислителей и эмульгаторов.

Перед гидратацией соевое масло фильтруют для удаления мелких частиц шрота. Далее к горячему маслу (700 С) добавляют мягкую воду (1 – 2% от объема) и перемешивают в аппарате с мешалкой в течение 30 – 60 мин. Впоследствии продукт отстаивают и центрифугируют, выделяя сырой гидратационный осадок, который подлежит сушке. Масло из центрифуги после нагрева направляется в вакуумную сушилку и в охладитель.

Для удаления свободных жирных кислот используют процесс щелочной или паровой рафинации. При щелочной рафинации сырое масло смешивают с щелочью – NаOH, в результате чего образуются мыла, и нежелательные вещества неглицеридной природы начинают оседать. Осевшая более тяжелая, чем масло, водная фаза – соапсток – удаляется, а оставшееся масло промывается горячей мягкой водой при достаточном перемешивании отстаивается, центрифугируется и сушится.

Отбеливание соевого масла проводят для улучшения его цвета посредством снижения содержания или удаления пигментов, а также для устранения в нейтрализованном масле продуктов окисления, фосфатидов, мыл, следов металлов. Считается, что отбеливание может улучшать вкус и запах рафинированного соевого масла. В классическом процессе отбеливания нейтрализованное масло смешивают с определенным количеством (0,3 – 0,6%) отбеливающего материала (активированные глины – бентониты, активированный уголь, силикаты), перемешанную смесь нагревают до температуры 110 – 1200 С и выдерживают 20 – 30 мин. Далее, после охлаждения смеси до 70 – 800 С, ее фильтруют, а масло отправляют на дезодорацию.

Дезодорация является заключительной стадией процесса рафинации соевого масла. При дезодорации масло обрабатывают паром, который впрыскивается в соевое масло при низком абсолютном давлении (1 – 6 мм рт.ст.) и высокой температуре в течение 15 – 60 мин.

В Российской Федерации довольно часто используется метод получения масла из семян сои путем его последовательного извлечения (форпрессование – экстракция): на первом этапе механическим (прессовым методом) с выделением более 3/4 всего масла, а на втором этапе – химическим (экстракционным) методом, когда выделяется оставшееся масло. Технологическая схема форпрессования-экстракции может включать следующие операции:

1. дробление и плющение подготовленных соевых семян;

2. жарение продукта;

3. прессование на шнековом или гидравлическом прессе с выделением нерафинированного масла и прессового жмыха;

4. измельчение прессового жмыха;

5. экстракция масла растворителем из измельченного прессового жмыха.

Обработка соевого шрота и переработка соевого масла

 

Проэкстрагированный соевый лепесток при выходе из экстрактора может содержать до 1/3 гексана от своей массы, поэтому на первой стадии обработки шрота необходимо провести выделение остаточного гексана. С этой целью проводится тепловая обработка (тостирование) шрота при температуре 100 – 1050С и влажности 16 – 24% в течение 15 – 30 мин. Шрот обрабатывается острым паром.

После отгонки растворителя шрот высушивают в сушилке до влажности 12% и охлаждают. На заключительной стадии обработки в определенных случаях проводят измельчение и калибровку шрота на молотковых дробилках или вальцовых мельницах с просеиванием на цилиндрических вращающихся ситах или виброситах для получения частиц требуемого размера.

Дальнейшая переработка соевого масла основана на использовании некоторых особенностей изменения свойств растительных жиров в результате определенных химических превращений. Как известно, ацилг-лицерины (в основном триацилглицерины), представляющие собой сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных карбоновых кислот, основную массу сырого соевого масла составляют липиды. В состав липидов, наряду с жирами входят воски и фосфолипиды, а в сыром растительном жире, кроме липидов, содержатся также стерины (алициклические вещества, входящие в группу стероидов), жирорастворимые пигменты (например, каротиноиды и хлорофилл) и витамины (витамин Е), изопреноиды. При необходимости жидкое соевое масло превращают в твердые жиры с помощью гидрогенизации, заключающейся в присоединении водорода по месту двойных связей непредельных жирных кислот. Процесс гидрирования ацилглицеринов соевого масла проводят с помощью специальных катализаторов, а гидрогенизированные растительные масла широко используют в пищевой промышленности при изготовлении маргаринов.

