Агротехнологическая оценка среднеспелых сортов сои

Соя: выращивание  и переработка

Биологические особенности и условия  выращивания соевых бобов. Казахстанские особенности соесеяния.

Соя - светолюбивая и требовательная к теплу культура. Наибольшая потребность  в тепле отмечается в фазах  цветения и формирования бобов. Оптимальная  температура воздуха в этот период должна быть 21 - 22°С. При снижении до 14°С рост и развитие сои прекращаются.

В начале и конце вегетации потребность  в тепле несколько ниже. В это  время растения переносят заморозки  до минус 2-3,5°С. 

Соя предъявляет повышенные требования к влаге, хотя и не одинаково  во все периоды роста. Она достаточно засухоустойчива в начальный период роста (до цветения), но недостаток влаги в это время снижает продуктивность растений и развитие нижних бобов. Недостаток влаги в фазы цветения, бобообразования и налива семян резко снижает продуктивность сои. С фазы цветения потребление влаги очень резко возрастает, что связано с интенсивным развитием зелёной массы и увеличением испаряющей поверхности.

Следует отметить ещё одну особенность сои: она отрицательно реагирует на воздушную засуху, особенно в период цветения и бобообразования. При очень низкой влажности в этот период не образуются новые и сбрасываются имеющиеся цветки и бобы.

К свету соя также  довольно требовательна. Недостаток освещения удлиняет стебли, че¬решки листьев, приводит к потере способности образовывать боковые побеги и бобы или опаданию ранее образовавшихся в нижней части растения.

Для формирования урожая соя использует в 2-3 раза больше питательных веществ, чем зерновые культуры, поэтому она хорошо растёт на плодородных и окультуренных почвах. На остальных почвах соя может дать высокий урожай только при внесении высоких доз удобрений.

Сою, как правило, удаётся  выращивать почти на всех типах почв. Тем не менее, наряду с кажущейся почвенной «пластичностью» для получения устойчивых высоких урожаев она требовательна к почвам. Идеальным для возделывания сои считается толстый слой нейтральной, хорошо пропускающей воду почвы, богатой фосфором, кальцием и гумусом. Соя также чувствительна к реакции почвенного раствора, лучше растёт на нейтральных и слабокислых почвах (рН 5,5-6,5). Соя требовательна к предшественникам. Наиболее высокие урожаи ее зерна получают после озимой пшеницы. Неплохой предшественник для сои - кукуруза, а также ее размещают по пласту многолетних трав. Нежелательно сеять сою после зернобобовых культур и подсолнечника из-за опасности распространения бактериоза и других болезней.

Основные фазы роста  сои следующие: прорастание (от посева до всходов), всходы (от появления семядольных до распускания примордиальных листьев), образование первого тройчатого листа, ветвление, бутонизация, цветение, формирование бобов, налив семян, созревание. Всходы сои при благоприятных условиях появляются на 6-9-й день после посева, а на 3-4-й день после выноса семядолей раскрываются примордиальные листья. В период налива семян вегетативный рост сои прекращается, а во время созревания соя сбрасывает листья. У большинства сортов бобы при созревании не растрескиваются, растения не полегают. Это облегчает ее уборку.

В Российской Федерации  более 80% посевных площадей сои сосредоточено  в Краснодарском крае и на Дальнем  Востоке (основные районы сое сеяния – Амурская область, Приморский и  Хабаровский края).  В Приморье возделывают 9 основных сортов сои, преимущественно селекции Приморского НИИСХ, внесенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию: Венера, Приморская 13, Приморская 301, Приморская 69, Приморская 529, Приморская 81, а также Ход-сон, ВИР-14, Витязь-50.

Для центральной лесостепи  Центрально-черноземного района (ЦЧР) более адаптивны раннеспелые  и среднеспелые сорта: Белгородская 48, Лучезарная, Светлая, Ясельда. Для  северной лесостепи ЦЧР более  подходят очень скороспелые сорта, сочетающие скороспелость с хо¬рошей урожайностью: Магева, Белор, Окская.

