доктор философии (PhD) технических наук, доцент, Гулистанский государственный университет, Узбекистан, г. Гулистан
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕВОГО ИЗОЛЯТА ИЗ МЕСТНЫХ СОЕВЫХ БОБОВ
RESEARCH ON THE TECHNOLOGY OF OBTAINING SOY ISOLATE FROM LOCAL SOYBEANS
29.05.2025
276
Цитировать:
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕВОГО ИЗОЛЯТА ИЗ МЕСТНЫХ СОЕВЫХ БОБОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Кузибеков С.К. [и др.]. 2025. 5(134). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/20172 (дата обращения: 05.12.2025).
АННОТАЦИЯ
В мире ведутся обширные исследования по эффективному использованию нетрадиционного растительного сырья, его производству в масле, белок и аналогичных масло-жировых продуктах. В этом аспекте, особое внимание уделяется совершенствованию целевых технологических процессов, разработке технологии получения высококачественных белок, изолят, волокна, повышению пищевой и биологической ценности продуктов, эффективному использованию натурального сырья и расширению ассортимента продукции. Научная новизна исследования заключается в следующем: разработана эффективная технология получения соевого изолята путем переработки отечественной сои.
ABSTRACT
Extensive research is being conducted in the world on the effective use of non-traditional plant raw materials, their production in oil, protein and similar oil and fat products. In this aspect, special attention is paid to the improvement of target technological processes, the development of technology for obtaining high-quality protein, isolate, fiber, increasing the nutritional and biological value of products, the effective use of natural raw materials and expanding the range of products. The scientific novelty of the study is as follows: an effective technology for obtaining soy isolate by processing domestic soybeans has been developed.
Ключевые слова: соя, белок, изолят, гексан, масло, углевод, экстракция, пищевые волокна, жирность, цвет, запах, вкус
Keywords: soybean, protein, isolate, hexane, oil, carbohydrate, extraction, dietary fiber, fat content, color, smell, taste
Введение. Соевые бобы являются одной из самых распространенных бобовых культур в мире и уже давно выращиваются во многих странах мира. Он содержит 20 различных аминокислот. Было обнаружено, что по своей структуре они очень близки к аминокислотам, содержащимся в куриных яйцах.
Даже количество белка в соевых бобах в 14 раз больше, чем в курице, и в 3,5 раза больше, чем в говядине. Он содержит большое количество витаминов А, D, Е, С и до 2,5 % биологически активных веществ и минеральных солей (Ca, K, Mg, P) [1]. Многим хорошо известно, что выпускаемые в настоящее время колбасные изделия содержат до 15-20 % соевого изолята. Молоко, приготовленное из соевой муки, столь же питательно, как и коровье молоко [2].
Соевый белок обладает высокой усвояемостью: примерно 92-100 % его легко усваивается организмом человека. Известно также, что соевые бобы и продукты, полученные из них, обладают высокой пищевой ценностью и полезны для здоровья. Одним из важнейших компонентов сои являются изофлавоны, которые присутствуют в количестве 300-3000 мкг/г [3]. Исследования, проведенные учеными, показали, что изофлавоны могут предотвращать рост раковых клеток, уменьшать сердечно-сосудистые заболевания, предотвращать остеопороз и оказывать положительное влияние на физиологические состояния, такие как приливы у женщин в период менопаузы [4]. Его также используют в производстве соевого белка и пищевых волокон. Кора содержит целлюлозу, гемицеллюлозу, волокна, цинк и железо [5].
Изолят соевого белка - это пищевая добавка, содержащая определенное количество углеводов, родственных сахаров и клетчатки. Его обрабатывают точно так же, но удаляют все, кроме белка. В результате получается полностью белковый конечный продукт, который является более «чистым», чем его аналог. Химическая формула изолята соевого белка выглядит следующим образом: C13H10N2
В данном исследовании изучались характеристики местных соевых бобов, базовая технологическая система производства соевого изолята и физико-химические характеристики полученного соевого изолята.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Состав и физико-химические показатели сырья.