 ПОЛУЧЕНИЕ ЖИРНОЙ И ОБЕЗЖИРЕННОЙ СОЕВОЙ МУКИ И КРУПЫ

Промышленностью производится необезжиренная (полножирная), полуобезжиренная и обезжиренная соевая мука, представляющая собой в зависимости от вида и сорта мелкодисперсный порошок с размером частиц от 5 до 120 мкм, от белого, светло-желтого, желтого до темно-кремового цвета.

Выпускаемая энзиматически активная соевая мука может быть как жирной, так и обезжиренной. Производство энзиматически активной жирной соевой муки, как правило, включает следующие стадии:

1. дробление очищенных соевых семян на 6 – 8 частей и удаление оболочки аспирацией;

2. пропуск дробленки через вращающиеся разноскоростные рифленые вальцы;

3. удаление оболочки с помощью вибросит и системы аспирации;

4. двухстадийное измельчение в муку очищенной от оболочки дробленки на молотковой дробилке или ударно-вихревом измельчителе с отделением между помолами грубой фракции от мелкой с помощью воздушной классификации.

Для ослабления связи оболочки с ядром можно перед дроблением проводить гидротермическую обработку семян сои. Термически обработанную – тостированную жирную соевую муку и крупу (например, липоксигеназой) обычно производят по технологической схеме, включающей:

1. обработку очищенных соевых семян паром при небольшом давлении в течение 20 – 30 мин.;

2. охлаждение и высушивание семян;

3. дробление и пропуск через вибросито и систему аспирации для удаления оболочки;

4. измельчение и рассеивание продуктов измельчения с выделением жирной муки и крупы.

В РФ процесс переработки семян сои в дезодорированную соевую муку обычно включает в себя следующие операции:

1. очистку семян от примесей;

2. дезодорирование;

3. сушку;

4. шелушение для удаления оболочки и зародыша;

5. размол.

Очистку семян осуществляют на сепараторах с диаметром отверстий верхнего и нижнего сит 10 и 3,5 – 4 мм соответственно. Испорченные семена отделяются на пневмосортировальных столах. Дезодорирование производится проточным насыщенным паром при давлении 0,15 МПа в шнеках. Наиболее эффективно проведение дезодорирования дробленых семян сои после сушки и шелушения. Сушку производят, шахтных зерносушилках. Хорошие результаты получены при сушке сои в установках реактивного типа горячим воздухом во взвешенном состоянии (производительность 3,5 – 5 т/ч). На таких установках в течение очень непродолжительного времени возможно нагреть семена до температуры 130 -1600С, что приводит при испарении естественной влаги семян к возникновению давления и разрушению уреазы, ингибиторов трипсина и др. антипитательных веществ. В результате сушки влажность семян снижается с 13 – 14% до 6 – 7%. Для шелушения сои используются обоечные машины с наждачным и металлическим цилиндром. Размол сои с влажностью 6 – 8% (оптимальной считается влажность 6 – 6,5%) осуществляется на двух-трех драных системах и шести – семи размольных.

 


Технология производства соевой крупы и муки

 

Очищенные и откалиброванные семена сои норией подаются в агрегат термообработки. Сначала семена пропариваются острым паром при температуре 98 -1000С в течение 6 – 8 мин до содержания влаги 13 – 15%, а затем поступают на сушку во вращающийся барабан, где обычно в течение 10 мин. удаляется капельная влага с помощью потока воздуха, нагнетаемого вентилятором из помещения. Из сушильного барабана соевые смена поступают во вращающийся обжарочный барабан на обжаривание (до достижения 9% влагосодержания) при температуре 108 – 115 0С с помощью пара, подаваемого под давлением в трубную решетку.

Обжаренные семена направляются во вращающийся барабан на охлаждение до температуры 70 – 750С встречным потоком воздуха, подаваемым из помещения. Охлажденные обжаренные семена сои поступают в шелушильную машину, где происходит отделение оболочек и разделение семени на семядоли. Крупка и шелуха, полученные на шелушильной машине, разделяются на сепараторе. Шелуха, пригодная для использования в комбикормах, с помощью аспирационной системы поступает в бункер-накопитель, а крупка пневмотранспортом подается в бункер-накопитель для соответствующей выдержки в течение 24 часов при нормальных условиях. После этого крупка вибротранспортером направляется на штифтовый измельчитель для предварительного измельчения и разделения на фракции. При необходимости продукт может подаваться в вихревую мельницу для тонкого измельчения (помол 28 мкм). Полученная таким образом соевая крупа находит применение при приготовлении каш или крупяных смесей на основе рисовой, гречневой, перловой крупы, пшена.

