Характеристика аминокислот как пищевых добавок

Одним из главных потребителей аминокислот является пище­вая промышленность. В наиболее крупных масштабах производят L-глутаминовую кислоту, применяемую в пищевой промышлен­ности в качестве вкусового к консервирующего агента. Натриевая соль глутаминовой кислоты - эффективный усилитель вкуса, и ее используют для улучшения вкуса мясных и овощных блюд, добавляют во все продукты при консервировании, замораживании и длительном хранении.

Глутаминовая кислота и ее соли, оказывая стимулирующее действие на окончания вкусовых нервов, усиливают вкусовые ощущения: в наибольшей степени горький и соленый вкус, в наи­меньшей — сладкий.

Глутаминовый эффект проявляется и в свежесобранных фруктах и овощах, свежем мясе и некоторых других продуктах, что обусловлено присутствием в них небольших количеств глутаминовой кислоты и ее солей, влияющих на особенности вкуса и аромата этих продуктов. Снижение содержания глутаминовой кислоты и ее производных при хранении свежих продуктов, в процессе их переработки, в том числе кулинарной обработки, сказывается на их вкусе и аромате. Дополнительное внесение глутаминовой кислоты, особенно ее натриевой соли, частично восстанавливает этот вкус. Оптимальное влияние глутаминовой кислоты и ее солей проявляется в слабокислой среде (рН 5—6,5), при дальнейшем снижении рН среды глутаминовый эффект исчезает. Производные глутаминовой кислоты оказывают консервирующее действие, замедляя окисление жиров в продуктах животноводства, маргариновой продукции.

Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в концентраты и консервы, кулинарные изделия, готовые блюда. Суточная потребность составляет 1,5 г, максимальный уровень в продуктах питания 10 мг/кг. По вкусу натуральная L-глутаминовая кислота, содержащаяся в растительном, животном сырье и в белках микроорганизмов, и ее искусственный аналог — мононатриевая соль — одинаковы. Натуральная глутаминовая кислота играет важную роль в организме человека: она участвует в белковом и углеводном обмене, стимулирует окислительные процессы, способствует обезвреживанию и выведению из организма аммиака, повышает устойчивость к гипоксии, обеспечивает синтез пуриновых и пири­мидиновых нуклеотидов, аминосахаров и фолиевой кислоты.

В технологии продуктов детского питания ее применение запрещено.

Многие другие аминокислоты также обладают оригинальным вкусом и участвуют в образовании вкусовых особенностей тех или иных пищевых продуктов.

В последние годы для обогащения пищевых продуктов начали применять лизин. Многие растительные продукты (белый хлеб, крупа, макаронные изделия) отличаются недостаточным содержанием лизина. Добавление лизина к белому хлебу повышает его пищевую ценность до уровня белка молока. Недостаток лизина в пище больше всего сказывается на здоровье детей. В Японии опубликованы результаты многолетних опытов, показавшие, что лизин (вместе с треонином) положительно влияет на умственные способности детей. Рекомендуется вводить лизиновыс добавки в пишу детей как можно раньше. Добавление лизина к рису увеличивает его пищевую ценность на 25 %, к готовым мясным продуктам — улучшает их внешний вид и повышает водоудерживаюшую способность, к консервированной рыбе — устраняет неприятный запах, к муке — улучшает процесс брожения и физические свой­ства теста и хлеба.

Полноценность белка традиционных для хлебопекарной отрасли РФ злаков — пшеницы и ржи — ограничивается недостаточным содержанием в них лимитирующей аминокислоты лизина. Зерновая культура тритикале является пшенично-ржаным гибридом и обладает кроме высокой урожайности и зимостойкости более высоким, чем у традиционных хлебопекарных злаков, скором по лизину. Однако доля этой лимитирующей аминокислоты и в тритикале ниже, чем в идеальном белке.

Уменьшение дефицита лизина в хлебобулочных изделиях дос­тигается введением в рецептуры препарата L-лизин моногидрохлорид.