Методология. В исследованиях использовались местные сорта сои «Тумарис» и «Хосилдор», выращенные в климатических условиях Наманганской области. Химический состав соевых бобов и их компонентов был проанализирован в лабораторных условиях. Полученные результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Структурный анализ местных сортов сои
|
№ |
Название сорта |
Влажность % |
Масло % |
Белок % |
Клечатка % |
Содержание золы % |
Углевод % |
|
1 |
Томарис |
12,7 |
17,85 |
36,88 |
4,89 |
5,43 |
22,25 |
|
2 |
Хосилдор |
12,4 |
17,77 |
37,33 |
4,89 |
5,53 |
22,08 |
Из таблицы 1 видно, что состав местных сортов сои «Томарис» и «Хосилдор» практически одинаков. Значения содержания белка, жира, клетчатки и золы в зернах очень близки друг к другу. Учитывая, что местный сорт «Хосилдор» отличается сравнительно высоким содержанием белка (37,33%) и высокой урожайностью при выращивании (средняя урожайность зерна составляет 32-35 ц/га, потенциал сорта - 42-45 ц/га), было принято решение использовать этот сорт в научно-исследовательской работе.
Результаты и их обсуждение. Соевые бобы богаты белком, в них содержится более 50 % белка и около 20 % масла. Поэтому при переработке соевых бобов в первую очередь следует обратить внимание на сохранение белков в их естественном состоянии. Наиболее оптимальным способом обезжиривания зерна является экстракция. Тщательно очищенное зерно необходимо тщательно измельчить, увлажнить и обжарить. Подготовленное мезга экстрагируют органическим растворителем и обезжиривают. В качестве растворителя для обезжиривания масличных семян обычно используют экстракционный бензин. В производстве себестоимость основной продукции напрямую зависит от количества и цены вторичных продуктов. С этой точки зрения важно учитывать не только качество соевого шрота, но и качество масла, полученного в процессе экстракции. С учетом вышеизложенных рекомендаций разработана принципиальная схема технологии глубокой очистки и подготовки соевых бобов к процессу экстракции (рисунок 1).
/Kuzibekov.files/image001.png)
/Kuzibekov.files/image002.png)
|
Рисунок 1. Принципиальная схема технологии переработки сои |
Рисунок 2. Принципиальная схема технологии производства соевого шрота |
Согласно схеме, очистка соевых бобов осуществляется в несколько этапов. Это зависит от количества и типов минеральных, органических и маслянистых соединений в зерне. Сначала отделяются минеральные примеси, затем органические примеси и, наконец, масляные примеси. В противном случае качество полученной муки и последующего изолята будет низким. Полученное ядро подвергается влажной и термической обработке, а затем измельчается. Отходы толщиной 0,15-0,2 мм отправляются на извлечение. На рисунке 2 представлена принципиальная схема технологии экстракции соевого шрота.
Существует несколько методов извлечения белка из обезжиренного соевого шрота. Известно, что белок хорошо растворяется в щелочной среде, поэтому с учетом этого обезжиренный соевый шрот измельчают и превращают в порошок. Затем его смешивают со щелочным раствором и белок переводят в раствор. Растворенный белок отделяют фильтрацией, а белок осаждают в кислой среде путем добавления к нему минеральной кислоты. Образовавшийся осадок нейтрализуют щелочью. Затем его тонко измельчают, сушат распылением и осаждают в циклонах. Обобщая последовательность этих процессов, была создана принципиальная схема технологии получения соевого изолята (рисунок 3).
/Kuzibekov.files/image003.png)
Рисунок 3. Принципиальная схема технологии получения соевого изолята
В то время как на этапах переработки соевых бобов, таких как дробление, обезжиривание и получение шрота, происходят механические, физические процессы, и химические процессы. Важную роль при этом играет pH растворов. При получении соевого изолята очень важную роль играет уровень pH и соли. Растворимость белка зависит от pH, поскольку изменение pH приводит к тому, что белки приобретают положительный или отрицательный заряд, что изменяет их растворимость. Таким образом, белки можно разделить, изменив pH. Часто изменение pH до 4-5 во время выделения способствует процессам агрегации и фильтрации белков.
Соблюдая указанную выше последовательность технологических процессов, из местных соевых бобов был получен соевый изолят. Проведен анализ физико-химических показателей полученного изолята. Полученные результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2
Физико-химические показатели изолята соевого белка
|
Название индикатора |
Значение |
|
Появление |
Однородная порошкообразная масса |
|
Цвет |
Кремового цвета |
|
Запах |
Без запаха |
|
Консистенция |
Однородная, легко диспергируемая, с зернами, которые распадаются при легком нажатии |
|
рН |
7,2 |
|
Массовая доля белка, % |
92,0 |
|
Массовая доля влаги, % |
10,5 |
|
Массовая доля жира, % |
1,0 |
|
Массовая доля золы, % |
0,55 |
Из таблицы 2 следует, что полученный соевый изолят по физико-химическим показателям соответствует требованиям ГОСТ 31760-2012.
