Порівняльний аналіз амінокислотного складу напоїв на основі рослинної сировини та коров’ячого молока
Анотація
Знання особливостей технологічних процесів виробництва аналогів молока коров’ячого, оптимальних параметрів за виробництва, хімічного складу сировини та одержаного готового продукту, зокрема амінокислотного складу, все це відіграє важливу роль під час розроблення нових видів продуктів функціонального призначення, а також для покращення їх стабільності, смакових та поживних властивостей, та дозволяє збагачувати їх додатковими компонентами шляхом різних модифікацій. Мета роботи – порівняльний аналіз амінокислотного складу та збалансованості амінокислот різних видів напоїв на основі рослинної сировини: мигдального, рисово-кокосового, вівсяного відносно амінокислотного складу білка коров’ячого молока. Були використані такі методи: капілярного електрофорезу – для визначення амінокислотного складу білка аналогів молока та коров’ячого, математичні – для розрахунку амінокислотного скору та коефіцієнту утилітарності. Наведено склад, органолептичні показники якості, основні технологічні етапи та безпечність виробництва аналогів молока тваринного походження. Для дослідження було використано три види напоїв на рослинній основі: мигдальне з масовою часткою жиру 1,5 %, вівсяне та рисово-кокосове з масовою часткою жиру 2,5 та 1,8 %, а також молоко коров’яче з масовою часткою жиру 2,5 %. Представлено порівняльну оцінку масової частки амінокислот валіну, ізолейцину, лейцину, лізину, метіоніну, треоніну, фенілаланіну у складі білка напоїв на основі рослинної сировини відносно масової частки амінокислот у складі білка молока, а також еталонного білка. Лімітуючою амінокислотою у складі білка досліджуваних аналогів молока коров’ячого є амінокислота метіонін. Найвищі показники амінокислотного скору білка напою вівсяного, проте, вони не перевищували показники молока пастеризованого. З метою проведення оцінки збалансованості амінокислотного складу визначали коефіцієнт утилітарності. Результати досліджень мають практичне значення, адже можуть застосовуватися за виробництва продуктів функціонального призначення, зокрема аналогів молока коров’ячого з метою покращення складу, підвищення біологічної цінності, збагачення поживними речовинами та додатковими компонентами
Ключові слова
аналоги молока коров’ячого, напій на рослинній основі, вівсяний напій, мигдальний напій, рисово-кокосовий напій, амінокислотний скор, коефіцієнт утилітарності
[1] Atalar, I. (2019). Functional kefir production from high pressure homogenized hazelnut milk. LWT – Food Science and Technology, 107, 256-263. doi: 10.1016/j.lwt.2019.03.013.
[2] Aydar, E.F., Tutuncu, S., & Ozcelik, B. (2020). Plant-based milk substitutes: Bioactive compounds, conventional and novel processes, bioavailability studies, and health effects. Journal of Functional Foods, 70, article number 103975. doi: 10.1016/j.jff.2020.103975.
[3] Bocker, R., & Silva, E.K. (2022). Innovative technologies for manufacturing plant-based non-dairy alternative milk and their impact on nutritional, sensory and safety aspects. Future Foods Journal, 5, article number 100098. doi: 10.1016/j.fufo.2021.100098.
[4] Chalupa-Krebzdak, S., Long, C.J., & Bohrer, B.M. (2018). Nutrient density and nutritional value of milk and plant-based milk alternatives. International Dairy Journal, 87, 84-92. doi: 10.1016/j.idairyj.2018.07.018.
[5] Chavan, M., Gat, Y., Harmalkar, M., & Waghmare, R. (2018). Development of non-dairy fermented probiotic drink based on germinated and ungerminated cereals and legume. LWT – Food Science and Technology, 91, 339-344. doi: 10.1016/j.lwt.2018.01.070.
[6] DSTU 4856:2007. (2008). Products of non-alcoholic industry. Admission rules and sampling methods. Kyiv: State Committee of Ukraine on Technical Regulation and Consumer Policy of Ukraine.
[7] DSTU 5538:2004. (2006). Milk and dairy products. Sample selection. Quality control. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.
[8] Fawzi, N.Y., Abdelghani, D.Y., Abdel-azinm, M.A., Shokier, C.G., Youseff., M.W., Gab El-Rab, M.K., Gad. A.I., & Abou-Taleb, K.A. (2022). The ability of probiotic lactic acid bacteria to ferment Egyptian broken rice milk and produce rice-based yoghurt. Annals of Agricultural Sciences, 67(1), 107-118. doi: 10.1016/j.aoas.2022.06.004.
[9] Han, H., Choi, J.K., Park, J., Im, H.Ch., Han, J.H., Huh, M.H., & Lee, Y-B. (2021). Recent innovations in processing technologies for improvement of nutritional quality of soymilk. Cyta – Journal of Food, 19, 287-303. doi: 10.1080/19476337.2021.1893824.
[10] Hayes, M. (2020). Measuring protein content in food: An overview of methods. Foods, 9(10), article number 1340. doi: 10.3390/foods9101340.
[11] House, J.D., Hill, K., Neufeld, J., Franczyk, A., & Nosworthy, M.G. (2019). Determination of the protein quality of almonds (Prunus dulcis L.) as assessed by in vitro and in vivo methodologies. Food Science & Nutrition, 1-7, 2932-2938. doi: 10.1002/fsn3.1146.