Для условий Средневолжья, в том числе Самарской области, подходят сорта Соер 1, Соер 3, Соер 4, Соер 5, Соер 7. В зависимости от целей - маслично-кормовое направление или  пищевое, ориентированное на производство соевых белков, — необходимо использовать сорта определённой направленности. При подборе сорта учитывают его рыночную привлекательность, состав и соотношение основных ингредиентов зерна, урожайность, хозяйственно-биологические свойства, агроклиматические и природные условия.

В условиях Северного  Кавказа, особенно Краснодарского края, могут возделываться около 25 зарегистрированных только для этой зоны сортов. Это  упоминавшиеся выше Вилана, Фора, Валента, Пакта и ряд других, а также приморские сорта Венера, Приморская 29. В настоящее время сельскохозяйственное производство Северного Кавказа в достаточной мере обеспечено разнообразными сортами сои, хорошо адаптированными к условиям зоны выращивания. Урожайность в наиболее благоприятных условиях Северного Кавказа достигает 40-45 ц/га, в Приморье - более 20 ц/га, в ЦЧР - более 20 ц/га.

Необходимо отметить, что для каждого поля существует эксклюзивная технология выращивания  сои. Наибольшую продуктивность сорт проявляет  только при правильном возделывании его с учётом биологических особенностей растений, конкретных почвенных, погодных и фитосанитарных условий на каждом отдельном поле.

Следует сказать также  о том, что в настоящее время  соя является одной из сельскохозяйственных культур, над которыми производятся генетические изменения. Привлекательность ГМ - сои для фермеров состоит в первую очередь в том что её легче и дешевле выращивать, так как можно намного эффективнее бороться с сорняками. Поэтому ГМ - соя входит в состав всё большего числа продуктов. В настоящее время ГМ - соя выращивается на 92 % всех посевных площадей США, засеянных этой культурой. ГМ - соя разрешена к импорту и употреблению в пищу в большинстве стран мира, в то время как посев и выращивание ГМ - сои разрешены далеко не везде. В России возделывание ГМ – сои запрещено.

Ф Продукты переработки соевых бобов 
  
Высокую питательность соя приобретает только после обработки, в процессе которой разрушаются содержащиеся в ней антипитательные вещества (соин, уреаза, липоксидаза и др.) которые замедляют действия ферментов, расширяющих белки.

Основные продукты переработки  соевых бобов – это соевое масло  и соевый шрот, на долю которых приходится около 80% от общего производства соевых бобов в мире и в России.

Соевое масло является хорошим источником эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6 ряда, представленных линоленовой кислотой (в среднем 7%) и линолевой кислотой (в среднем 50%). Кроме того, в состав липидной фракции соевых семян входят такие биологически ценные компоненты, как токоферолы, фитостеролы, фосфолипиды и ряд других веществ. В процессе получения пищевого соевого масла многие из этих физиологически важных веществ теряются. Поэтому, поиск технологических приёмов, позволяющих максимально сохранить полезные компоненты липидов растительного сырья, и при этом получить устойчивое к окислению масло с высокими потребительскими характеристиками развивается. При выработке соевого масла в качестве отходов остается соевый шрот, который либо подвергается дальнейшей переработке, либо идет на корм скоту в составе комбикормов или добавки к основному корму животных.

Соевый шрот – представляет  собой расплющенные «лепестки» зерен. В соевом шроте помимо протеина и аминокислот, содержится богатый набор минеральных веществ, таких, как кальций, фосфор, железо, марганец, цинк и др. По общему содержанию белков и их биологической ценности соевый шрот является самым качественным растительным сырьем для производства комбикормов. Добавлять соевый шрот в основной рацион (рекомендуемая норма ввода до 35%) можно любым животным и птице.

Значительное содержание протеина и энергии в шроте  позволяет составлять высокопротеиновые  и высоэнергетические рационы без  применения дорогостоящих животных кормов.