Заключение. В заключение можно сказать, что процесс получения соевого изолята основан на разделении и очистке компонентов сои. Эти процессы включают в себя такие технические методы, как pH, нагревание, гидролиз и фильтрация. Кроме того, соевый изолят широко используется в современной пищевой промышленности не только как источник белка, но и из-за его пользы для окружающей среды и здоровья. Для получения соевого изолята из соевых бобов не рекомендуется использовать традиционные технологические системы экстракции соевого масла. Это приводит к низкому качеству соевого шрота и последующим трудностям в получении высококачественного изолята из шрота.
Список литературы:
- Fulgoni V L, Keast D R, Auestad N and Quann E E 2011 Nutrients from dairy foods are difficult to replace in diets of Americans: food pattern modeling and an analyses of the National Health and Nutrition Examination Survey 2003-2006 Nutr. Res. 31 759/765.
- Fatkhullaev, Abdunabi & Asqarbek, Safarov & Atazhanova, Anakhon & Nazarov, Abdukahhor & Abdumalikov, Islom. (2023). Production technology of soy protein additives for use in meat products. E3S Web of Conferences. 389. 03041. 10.1051/e3sconf/202338903041.
- Prisca Munene, Lydia M. Chabala, Alice M. Mweetwa. Land Suitability Assessment for Soybean (Glycine max (L.) Merr.) Production in Kabwe District, Central Zambia. / Journal of Agricultural Science; Vol. 9, No. 3; 2017, ISSN 1916-9752 E-ISSN 1916-9760 Published by Canadian Center of Science and Education. 1-16.
- Kudełka, Wanda & Kowalska, Małgorzata & Popis, Marzena. (2021). Quality of Soybean Products in Terms of Essential Amino Acids Composition. Molecules. 26. 5071. 10.3390/molecules26165071.
- Yevloyeva, Kh.S. & Atabayeva, Saule & Rakhymgozhina, A.B. & Didorenko, S.V. & Каmshybayeva, G.К. (2022). The protein and amino acid content in seeds of kazakhstani soybean varieties. Bulletin of the Korkyt Ata Kyzylorda University. 62. 121-128. 10.52081/bkaku.2022.v62.i3.087.
- Rajabovich, B. N., Nusratillayevich, R. A., Tashpulatovich, K. M., & Komilovich, K. S. (2020). Improvement of the design of mobile equipment for post-harvest processing of agricultural crops. Journal of critical reviews, 7(14), 306-309.
- Solijonov, G., Uzaydullaev, A., Kuzibekov, S., & Jankorazov, А. (2023). The role of standardization in the industry and the analytical methods of product certification. Science and innovation, 2(A3), 144-149.
- Yusupov, T. N., Solijonov, G. K., Uzaydullaev, A. O., Kuzibekov, S. K., & Jankorazov, A. M. (2023). METHODS OF STUDYING MEASUREMENTS AND ERRORS OF INTERNATIONAL STANDARD REQUIREMENTS. Евразийский журнал академических исследований, 3(6 Part 2), 49-55.
- Barakaev, N. R., Kurbanov, J. M., Uzaydullaev, A. O., & Gafforov, A. X. (2021, September). Qualitative purification of pomegranate juice using electro flotation. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 848, No. 1, p. 012024). IOP Publishing.
- Uzaydullaev, A. (2023). EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE DIELECTRIC PROPERTIES OF FRUITS (USING ULTRA-HIGH FREQUENCY (UHF) ELECTROMAGNETIC FIELD (EMM) ENERGY). Science and innovation, 2(A1), 217-221.
Информация об авторах
Doctor of Philosophy (PhD) in technical sciences, Associate professor Gulistan State University, Uzbekistan, Gulistan
доктор философии (PhD) биологических наук, доцент, Гулистанский государственный университет, Узбекистан, г. Гулистан
Doctor of Philosophy (PhD) in biological sciences, Associate professor, Gulistan State University, Uzbekistan, Gulistan
студент, кафедра пищевой технологии, Гулистанский Государственный университет, Узбекистан, г. Гулистан
Student of the Department of Food Technology Gulistan State University, Uzbekistan, Gulistan
студент, кафедра пищевой технологии, Гулистанский Государственный университет, Узбекистан, г. Гулистан
Student of the Department of Food Technology Gulistan State University, Uzbekistan, Gulistan
студент, кафедра пищевой технологии, Гулистанский Государственный университет, Узбекистан, г. Гулистан
Student of the Department of Food Technology Gulistan State University, Uzbekistan, Gulistan