Анализ аминокислот муки тритикале и последующие расчеты, проведенные в ВГТА, показали, что биологическая ценность (БЦ) муки тритикале составляет 67,3 %, коэффициент различия амино­кислотного скора (КРАС) составляет при этом 32,7 %. Для повышения биологической ценности с помощью лизина необходимо

внести такое его количество, чтобы достичь значения скора следующей лимитирующей аминокислоты (изолейцина). Такое значение обеспечивает 0,2% порошка L-лизина моногидрохлорида, при этом КРАС составляет 11,1, БЦ — 88,9 %.

Одновременно возможно обогащение изделий йодом, так как в настоящее время немалая часть населения РФ страдает от его недостатка. Введение в хлеб йодированной соли не решает пробле­мы, так как при этом возможна передозировка йода, что не менее опасно. В качестве источника йода целесообразнее использовать органическое соединение - йодкаэеин. Для изучения совместного влияния L-лизина моногидрохлорида и йодкаэеина на технологические характеристики теста йодказеин вводили в него в виде раствора в дозировке, обеспечивающей суточную потребность человека при потреблении 100 г изделия; начальная температура теста 32 *С, продолжительность замеса 60 с (табл. 23.1).

Наиболее значимое влияние на биотехнологические характеристики теста оказывало внесение L-лизина моногидрохлорида.

Выпечку осуществляли при температуре 230 "С. Введение L-лизина моногидрохлорида и Йодказеина в рецептуру хлеба несколько улучшало пористость готовых изделий (69,8; 71,2 и 69% для проб 2, 3 и 4-й против 66,9 % в контроле). Кроме того, отмечалось улучшение удельного объема по сравнению с контрольной пробой на 5—9 %.

В США несколько крупных фирм в качестве компонента белковых диетических продуктов применяют триптофан. Во Франции запатентован заменитель сахара, получаемый на основе D-триптофана.

Фирма «Серл-аспартам» выпускает аминокислотный подсластитель, который в 200 раз слаще сахара и не имеет горького привкуса, свойственного сахарину. Это соединение — метиловый эфир N-La-аспартил-L-фенилаланина — получают из фенилаланина и аспарагиновой кислоты с помощью фермента. Замена сахара аспартамом позволяет снизить калорийность ряда пищевых продуктов (например, жевательной резинки, конфет и напитков) на 95 % без изменения их вкусовых качеств.

Цистеин активно используют в пищевой промышленности для улучшения качества хлебобулочных изделий, в качестве имитатора вкуса и аромата мяса. Введение цистеина и цистина в пищевые продукты способствует торможению реакций, ведущих к потемнению продукта. При этом усиливается действие консервантов, стабилизируется аскорбиновая кислота, замедляется аутоокисление жиров.

Свойствами антиокислителей обладают также метионин, лизин, триптофан, аргинин, аспарагин, норлейцин. В качестве антиокислителя для моно- и диглицеридов применяют глицин. До­бавка к порошковому молоку гистидина и триптофана снимает неприятный окисленный привкус. Во избежание прогоркания жиров в пищевые продукты вводят соли лизина и фитиновой кислоты.

При температуре 100...120 *С и сильнощелочной реакции среды глицин, аланин, лизин, аргинин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты взаимодействуют с глюкозой и другими сахарами с образованием прекрасных пищевых красителей, которые, кроме того, обладают антиокислительным действием и ингибируют действие липоксидазы.

Таким образом, самые разнообразные аминокислоты находят широкое применение в различных отраслях пищевой промышленности для повышения пищевой ценности продуктов, улучшения их органолептических показателей и увеличения их стабильности при длительном хранении.

С каждым годом возрастают объем производства и номенклатура выпускаемых аминокислот. Значительно увеличиваются существующие и вводятся новые мощности в различных регионах мира. Ежегодный прирост потребления некоторых аминокислот составляет 5—10%.