По химическим показателям  соевый шрот, пригодный для корма животных должен соответствовать ГОСТу12220-96. Основные показатели для соевого шрота приведены в таблице 1:

Таблица 1. 
Основные показатели для соевого шрота тостированного по ГОСТ 12220-96.

 
Источник: ГОСТ 1220-96.

ФСоевый жмых -  продукт переработки сои, который обладает всеми свойствами соевого шрота, однако масличность соевого жмыха больше.

Полножирная экструдированная соя (ПЭС) и тостированная соя – соевые бобы, подвергшиеся специальной обработке, используются для корма животных.

Одним из направлений  переработки соевых бобов соевые продукты для питания человека, на данное направление около 10% из общего объема производимых соевых семян. В состав соевых продуктов входят легкоусвояемые белки, которые необходимы для роста и развития человека. Продукты из сои характеризуются высокими диетическими свойствами - их рекомендуют включать в питание при гастритах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, сахарном диабете. При аллергии у детей и взрослых на молочные животные продукты также следует включать в питание соевое молоко, а также при неусвояемости лактозы используют вместо сухого коровьего молока для приготовления напитков, каш, супов, сладких паст, майонезов, соусов, в кондитерских изделиях и т. д.

Одним из продуктов переработки  соевых бобов для питания человека является соевое молоко. Соевое молоко - это сок из цельных зерен сои. Этот продукт имеет исключительные питательные свойства. В энергетическом соотношении он очень близок к коровьему молоку. Однако при низкой калорийности (всего 40 ккал на 100 г) соевое молоко богато легкоусвояемыми белками: 3,8 г / 100 г против 3,1 г / 100 г в коровьем. В соевом молоке присутствуют все аминокислоты, включая метионин. Соевое молоко характеризуется полным отсутствием лактозы. Липиды, присутствующие в этом напитке, представляют собой ненасыщенные жирные кислоты, из  которых большая часть – необходимые кислоты. Процентное содержание липидов в соевом молоке значительно выше, чем в полужирном коровьем. Значительное содержание основных жирных  аминокислот позволяет сделать питание более полноценным, улучшая соотношение между полиненасыщенными жирными кислотами и насыщенными жирными кислотами.  
Из соевых бобов также изготавливают другие продукты, предназначенные для питания человека:

• Тофу - соевый сыр, наиболее полно используемый соевый продукт.  
• Мясо соевое - готовят из обезжиренной соевой муки.  
• Соус соевый - изготавливают путем добавления спор особых микроорганизмов к смеси жареных соевых бобов и пшеницы.  
• Соевые бобы и ростки - используют как сухие бобы так и зеленые, ростки свежие.  
• Окара - кашица из мякоти соевых бобов.  
• Молоко соевое разливное.  
• Молоко соевое сухое - порошок кремового цвета с приятным запахом ореха.  
• Масло соевое - жидкое высокоусвояемое масло густого янтарного цвета.  
• Темпех - это хорошо насыщающий и приятный на вкус продукт ферментированной сои.  
• Соевая сырковая масса - готовится из соевого молока по типу приготовления тофу с добавлением сахара.  
• Мука соевая - похожа на пшеничную муку, имеет нежный кремовый цвет и легкий ореховый запах.  
• Мисо - паста из соевых бобов, подвергнутых ферментации.  
• Натто - изготавливают из цельных приготовленных соевых бобов.

В XX веке стали развиваться  технологии производства концентрированных  соевых белков из соевого шрота. Однако из всего объема получаемых шротов пока еще менее 5% используется на переработку на пищевые белки (белковые препараты, высокобелковые компоненты),  основные из них это:

• Соевая мука.  
• Концентраты. 
• Изоляты.  
• Текстурированные соевые белки.

Все белковые соевые препараты получили огромное распространение.