В ряде стран для приготовления высокобелковой пищи и напитков используют экструдированную жирную соевую муку, получаемую с помощью экструдеров разного типа. В некоторых варочных экструдерах измельчают и прогревают целые соевые семена, в других случаях семена предварительно дробят на рифленых вальцах, удаляют с помощью сита и аспирации, применяя кондиционирование сухим нагревом, и в заключение увлажняют (до 20%) и экструдируют продукт. Обезжиренную соевую муку и крупу производят из белого лепестка, полученного в результате обезжиривания растворителем соевого лепестка, произведенного, в свою очередь, из расплющенных дробленых и очищенных от оболочки, прошедших темперирование соевых семян. Обезжиренная соевая мука может содержать до 49 – 54% (на сухой вес) белка, около 1% жира, около 38% общих углеводов, в том числе – 15% растворимых моно- и олигосахаридов и 23% полисахаридов, которые при производстве соевых белковых высококонцентрированных продуктов должны быть удалены. Белый лепесток, соевая мука и крупа отличаются гранулометрическим составом. Для получения крупы белый лепесток обычно измельчают на вихревых мельницах, молотковых дробилках, классификационных мельницах. При этом технологическим процессом предусмотрен контроль размера с помощью воздушной классификации или с использованием сит.

Полуобезжиренную соевую муку, крупу, содержащую обычно 4 – 6% масла) производят измельчением соевого жмыха, полученного при механическом прессовании очищенных и прошедших темперирование соевых семян. Лецитинированную соевую муку и муку с восстановленным содержанием жира получают при добавлении в обезжиренную муку 1 – 15% лецитина или рафинированного, отбеленного, дезодорированного масла. Такая мука более устойчива при хранении, имеет лучшие показатели стабильности, чем жирная соевая мука, содержащая активную липоксигеназу и липазу – ферменты, способствующие образованию запахов и привкуса прогорклости. Соевая мука с указанными добавками, благодаря эмульгирующим свойствам лецитина, используется в хлебопечении, при производстве кондитерских изделии, холодных напитков, улучшает диспергируемость муки и других ингредиентов, придает рассыпчатость тесту.

 

ПРОИЗВОДСТВО СОЕВЫХ БЕЛКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

 

Из очищенных от оболочки и обезжиренных семян сои путем удаления большей части водорастворимых веществ получают соевые белковые концентраты с содержанием белка не менее 65% в пересчете на сухое вещество. Соевые белковые концентраты производят тремя базовыми способами, основанными на технологиях:

1. кислотной промывки белого лепестка или муки;

2. спиртовой экстракции белого лепестка 20 – 90% водным раствором этилового спирта;

3. обработки сырья влажным паром с последующей водной экстракцией.

В результате использования экстрагентов, не растворяющих большинство белков, можно удалить нежелательные вещества, большую часть водорастворимых углеводов и минеральных веществ, не теряя при этом белок. Белковые концентраты традиционно получают из обезжиренного соевого лепестка, используя непрерывно-противоточный цепной или ленточный экстрактор. Сушку продукта проводят с помощью вакуумной сушилки и измельчения или системы газовой трубы.

При водно-спиртовой экстракции получают концентрированный соевый белок с низким коэффициентом диспергируемости белка (PDI) и повышенной степенью денатурации.

Полученные методом спиртовой экстракции соевые белковые концентраты с низкой растворимостью в воде для увеличения растворимости и функциональности могут подвергаться термообработке инжекцией пара или паром в трубе под давлением («экспресс-варке») и механической обработке (гомогенизации). В результате спиртовой экстракции удаляются изофлавоны (фитоэстрогены), которым придается особое значение при производстве полезных для здоровья человека белковых продуктов. Промышленные образцы соевых концентратов вымачивают в мясном соке и добавляют в пищу, мясные соусы, пирожки.

Типичный процесс кислой промывки характеризуется соотношением воды и лепестка (или муки) в пределах 10 – 20:1. Экстракцию осуществляют в течение 30 – 45 мин при температуре 400С. Для отделения твердой фракции используют декантеры или центрифуги, при необходимости проводят повторную промывку и центрифугирование. После вымывания и удаления расворимых сахаров и минеральных элементов рН влажного кислого тестообразного осадка доводят до 6,8, используя натриевую или кальциевую щелочь, и подвергают его сушке распылением при температуре на входе и выходе сушилки 157 и 860С соответственно. Нейтрализованные концентраты, полученные таким образом, имеют более высокое содержание водорастворимых белков в сравнении с концентратами, полученными методами спиртовой экстракции или термоденатурации. В концентратах, полученных с помощью кислотной или горячей промывки, содержится меньшее количество минеральных веществ.

