К вопросу о возможности использования люпина в производстве продуктов питания
Е.С. Тимошенко,
В.И. Руцкая,
Г.Л. Яговенко
Аннотация
Актуальность. Люпин является перспективным источником биологически ценного растительного белка, способного стать альтернативой сое. Растительный белок и белок люпина в частности, отвечает требованиям современной ситуации - стране необходимы дешевые, качественные продукты из сырья местного производства. Пищевая ценность люпина определяется сбалансированным содержанием белка (34-46 %), жира (8-10 %), пищевых волокон (10,6-18,2 %) и углеводов (15-22 %) [8]. Применение люпина и продуктов его переработки в пищевой промышленности России невозможно из-за отсутствия пакета нормативно-правовой документации на признание люпина в части, касающейся пищевых целей. Объект. Объектом исследований является нормативная документация, необходимая для разработки ГОСТ Р "Люпин пищевой"; научно-исследовательские данные последних лет отечественных и зарубежных ученых по использованию люпина и продуктов его переработки в пищевой промышленности. Материалы и методы. Разработка, утверждение и регистрация технической документации и включение люпина в Технический регламент Таможенного союза ЕАЭС (ТР ТС) как культуры, разрешенной к применению в пищевой промышленности РФ. Результаты и выводы. Одним из нормативных документов, дающих возможность использования отечественного люпина в производстве продуктов питания, являются технические условия. В 2021 году во ВНИИ люпина были разработаны ТУ "Люпин пищевой", которые впоследствии были согласованы с ЦСМ и зарегистрированы с присвоением уникального номера. Утвержденные технические условия станут основой для разработки ГОСТ Р "Люпин пищевой". В настоящее время ведется работа по подготовке нормативно-правовой документации, определяющей люпин как пищевой продукт. люпин растительный пищевой
Ключевые слова: люпин, алкалоиды, пищевая промышленность, Технический регламент, Таможенный союз, Технические условия, ГОСТР.ABOUT THE POSSIBILITY OF USE OF "LUPINUS" IN FOOD PRODUCTION
E.S. Timoshenko, V.I. Rutskaya, G.L. Yagovenko
Abstract
Introduction. Lupin is a perspective source of biological valuable plant protein which could become an alternative to soya. Plant protein and lupin protein particularly meets the requirements of the current moment - the country needs cheap, qualitative products made on the base of domestic raw material. The nutritive value of lupin is determined by the balanced content of protein (34-46%), oil (310%), food fiber (10.6-18.2%) and carbohydrates (15-22%). The use of lupin and its processed products in food industry of Russia is impossible because of the lack of the package of regulatory documents for lupin acceptance suitable for food aims particularly. Object. The test object is the package of regulatory documents which is necessary to develop the GOST R "Food lupin"; the last experimental data of domestic and foreign scientists for the use of lupin and its processed products in food industry. Materials and methods. The development, approval and registration of technical documentation and inclusion of lupin into the Technical Regulations of the Customs Union of the EAEU (TR CU) as a crop approved for use in foods production of the Russian Federation. Results and conclusion. One of the regulated documents which allow use the domestic lupin in foods industry are the Specifications. The specifications "Food lupin" have been developed 2021 in the All-Russian Research Institute of Lupin; later the Specs have been agreed with the CSM and registered with giving an unique number. The approved Specifications will become a base for the development of the GOST R "Food lupin". At present the work for preparation of regulatory documents is carried out which will specify lupin as a food product.
Key words: "Lupines", protein, alkaloids, food industry, Technical Regulations, Customs Union, Specifications, GOST RВведение
Поиск новых растительных источников пищевого белка и разработка технологии получения белковых добавок для обогащения продуктов питания является одной из актуальных задач улучшения структуры питания населения и повышения биологической ценности производимых продуктов. Возрастающая потребность в пищевом белке и ужесточение требований к генетически модифицированным продуктам стимулируют интерес к новым источникам пищевого растительного белка. Химический состав является основой определения качества пищевой ценности и потребительских достоинств любой продукции. Кроме того, в настоящее время стратегическое значение приобретает решение вопроса импортозамещения.
Люпин является наиболее перспективным источником растительного, биологически ценного белка, который позволит частично или полностью заменить дорогостоящие белковые компоненты, получаемые из сои. Так, среднее содержание белка в зерне люпина составляет 32 %, а в отдельные годы доходит до 46 %, что в 3 раза больше, чем в зерне злаковых культур и в 1,5 раза больше, чем у гороха и вики. Кроме того, белок люпина, в отличие от сои, содержит минимальное количество липидов и ингибиторов пищеварительных ферментов, в частности трипсина, что способствует его высокой переваримости.