За исключением случаев  применения соевых белков для специальных  питательных целей (изготовление продуктов  питания для новорожденных, специальных  диетических продуктов и т.д.), они используются пищевой промышленностью, главным образом, из-за их функциональных свойств, позволяющих создавать стабильные жировые и водные эмульсии. Соевый белок способен «прилипать» к четырем твердым частицам и служить связующим веществом; в растворах он является диспергирующим и суспензирующим агентом. Связывая  несколько граммов воды на грамм белка, соевый белковый компонент обуславливает устойчивость эмульсий стабилизированных белком. При приготовлении исходной суспензии белкового препарата соотношение сухой препарат : вода (или раствор хлорида натрия с концентрацией 2,5% и 5,0%) составляет 1:3- (обезжиренная соевая мука), 1:4 - (текстурированный соевый белок), 1:5 - (высокофункциональные концентраты и изоляты соевого белка).

Изоляты, концентраты  и обезжиренная соевая мука различаются по содержанию протеина. Обезжиренная мука содержит 52-59 % сырого протеина в пересчете на сухое вещество, концентраты - 65-72 %, изоляты - 90-92 %.

Высокобелковые компоненты чаще всего используют для производства мясных изделий. Предлагаемые на рынке  изоляты, текстураты, соевая мука имеют свои потребительские ниши.

Соевая мука - изготавливается путем размалывания и просева соевых лепестков как до, так и после отделения масла. В них обычно содержится от 40% до 54% белка, и она является наименее очищенной формой соевых белковых продуктов, потребляемых человеком. Соевая мука применяется в мясной (производство колбас), хлебопекарной промышленности и при изготовлении сухих хлопьев для завтраков путем добавки непосредственно в тесто. Добавка соевой муки в хлеб улучшает цвет корки, придавая ей золотистый («поджаренный») оттенок. Соевая мука применяется как экономический ингредиент для замены обезжиренного сухого молока и твердых веществ цельного молока. После обогащения лецитинами и жирами соевая мука способна заменить яйца в пекарной промышленности. Соевая мука может быть использована для производства круп. Крупы по составу совершенно аналогичны муке, но имеют больший размер частиц. Соевые крупы улучшают питательные свойства и структуру печенья, галет и специальных хлебных изделий. Они также могут использоваться в смесях с грубо помолотым мясом. Важной областью применения соевых муки и круп является производство продуктов питания для домашних животных.

Для мясопреработчиков  интерес представляет полностью  обезжиренная мука (т.е. содержание жира максимум 0,8-1,0%). Применение муки с большим количеством жира возможно только с высококачественным сырьем и с небольшой заменой. Обезжиренная мука используется при производстве вареных и полукопченых колбас, фаршевых консервов и паштетов с заменой до 25%, как функциональный компонент, вместо более дорогих соевых концентратов и изолятов.

Соевые белковые концентраты - изготавливаются из лущеных и  обезжиренных соевых бобов путем  удаления большей части растворимых  в воде небелковых составляющих. При полной дегидратации они содержат не менее 65% белка. Существует три типа концентратов: традиционный, комбинированный и высокофункциональный.

Традиционные концентраты  получают кислотной или водно-спиртовой  экстракцией нежелательных компонентов из обезжиренной соевой муки или шрота. Комбинированные концентраты - это смесь соевого концентрата, вырабатываемого по традиционной технологии, с полисахаридами - загустителями (гуаровая мука). Введение загустителя в состав концентрата позволяет увеличить его водоудерживающую способность, не изменяя других функциональных свойств препарата. Высокофункциональные концентраты - получают в результате дополнительной гидротермической обработки традиционных соевых концентратов. Гидротермическая обработка приводит к модификации белка, повышает его растворимость и водоудерживающие свойства препарата в целом. По комплексу функциональных свойств высокофункциональные концентраты практически не уступают белковым изолятам. Применяются во всех видах мясных продуктов.

Соевый изолят - наиболее часто используемый соевый белок,  производится из лущеных и обезжиренных бобов путем удаления большинства небелковых элементов.

