CC BY
84
[Я, №1-2, 1995
кова B.C. При-
ценичной муки , конф. ’’Пути ■ов, улучшения кл.-М.. 1991.
цства и закупок 3 —С. 11. j. Всенародное равда, 1993. —
ам — интенсивен колхозам и
Россошанский
огии // Зерно-
иенсивные тех-!8. — № 14.
: итоги, просче-1986. — № 11.
Трушкин С.В.
ур при комплек-М.: ВНИИТЭИ
продуктов пита-
В.А. Особенно-ских процессов / / Гигиена и
кой Федерации.
сивной техноло-иологические и астениеводства.
качество зерна огии возделыва-на на Северном
[ качество зерна огии выращива-зания основных
— Ростов н/Д,
гва зерна (итоги ие эффективно-
— М., 1989. —
ачества ярового а сорта в интен-п|)оизводства и
iv rozhodujicich jarniho jecmene 12. — С. 1293. беков К. Влия-я зерна твердой Тр. ВНИИЗ. —
о-протеиназного пивоваренного ного изменения
— М.: МГ'АПП.
I. Морфологиче-1И интенсивном уры. — 1990. —
технологии воз-пивоваренного (лебопродуктов,
В.Б., Хныкин
:олода / Хране-|ая пром-сть. —
(ая Е.Н. Иссле-и белков эндос-/ / Прикладная
II. — Вып. 3. —
26. Ли Е.В., Карпиленко Г.П. Нейтральные протеазы и их ингибиторы из зерна пшеницы, выращенной на различных почвах: Сб. материалов Всесоюз. конф. по пищевой химии.
— М.. 1991. — С. 32.
27. Pumphrey F.V., Kolding M.F., Broich S. Intensively managed irrigated Hard Red Winter wheat production. — Oregon: Agricultural experiment station. 1987. — Bui. 670.
— P. 1-22.
28. Монисов A.A., Тутельман B.A., Хомитченко C.A., Терешкова Л.П. Проблема безопасности пищевых продуктов в России // Вопросы питания. — 1994. — № 3. —
С. 33.
29. Казаков Е.Д., Львова Л.С. Вредные и особо учитываемые вещества зерна / / Изв. вузов, Пищевая технология.
— 1992. — № 5-6. — С. 10.
30. Покровский А.А. Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи. — М.: Медицина, 1979. — 181 с.
31. Наумова Л.Г. Недооценка отрицательных последствий применения пестицидов // Сельскохозяйственная биология. — 1991. — № 5. — С. 152.
32. Казаков Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства.
— М.: Колос, 1983. — 352 с.
33. Захарова Л.П., Оболенский О.Л., Львова Л.С., Кравченко Л.В. Проблема контаминации зерновых культур дезоксиваленоном в России // Вопросы питания, — 1994.
— №3. — С. 40.
34. Львова Л.С., Омельченко М.Д., Пименова В.В. и др. Образование микотоксинов в фузариозной пшенице при неблагоприятных условиях уборки / / Прикладная биохимия и микробиология. — 1994. — 30. — Вып. 4-5. — С. 686.
35. Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации. Система сертификации ГОСТ Р. Система сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья. Правила сертификации зерна и продуктов его переработки на соответствие безопасности. — М., 1993. - 5 с.
Кафедра биохимии и зерноведения
Поступила 05.11.94
633.18.004.4
ОСОБЕННОСТИ ЗЕРНА РИСА КАК ОБЪЕКТА ХРАНЕНИЯ И КОНСЕРВИРОВАНИЯ
Ю.Ф. РОСЛЯКОВ, Т.Н. ПРУДНИКОВА
Кубанский государственный технологический университет
Рис — один из важнейших хлебных злаков — в мировом сельскохозяйственном производстве занимает после пшеницы второе место по площади посева и урожайности [1, 2].
Рис-зерно отличается от других зерновых культур рядом специфических особенностей, что предъявляет особые требования к его послеуборочной обработке, условиям хранения и технологической переработке.
Плод у риса — зерновка, плотно лежащая в полости, образованной цветковыми чешуями, но с ними не срастающаяся. Форма зерновки — овальная, цилиндрическая; поверхность ребристая [3, 4]. Ребристость обусловлена формой цветковых чешуй. Размеры зерновок колеблются от 4 до 10 мм в длину и от 1,2 до 3,5 мм в ширину. Цвет зерновок разнообразен и зависит от окраски плодовой оболочки, являющейся ее верхним покровом. Плодовая оболочка состоит из верхнего эпидермиса, среднего слоя поперечных клеток, содержащих хлорофилл, и внутреннего слоя трубчатых клеток, отделяющих плодовую оболочку от семенной кожуры. Семенная кожура состоит из двух слоев [51.