Зерно белого люпина выделяется и по содержанию жира, в отдельных сортах его количество достигает 8-10 % [1, 8]. Люпин занимает лидирующее положение среди бобовых культур по содержанию самых ценных аминокислот - лизина, цистина, метионина, триптофана и др. Следует отметить, что содержащиеся в зерне люпина аминокислоты - лизин, треонин, особенно необходимы молодому организму, лейцин играет важную роль в лечении заболеваний печени, анемии и др. [3, 11].
Люпин выделяется по содержанию минеральных веществ, ненасыщенных жирных кислот, водо- и жирорастворимых биологически активных веществ. Минеральный состав семян узколистного люпина представлен 16, белого люпина - 14 элементами. В составе макроэлементов преобладают калий, фосфор и кальций, в составе микроэлементов - марганец, железо, цинк и медь. В зерне люпина не обнаружены токсичные элементы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть), количество которых ограничивается и в других зернобобовых культурах, предназначенных для употребления в пищу [2].
Все вышеперечисленные пищевые преимущества зерна люпина, а также наличие специфического орехового вкуса, приятного цвета люпиновой муки и отсутствие запаха дает возможность использовать зерно пищевых сортов белого и узколистного видов люпина и продуктов его переработки как компоненты и источники белка в производстве продуктов питания.
Наиболее перспективным продуктом переработки люпина в функциональном питании является люпиновая мука. Полученные с ее включением безглютеновые продукты содержат полноценный, легкоусвояемый белок, пищевые волокна, комплекс ненасыщенных жирных кислот, микро- и макроэлементы, каротин, обладающие высокой биологической и пищевой ценностью и способствующие снижению содержания глюкозы в крови при диабете.
Основным антипитательным фактором люпина являются хинолизидиновые алкалоиды. Для получения безалкалоидного люпинового сырья на протяжении последних десятилетий селекционеры выводят безалкалоидные, "сладкие" сорта разных видов люпина [8]. Альтернативным селекционному пути получения безалкалоидного люпинового сырья является развитие технологий переработки люпина, позволяющие снизить содержание в нем алкалоидов.
В последнее время в РФ проводятся многочисленные научные исследования, направленные на поиск малоалкалоидного люпинового сырья, изучение его химического состава и разработку способов и технологий производства белковых люпиновых концентратов для использования их в продуктах питания [7, 9].
За рубежом люпину уделяют большое внимание как добавку в пищевые продукты с высоким содержанием белка. В ряде стран использование его в производстве продуктов питания достигает промышленных масштабов. В европейских странах пищевые ингредиенты из зерна люпина (мука, белковые изоляты, концентраты) используются в хлебобулочных, колбасных, молочных, кондитерских и безглютеновых продуктах, но перспективы их использования гораздо шире [12]. Многие страны мира, такие как Австралия (сосредоточено 80% мирового производства люпина), США, Франция, Г ермания, Италия, Испания, Бразилия, Чили, Эквадор, Перу и др., с давних времен используют люпин в пищу и считают люпиновую муку перспективным сырьем для создания пищевых продуктов и свидетельствуют о ее высоких технологических свойствах [3, 10].
В ряде стран зарекомендовали себя производители пищевых продуктов, содержащих люпин, такие как:
- Австралия - И. Велли Pty Ltd. (LUMILL Creamex®); Мирфак, Виктория; Специальные ингредиенты, Фремантл ЗА; Хлебопекарня "Bodhi's";
- Великобритания - Керри Ингредиентс;
- Голландия - Л.И. Франк;
- Франция - Terrena Люп'ингредиенты;
- Германия - Висбек, GmbH, Visbek; CFM Мультикост Продукты питания GmbH; Шнитцер Schnitzer GmbH & Co KG, Оффенбург; Glutano;
- Чили - Авелуп, Темуко;
- США - "Вояджер Трейдинг Компани";
- Испания - Hermabar, Saladitos;
- Щвейцария - Hochore "Lupidor";
- Италия - GasID.
В РФ использование люпина в пищевом направлении носит поисковый научный характер. Изучается возможность использования люпина и продуктов его переработки в изготовлении хлебобулочных изделий, вермишели, печенья, бисквитов, люпиновых эмульсий, кондитерских изделий, кисломолочной продукции и др.
Материалы и методы. Для изучения роли люпина как белкового компонента в продуктах питания был проанализирован ассортимент продуктов питания других стран, в состав которых входили люпин и продукты его переработки. Обобщены исследовательские данные ученых РФ по использованию люпина и продуктов его переработки в пищевой промышленности. Был сделан анализ возможности использования люпина в пищевой промышленности на основе изучения отечественных и зарубежных достижений, изучен опыт использования люпина и продуктов его переработки в производстве продуктов питания за рубежом.
Изучали требования для разработки, утверждения и регистрации нормативной документации, позволяющей использовать люпин в пищевой промышленности.