Технологическая схема горячей промывки соевой муки основана на денатурации протеина с помощью влаготепловой обработки и включает в себя следующие операции:

1. приготовление тестообразной массы изводы и соевой муки;

2. нагревание смеси под давлением для денатурации протеина;

3. экструдирование с целью образования пористой структуры продукта;

4. промывка экструдата горячей водой для удаления водорастворимых веществ.


Получение изолятов соевых белков

 

Изоляты представляют собой наиболее высокоочищенную форму соевых белков, получаемых в результате удаления из очищенных от оболочки и обезжиренных семян большинства небелковых соединений. Традиционная схема получения соевого белкового изолята включает:

1. экстракцию;

2. осаждение и нейтрализацию белкового компонента при определённых условиях рН с последующей распылительной сушкой продукта.

Белок экстрагируют из обезжиренного соевого лепестка при помощи воды, доводя рН раствора добавлением гидроокиси натрия до значений щелочной среды (рН около 10). Промышленная технологическая схема получения соевого изолята методом щелочной экстракции обычно включает следующие операции:

1. растворение протеина, содержащегося в обезжиренном соевом лепестке или шроте, с помощью щелочного расвора (pH9 – 11) при соотношении экстрагируемого материала и растворителя 1 : 10 – 20 и при температуре 600С;

2. разделение суспензии с удалением нерастворимого остатка шрота (клетчатки) с помощью центрифуги и осветление экстракта с выделением шлама (осадка в виде мелких частиц, выделяющихся при отстаивании или фильтрации жидкости);

3. осаждение протеина 10% соляной кислотой с образованием творожистой массы в результате выпадения (при рН 4,2 – 4,5) в осадок большей части белка;

4. отделение сыворотки от концентрированной суспензии белка центрифугированием;

5. промывку сгущенной, белковой суспензии водой с отделением промывной воды при повторном концентрировании с помощью центрифуги;

6. нейтрализацию сгущенной суспензии 5% NaOH (или гидроксидом кальция) до исходного рН 6,8;

7. распылительную сушку нейтрализованной белковой суспензии при температуре на входе в сушилку 157 0С, а на выходе – 86 0С;

8. упаковку сухого белкового изолята.

Разработаны мембранные технологии получения соевых белковых изолятов при использовании способов разделения, основанных на разнице молекулярных масс, – ультрафильтрации и обратного осмоса.

Разработаны технологии получения соевых белковых изолятов способом водной и солевой экстракции. Процесс водной экстракции с целью получения изолятов соевых белков включает в себя следующие основные этапы (Д.Т. Лаухон и др., 1981 г.):

1. очистку и сушку соевых семян (при 700С до влажности 6%);

2. удаление оболочки семян дроблением и аспирацией;

3. измельчение дробленки в мельнице-дезинтеграторе;

4. экстракцию масла и белка в течение 30 минут при соотношении твердой фазы и воды 1 : 12 при температуре 600С, рН 9 (т.к. неденатурированный соевый белок лучше всего растворяется при рН 1,5 – 2,5 и 7 – 12, а хуже всего – в изоэлектрической области значений при рН 4,2 – 4,6) с добавлением для анактивации липоксигеназы 0,01%-ного пероксида водорода;

5. центрифугирование полученной суспензии с целью разделения на водную, твердую и маслоэмульсионную фракции;

6. выделение масла из маслоэмульсионной фракции;

7. доведение рН водной фракции до 4,5 с помощью соляной кислоты для отделения белка с последующим выделением его центрифугированием;

8. промывку белкового осадка с целью увеличения доли протеина;

9. сушку промытой белковой пасты на распылительной сушилке.

Остаточная масличность в полученных таким образом изолятах соевого белка может составлять 8 – 10%. Твердую фракцию, образовавшуюся после первой щелочной экстракции, можно повторно проэкстрагировать.

Получаемые в результате белковые концентраты и изоляты высокоустойчивы к окислению и отличаются рядом полезных функциональных свойств.

Способ получения соевых белковых изолятов методом солевой экстракции основан на использовании для экстрагирования солевого раствора определенной ионной силы при рН 5,0 – 6,8 и температуре 15 – 250С. После экстрагирования проводят концентрирование полученного экстракта до 1/3 объема и разбавление образования мицелл белка, осаждающихся в виде аморфной массы, которую направляют на сушку или дальнейшую переработку (Е. Д. Мюррей и др., 1980 г.).