Ниже семенной оболочки располагаются клетки алейронового слоя, которых обычно два ряда, а на спинной стороне — от четырех до шести. Далее располагаются клетки эндосперма, составляющего как по объему, так и по весу большую часть зерновки [3, 4, 5],
Как известно, зерно риса созревает неравномерно в пределах не только растения, но и одной и той же метелки, что впервые отмечено в работе [6]. Разница в созревании колосков на метелке составляет 5-7, а в пределах растения — 15-20 дней [7]. Наблюдения за динамикой созревания показали, что в интервале между 10 и 20 днями после цветения преобладающая часть зерновок находится в фазе молочной, а к 35-45 дням — полной спелости [8]. Недозревшие зерновки характеризуются более активным ферментативным комплек-
сом, высокой мучнистостью; хрупкостью [9]. Отмеченная разнокачественность зерновок является одной из причин повышенной физиолого-биохими-ческой активности свежеубранной зерновой массы и пониженной стойкости при хранении [10].
Для риса-зерна характерна повышенная микро-обсемененность как следствие высокой питательной ценности. Преобладают неспоровые формы бактерий, в первую очередь Вас. herbicola (60-70%). На долю спорообразующих приходится 4-5% бактерий, среди которых Вас. rnesentericus, Вас. subtilis. Грибная микрофлора представлена* микроскопическими грибами, главным образом полевыми — Alternaria, Cladosporium, Fusarium, и в меньшей степени — плесенями хранения родов Penicillium. Aspergillus, Mucor [10, 11].
Во время хранения при влажности зерна более 14,5% и относительной влажности воздуха выше 75% наблюдается активное развитие микрофлоры. В процессе хранения влажных семян в условиях повышенной температуры число неспоровых бактерий уменьшается, а плесневых грибов увеличивается, в основном за счет развития плесеней хранения родов Penicillium и особенно Aspergillus [Ю, 12].
Видовой состав микрофлоры риса-зерна близок к микрофлоре других злаковых культур 110, 12, 13], а количественный состав значительно превосходит их. Наличие большого количества микроорганизмов при неблагоприятных условиях хранения приводит к заметному уси пению физиолого-биохими-ческих процессов, в первую очередь интенсивности дыхания зерновок, в результате чего зерно риса в большей степени подвержено самосогреванию. Развивающиеся при этом плесневые грибы являются продуцентами ферментов, вызывающих активный гидролиз запасных веществ, что еще больше ускоряет размножение микроорганизмов, повышает интенсивность дыхания и усиливает процесс самосогревания [14, 15].
Особенно опасный вид плесневых грибов — Aspergillus flavus, вырабатывающий афлатоксины. По данным РАО [16], рис относится к культурам,
24
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 1-2, 1995
ИЗВЕСТ1
сравнительно устойчивым к загрязнению афлаток-синами, а плесневый гриб Aspergillus flavus, выделенный из риса-зерна, обладает низким токси-когенным потенциалом, слабой целлюлазной и пентозаназной активностью, в результате чего цветочная пленка риса служит своеобразным барьером как для самих микроорганизмов, так и для продуцируемых ими токсинов.
Основными факторами, влияющими на микробиологическую активность, являются температур?, влажность и продолжительность хранения. Для развития плесеней родов Aspergillus и Penicillium оптимальные условия: температура 30~35°С, влажность — 18-20%, <р —- 90-95%. При инокулиро-вании зерна риса токсикогенными штаммами накапливается максимальное количество афлатокси-нов [10, 17]. При 10°С они либо вообще не образуются [17], либо накапливаются в незначительных количествах; при 15°С и влажности 18-20% (<р - 85-95%) афлатоксины обнаруживаются на 30-е-40-е сутки хранения.
Согласно [10], необрушенные зерна риса более устойчивы к поражению плесневыми грибами и, следовательно, к накоплению в них афлатоксинов, причем Aspergillus flavus практически не поражает рисовые зерновки, не имеющие механических повреждений даже при оптимальных для этого условиях [18].
Способность к пожелтению риса-зерна,, т.е. к изменению окраски эндосперма за счет меланои-динообразования, объясняется влиянием неблагоприятных условий, прежде всего, повышенной влажности и температуры. Образование желтых зерен начинается в валках, продолжается на токах и хлебоприемных предприятиях. Пожелтение может быть также следствием самосогревания зерна. Этот процесс необратимый; высушивание зерна риса, подвергавшегося самосогреванию, не приостанавливает образование пигментов, а только замедляет его [13, 19].
Появление желтой окраски обусловлено соединениями полифенольного характера и продуктами меланоидиновой реакции. Последние синтезируются в результате ряда реакций, сопровождающихся распадом белков и углеводов [19]. Меланоиди-новая реакция более интенсивно протекает при повышенном содержании: в зерновках — азота, в недозревших зернах — растворимых сахаров и свободных аминокислот.