Для разработки ТУ "Люпин пищевой" использовали исследовательские данные ВНИИ люпина по биохимическому составу зерна белого и узколистного видов люпина. Проект ТУ "Люпин продовольственный" был написан в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51740-2016 "Технические условия на пищевую продукцию", 2018 года.
Для регистрации утвержденных ТУ "Люпин пищевой" был направлен пакет документов в сертификационный центр ФБУ "Брянский ЦСМ" - подведомственная организация Росстандарта, которая осуществляет учетную регистрацию каталожных листов продукции, формирует региональный банк данных, поддерживает его в актуальном состоянии. Данные регионального банка передаются в федеральный банк данных "Продукция России", который ведет ФГУП "Стандартинформ" Росстандарта.
Процедура регистрации заключается в присвоении ТУ уникального номера и внесении информации о новом документе в единый государственный реестр технических условий, за ведение которого ответственен Росстандарт. Зарегистрированный таким образом документ становится доступным для ознакомления и изучения заинтересованными в данной информации лицами.
ТУ "Люпин пищевой" были утверждены и зарегистрированы как действующий нормативно-технический документ.
Были изучены требования и необходимый перечень документов для оформления нормативно-правовой документации, определяющей люпин как пищевой продукт и разрешающей к его применению в производстве продуктов питания, в том числе национального стандарта на люпин пищевой (ГОСТ Р). Было сделано обращение ВНИИ люпина в Технический комитет 002 "Зерно, продукты его переработки и маслосемена", который создан при ФГБНУ "ВНИИЗ", с просьбой рассмотреть вопрос о включении в план национальной стандартизации разработку национального стандарта на люпин пищевой. Разработка и утверждение национального стандарта на люпин пищевой займет 2 года. Этот нормативно-технический документ будет способствовать возможности использования выращенного в России люпина как высокобелковый ингредиент в продуктах питания.
Результаты и обсуждение. По вопросу использования люпина и продуктов его переработки на пищевые цели получен ряд патентов и разработаны рецептуры оригинальных видов продуктов питания с использованием люпина. Анализ литературных данных по вопросу использования люпина в продуктах питания, а также отчеты о НИР ВНИИ люпина по приготовлению экспериментальных образцов лапши домашней, котлет, печенья, конфет, творога с использованием люпина и экспертная их оценка по органолептическим показателям свидетельствуют о безвредности приготовленной продукции.
Качество зерна и продуктов переработки зернобобовых культур обеспечивается не только экономическими факторами, позволяющими организовать рентабельное производство, конкуренцией, спросом, наличием технического и испытательного оборудования, но и фондом нормативной и технической документации, позволяющей разработать и поддержать выпуск качественной продукции. Стандартизация конкретизирует положение технических регламентов и дает возможность их применения [6]. Отсутствие в настоящее время в РФ пакета нормативно-правовой документации, определяющей люпин как пищевой продукт и разрешающей его применение в производстве продуктов питания, не дает возможность использовать люпин, выращенный в России, и продукты его переработки в пищевой промышленности. Поэтому российские производители, оценившие высокую роль люпина в продуктах питания и использующие его в производстве хлебобулочных и других изделий, вынуждены покупать люпиновую муку (пищевую) за границей по цене 220-300 рублей за килограмм.
Так, предприятие ООО "Здоровый Хлеб" (г. Санкт-Петербург) в производстве натурального "Белково-полбяного" хлеба для функционального, лечебнопрофилактического и специального назначения использует люпиновую муку, завезенную из Австрии (Soja Austria) (рисунок 1), так как нет возможности использовать отечественную продукцию. За счет внесения 15 % люпиновой муки происходит прирост лимитирующих в полбяной муке аминокислот - лизина, треонина и триптофана [5].
ИП в сфере общественного питания Харченко О.С. с 2016 года ведет канал на видеохостинге "YouTube" с видео-рецептами о здоровом (диетическом) питании и рекламирует продукцию с включением люпина. В ходе разработки различных рецептур выяснилось, что мука из бобов люпина не только повышает количество белка в изделиях, но и в сочетании с другими видами муки обладает положительными органолептическими показателями (красивый желтоватый цвет изделий; отсутствие специфического послевкусия, как с соевой мукой; приятный запах). На предприятии представлен ассортимент диетических хлебобулочных и кондитерских изделий для отдельных групп населения (рисунок 2). Целью работы кондитеров является изменить соотношение состава нутриентов (повысить содержание белка и клетчатки, снизить количество быстрых углеводов). Такие хлебобулочные изделия подойдут людям, страдающим сахарным диабетом, избыточной массой тела, дефицитом белка в питании, спортсменам и бодибилдерам. Производятся хлебобулочные изделия, включающие 3 вида муки: люпиновая - 40%, из овсяных отрубей - 40 % и клейковина пшеничная - 20% от общей массы муки