Промышленно получаемые соевые изоляты содержат не менее 90% протеина на абсолютно сухое вещество и находят широкое применение в пищевой промышленности при производстве белковых добавок, мясных продуктов, замороженных десертов, композиций смешанных соусов.

На основе соевого изолята получают белковые пенообразователи с высокой пенообразующей способностью, которые могут эффективно использоваться при частичной замене яичных белков в рецептурах различных пищевых продуктов (например, взбитых яичных изделий). Для получения белковых пенообразователей изолят соевого белка растворяют при низких значениях рН, полученный раствор ферментируют в течение 12 – 24 часов (с использованием, например, пепсина). По завершении стадии ферментативного гидролиза с помощью центрифуги из продукта удаляется нерастворимый осадок, а раствор высушивается распылением после доведения рН до 5,2.

Получаемые таким образом гидролизаты соевых белков используются при производстве сладостей, сахарной глазури, кремов для тортов, применяются в готовых смесях в качестве компонента, способствующего лучшему взбиванию продукта, а в напитках – в качестве пенообразователя.

При производстве соевых изолятов, после экстракции белка перед сушкой возможно проведение их ферментативной модификации с помощью протеолитических ферментов растительного, микробного и животного происхождения.


ПРОИЗВОДСТВО НЕФЕРМЕНТИРОВАННЫХ И ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ СОЕВЫХ ПРОДУКТОВ

 

Из многообразия соевых продуктов можно выделить две группы. включающие в себя основные традиционные виды:

1. ферментированные (мисо, соевый соус, натто. темпе и др.);

2. неферментированные соевые продукты (соевое молоко, тофу, юба и др.);

Процесс производства соевого напитка (соевого молока) с длительным сроком хранения включает в себя следующие операции (Л. А. Вилсон, 1992 г.):

1. обработку паром и варку соевых семян или соевого лепестка;

2. тонкое измельчение на мельнице с добавлением дополнительного количества воды в процессе измельчения;

3. нагрев и кипячение полученной массы с перемешиванием в течение 15 – 30 мин.;

4. фильтрацию горячей массы через тканевый фильтр для отделения от соевого молока нерастворимого волокнистого остатка – окары;

5. введение в соевое молоко добавок (масло, сахар, красители, ароматизаторы и др.);

6. стерилизацию и охлаждение продукта;

7. фасовку соевого молока в асептических условиях.

При производстве охлажденного соевого молока после введения в продукт добавок проводят его гомогенизацию, затем напиток пастеризуют, охлаждают и фасуют. Важное значение при производстве соевого молока имеет нагревание, в процессе которого увеличивается питательная ценность напитка за счет инактивации ингибиторов трипсина и липоксигеназы, улучшается вкус и микробиологическое состояние, испаряются некоторые нежелательные соединения.

АО «Завод Старт» производит оборудование для приготовления кормовой основы (соевого молока) из семян сои или соевого шрота. Состав получаемого продукта близок по энергетической и питательной ценности к обезжиренному коровьему молоку (обрату), а по содержанию сырого и переваримого протеина превосходит последнее. Технологические режимы процесса переработки семян сои позволяют получать кормовой продукт (в виде раствора со взвесью частиц клетчатки) с минимальными энергозатратами и обеспечивают достаточную степень инактивации уреазы, трипсиновых ингибиторов.

В Украине институтом «ТЕКМАШ» разработана гидродинамическая технология переработки соевых семян, которая позволяет изготавливать 28% соевую пасту с последующим разбавлением ее водой до консистенции соевого молока. Указанная технология не требует предварительного размола. Дробление, тепловая обработка и гомогенизация смеси в установке ТЕК-СМ происходит одновременно. Такой гидродинамический эффект возникает в специально спрофилированном смесителе при движении через него потока воды, разгоняемой до необходимой скорости электронасосным агрегатом, с которым движутся и соевые семена. Пар и теплообменники в этой установке не используются, что позволяет отнести ее к энергосберегающему оборудованию.

В РФ разработана технология переработки небольших партий семян сои с целью производства соевого молока с применением экструдирования.

По данным Американской соевой ассоциации, в соответствии с более совершенными разработками американских фирм технологической схемой производства соевого молока предусматривается:

1. суспензирование соевых хлопьев в смесителе с лопастной мешалкой (3,5 кг хлопьев + 40 л питьевой воды);

2. регидратация и перемешивание и течение 10 мин при комнатной температуре.