Изолированный соевый белок  – универсальный, высокотехнологичный, очищенный от углеводов, растительной клетчатки и жира соевый продукт, содержащий не менее 92% белка в абсолютно сухом веществе. Он обладает низкой вязкостью, высокой растворимостью, хорошей жироэмульгирующей способностью и является одним из самых функциональных продуктов соевого белка на рынке. Современные методы экстракции, применяемые при производстве, обеспечивают соевому изоляту полное отсутствие специфического запаха и нейтральный вкус. Изолят характеризуется низким содержанием жира - 0,5% и золы-3,6%. Изолят отличается высоким количеством ионов кальция и магния, которое составляет соответственно 0,15% и 0,09%.  Изолят образует гомогенные гели, характеризующиеся вязкотекучей консистенцией без отделения несвязанной влаги. Термообработка геля, приготовленного из расчета 1:6, обеспечивает формирование его устойчивой структуры.Влагосвязывающая способность изолята соевого белка составляет 597%.

Наибольшее применение соевые изоляты и концентраты  и соевая мука находят в пищевой  промышленности в качестве частичной  замены мясного сырья. Стоимость такой замены в 4 раза ниже стоимости жилованной (мышечная ткань без костей и жил) говядины, свинины или мяса птицы. Способ применения соевых белков зависит от технического состояния оборудования и вида вырабатываемой продукции.

Текстурированные соевые продукты - это специальные продукты, изготавливаемые из обезжиренной нетостированной соевой муки, концентратов или изолятов с целью имитации текстуры наиболее ценных видов пищевых продуктов.

Существующий способ их производства обеспечивает сохранение питательно-ценных веществ исходного соевого сырья и высокое гигиеническое качество продуктов. Их длительное хранение обеспечивается процессом сублимационной сушки на последней стадии их производства. После набухания в воде или других пищевых жидкостях (бульоне) они воссоздают текстуры соответствующих белковых продуктов в зависимости от гаммы вкусовых и ароматических добавок. В общем случае, благодаря высокой способности к восприятию широкой гаммы вкусов и ароматов в зависимости от приготовляемых блюд могут быть использованы в качестве самостоятельных блюд или в составе других традиционных продуктов питания.

ТСП имеют высокое  содержание белков (50-70%) , которые, как  уже упоминалось, по составу близки животным белкам, однако в отличие  от мяса, они не содержат насыщенных жиров и холестерин, Также как и другие соевые продукты, ТСП ценятся и из-за содержания витаминов группы В и провитамина РР, являются богатым источником минеральных веществ, прежде всего магния и железа. Вот типовой состав (ТСП): содержание белков - не менее 52%, общей диетической клетчатки -21%, влажность не более - 9%, калорий (на 100 г) - 290. Содержание основных аминокислот ( на 100 г белка): лизин 6,2, треонин-4,1, лейцин -7,7. Существует два основных способа механического текстурирования соевых белков, хотя некоторые англомераты белков могут также образовывать текстуру при гидратации - это текстурированная мука и концентраты , получаемые с использованием экструдеров , а также "волокнистые" изоляты (которые по внешнему виду напоминают волокна мяса ) , полученные методом прядения .

Мясная текстура у  соевых текстуратов получается в  результате образования прядей параллельных волокон, а в экструдированной соевой муке, концентратах и изолятах она  создается благодаря многослойной структуре. Мясоподобная текстура экструдированных белков сразу пришлась по вкусу потребителям, о чем свидетельствует почти полное вытеснение волокнообразных продуктов с рынка. Используют текстураты как в качестве мясных наполнителей, так и в изделиях, в которых полностью отсутствует мясо. Текстурированные соевые продукты рекомендуются в повседневном питании всех слоев населения. Из-за превосходных диетических свойств, высокой питательности и ценовой доступности, они открывают широкие возможности по их применению. Текстурированные белки применяются в колбасах грубого измельчения, тушенке, полуфабрикатах. В общественном питании - как «соевое мясо».

Потенциал соевых белков в пищевой промышленности реализован еще не полностью. 

Пищевые технологии, в  которых используются соевые высокобелковые продукты, находятся в процессе совершенствования. Интенсификация производства на основе традиционных и новых технологий выработки различных продуктов предопределяет наиболее полное и рациональное использование всех компонентов сырья и их функционально-технологических свойств.