[12] Jeske, S., Zannini, E., & Arendt, E.K. (2017). Past, present and future: The strength of plant-based dairy substitutes based on gluten-free raw materials. Food Research International, 110, 42-51. doi: 10.1016/j.foodres.2017.03.045.
[13] Kotsyumbas, I.Y., Levitsky, T.R., Rivak, G.P., Kushnir, G.V., & Rivak, R.O. (2013). Appointment in place of amino acids by the method of capillary electrophoresis with vicarious system of capillary electrophoresis “Capel-105/105M”. Lviv
[14] Kundu, P., Dhankhar, J., & Sharm, A. (2018). Development of non-dairy milk alternative using soymilk and almond milk. Current Research in Nutrition and Food Science Journal, 6(1), 203-210. doi: 10.12944/CRNFSJ.6.1.23.
[15] Lipatov, N.N. (2001). Formalized analysis of the amino- and fatty acid balance of raw materials, promising for the design of baby food products with a given nutritional adequacy. Storage and Processing of Agricultural Raw Materials, 8, 11-14.
[16] McClements, D.J., & Grossmann, L. (2021). The science of plant-based foods: Constructing next-generation meat, fish, milk, and egg analogs. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 20, 4049-4100. doi: 10.1111/1541-4337.12771.
[17] McClements, D.J., Newman, E., & McClements, I.F. (2019). Plant-based milks: A review of the science underpinning their design, fabrication, and performance. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(8), 2047-2067. doi: 10.1111/1541-4337.12505.
[18] Merzlov, S.V., Shurchkova, Yu.O., Tsebro, A.D., Hrebelnyk, O.P., Kalinina, H.P., & Rol, N.V. (2021). Physical, chemical, and organoleptic indicators of vegetable milk used in hotel and restaurant complexes. Scientific Bulletin of LNUVMB named after S. Z. Gzhitsky. Series: Food Technologies, 96(23), 28-32. doi: 10.32718/nvlvet-f9606.
[19] Min, M., Bunt, C.R. Mason, S.L., & Hussain, M.A. (2018). Non-dairy probiotic food products: An emerging group of functional foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 58, 1-16. doi: 10.1080/10408398.2018.1462760.
[20] Munekata, P.E.S., Domínguez, R., Budaraju, S., Roselló-Soto, E., Barba, F.J., Mallikarjunan, K., Roohinejad, S., & Lorenzo, J.M. (2020). Effect of innovative food processing technologies on the physicochemical and nutritional properties and quality of non-dairy plant-based beverages. Foods, 9(288), 2-16. doi: 10.3390/foods9030288.
[21] Paul, A.A., Kumar, S., Kumar, V., & Sharma, R. (2020). Milk analogue: Plant based alternatives to conventional milk, production, potential and health concerns. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 60, 3005-3023. doi: 10.1080/10408398.2019.1674243.
[22] Peshchuk, L.V., & Nosenko, T.T. (2011). Biochemistry and technology of oil and fat raw materials. Kyiv: Center for Science.
[23] Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science, 360(6392), 987-992. doi: 10.1126/science.aaq0216.
[24] Pua, A., Tang, Ch.Y.V., Goh, R.M.V., Sun, J., Lassabliere, B., & Liu, Sh.Q. (2022). Ingredients, processing, and fermentation: Addressing the organoleptic boundaries of plant-based dairy analogues. Foods, 11(6), 2-40. doi: 10.3390/foods11060875.
[25] Raikos, V., Juskaite, L., Vas, F., & Hayes, H.E. (2020). Physicochemical properties, texture, and probiotic survivability of oat-based yogurt using aquafaba as a gelling agent. Food Science & Nutrition, 8, 6426-6432. doi: 10.1002/fsn3.1932.
[26] Sarangapany, A.K., Murugesan, A., Annamalai, A.S., Balasubramanian, A., & Shanmugam, A. (2022). An overview on ultrasonically treated plant-based milk and its properties – A Review. Journal of National Institute of Food Technology, 2(2), 1-7. doi: 10.1016/j.afres.2022.100130.
[27] Short, E.C., Kinchla, A.J., & Nolden, A.A. (2021). Plant-based cheeses: A systematic review of sensory evaluation studies and strategies to increase consumer acceptance. Foods, 10, article number 725. doi: 10.3390/foods10040725.
[28] Silva, A.R.A., Silva, M.M.N., & Ribeiro, B.D. (2019). Health issues and technological aspects of plant-based alternative milk. Food Research International, 1331, article number 108972. doi: 10.1016/j.foodres.2019.108972.
[29] Silva, B.Q., & Smetana, S. (2022). Review on milk substitutes from an environmental and nutritional point of view. Applied Food Research, 2(1), 1-11. doi: 10.1016/j.afres.2022.100105.
[30] Singhal, S., Baker, R.D., & Baker, S.S. (2017). A comparison of the nutritional value of cow's milk and nondairy beverages. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 64(5), 799-805. doi: 10.1097/MPG.0000000000001380.
[31] Skrypnichenko, D.M., Dets, N.O., & Lanzhenko, L.O. (2020). Justification of the choice of raw components in the production of cottage cheese dessert with fillers. Scientific Works, 84(2), 10-16.
[32] Vagadia, B.H., Vanga, S.K., Singh, A., Gariepy, Y., & Raghavan, V. (2018). Comparison of conventional and microwave treatment on soymilk for inactivation of trypsin inhibitors and in vitro protein digestibility. Foods, 7(6), 2-14. doi: 10.3390/foods7010006.