3. проваривание полученной массы в варочном аппарате при непрерывном перемешивании под воздействием острого очищенного пара;

4. выдержка полученной суспензии в течение 7 мин при температуре 950С.

5. дополнительная варка перед экстракцией в течение 40 с;

6. пропуск проваренной массы через барабанное сито для экстракции соевого молока и выделения нерастворимых веществ;

7. отжим нерастворимого остатка с получением твердой окары;

8. добавление к соевому молоку ароматизаторов для удаления бобового привкуса;

9. гомогенизация соевого молока;

10. пастеризация или стерилизация;

11. охлаждение и фасовка.

Получаемая при производстве соевого молока окара, содержащая пищевую клетчатку, двухвалентное железо, остаточный белок и липиды, находит применение в приготовлении комбинированных пищевых продуктов диетического и лечебного назначения.

 

Фасованное тофу может производиться непосредственно в таре. Проваренное соевое молоко разливается в пластиковые или картонные (с пластиковым вкладышем) контейнеры с коагулянтом, закрывается пластиковой крышкой, нагревается в воде при 90 – 950С в течение 40 – 50 мин. При производстве стерилизованного фасованного тофу все ингредиенты предварительно стерилизуют. В результате одно- или двухразового обжаривания во фритюре получают жареное тофу, которое лучше транспортируется и дольше хранится. Замороженное высушенное тофу производят из полученных после удаления сыворотки и прессования брусков соевого сыра, проводя их замораживание, оттаивание, дегидратацию механическим сжатием с последующим высушиванием горячим воздухом.

Для приготовления соевой белковой пенки (юба) соевое молоко нагревают в плоской емкости почти до кипения с целью образования белковой пенки на поверхности молока. Неоднократно образующаяся при продолжительном нагревании пенка удаляется и высушивается при комнатной температуре.

Кинако – муку из жареных цельных семян сои, использующуюся в производстве, производят следующим образом:

1. обжаривают цельные соевые семена;

2. удаляют оболочку;

3. размалывают до крупки;

4. измельчают на измельчителе ударного действия до мелкого порошка;

5. жарят порошок до требуемого состояния (Л. А. Вилсон, 1995 г.).

Ферментированные соевые продукты, обычно содержащие соль и побочные продукты ферментации, имеют более длительные сроки хранения. Для приготовления мисо предварительно промытые и замоченные в воде соевые семена автоклавируют в течение 1,5 – 2,0 часов. По завершении автоклавирования семена охлаждают до 35 – 400С и смешивают с закваской – коджи (Asp.) и солью. Далее полученный продукт фасуют в ферментационные бочки, плотно закрывают тонкой пластинкой или вощеной бумагой, помещая поверх нее груз. В зависимости от вида мисо и условий созревания ферментация может продолжаться от нескольких месяцев до 2 лет.

Технологическую схему производства натто можно представить следующим образом:

1. замачивание соевых семян;

2. варка до размягчения;

3. охлаждение субстрата;

4. инокуляция промышленной культурой Bacillus natto;

5. перемешивание во вращающейся бочке;

6. заворачивание полученной смеси порциями по 50 – 100 г в тонкую пленку из перфорированного полиэтилена и укладка на неглубокие поддоны;

7. выдержка продукта в ферментационной комнате в течение 24 ч при температуре 30 – 400С до появления на соевых семенах сплошного белого липкого налета полимера глутаминовой кислоты;

8. охлаждение полученного продукта.

В РФ специалистами Кемеровского технологического института пищевой промышленности разрабатываются рецептуры и схемы производства комбинированных молочных продуктов на соевой основе. Так, на соевой основе может производиться напиток типа йогурт. Для его изготовления шелушенные сухие соевые семена промывают проточной водой при температуре 12 – 150С, затем обжаривают до светло-коричневого цвета и замачивают в 3 – 6 раз превышающем по массе количестве воды в течение 4 – 6 ч при 18 – 20 0С. Полученный продукт подвергают тепловой обработке с помощью пара в течение 5 – 20 мин, после чего охлаждают и вводят в него предварительно подготовленные сахарный сироп (6 12% сахара), фруктовый наполнитель (1 – 5%). Ароматизаторы. Смесь заквашивают при температуре 40 – 45 0С, внося 5% закваски (чистые культуры термопрофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки). Заквашивание смеси продолжается в течение 8 – 16 часов. Затем проводят розлив и упаковку напитка в герметичную тару.

kwork