Подверженность риса-зерна трещинообразова-нию из-за хрупкости эндосперма зерновок обусловлена высоким содержанием крахмала и малыми размерами крахмальных зерен [13, 20]. Содержание крахмала достигает: в зерновке — 87%, в крупе — 90% сухой массы — и зависит от сортовых особенностей, района произрастания, агротехники и других условий [3," 11, 13, 21, 22]. Крахмал локализуется в эндосперме зерновки, где он откладывается в виде мелких сложных крахмальных зерен. Последние многогранны и неоднородны по размерам, что обеспечивает их плотную упаковку внутри клетки. Размер крахмальных зерен колеблется в широком диапазоне: в периферийных слоях эндосперма — 2-5 мкм, в центральной части — 20-25 мкм [5, 23]. Сверху крахмаленые зерна
покрыты скрепляющим слоем — белково-липидным матриксом [5]. При наличии однородных по форме и размерам крахмальных зерен рис характеризуется более высокой стойкостью против образования трещин [24].
Микроскопические исследования показали, что линия растрескивания проходит по прослойкам, разделяющим крахмальные зерна. Возможно, это объясняется тем, что обволакивающие их белковые вещества, являясь более гидрофильными соединениями, испытывают наибольшее напряжение при тепловлагообмене в процессе сушки. Характерно, что по линиям растрескивания не происходит повреждения крахмальных зерен [24].
Трещинообразование наблюдается также при обмолоте, перемещении транспортными механизмами, обработке в зерноочистительных машинах и при любых других механических воздействиях на зерновку. Растрескивание эндосперма ухудшает технологические свойства риса-зерна, снижает выход целого ядра и увеличивает выход дробленой крупы. Во время тепловой сушки при снижении влажности зерна за один пропуск через зерносушилку более чем на 2% растрескивается от 14 до 19% зерновок, в то время как при снижении влажности на 1,3-1,8% — всего на 8-12% [25]. Травмированные зерновки легче поражаются микроорганизмами за счет их свободного доступа к питательным веществам, поэтому в таких зерновках могут в первую очередь накапливаться афлатоксины [18].
С учетом специфических особенностей свежеуб-ранного зерна необходим поиск новых эффективных способов временной стабилизации риса, одним из которых, на наш взгляд, является химическое консервирование.
Консервация влажного зерна злаковых культур пропионовой кислотой — одна из прогрессивных технологий его послеуборочной обработки. Зерно риса вполне пригодно для стабилизации с помощью химических консервантов, в первую очередь пропионовой кислотой. Наличие не срастающихся с зерновкой цветковых чешуй ограничивает, а иногда и предотвращает проникновение в эндосперм консерванта. Под его действием погибает микрофлора, находящаяся в основном на поверхности цветковых чешуй. При их удалении в результате технологической переработки снижается содержание консерванта в получаемых продуктах [26].
В процессе консервации пропионовой кислотой зерна продовольственного назначения следует решить задачу минимизации дозы вносимого консерванта.
На кафедре биохимии и технической микробиологии Кубанского государственного технологического университета в этом направлении уже получены обнадежив;.'ющие результаты. Разработанные здесь способ внесения консерванта в зерновую массу в аэрозольном состоянии [27] и установка для обработки зерна [28] позволяют снизить дозу консерванта до I’1,05-0,02%, при которой его проникновение в эндосперм практически исключено, что подтверждается сохранением всхожести и энергии прорастания консервированных рисовых
зерново сервант Как и та в пер чем она необход следоваї стью 14, логов, я пы. Коь ТЄХН0Л0І работку ет не т снизить шей ВЯЗ! хранили тость ри дроблен! [14, 27].! желтеет для меЛ ную бел ния[14, 3 Таким позволяв зерна ш
ПОВЫСИТ!
но сохра: Химич ривать к ной обра убранног
1. Рис И I Емелья 1976. -
2. Наталь 279 с.
3. Гущин
4 Ерыгш
риса. —
5. Изучен] скопиен никова, СССР 1
6. Скрипч ке риса Пятигор
7. Апрод . риса-сыг — С. 2С
8. Милев ] влияние Селскос С. 615-1
С.Ю. КСА1 Т.П. БАЖ1
Кубанский г
Цель ра дов кориа возможно
ково-липид-ородных по і рис харак-іротив обра-
жазали, что ірослойкам, іможно, это е их белко-
ІЬНЬІМИ сое-іапряжение л. Характер-происходит
также при т механиз-;машинах и ійствиях на а ухудшает :нижает вы-, дробленой снижении ез зерносу-■ся от 14 до снижении
1-12% [25]. ;аются мик-I доступа к ких зернов-аться афла-
ей свежеуб-эффектив-и риса, од-гся химиче-
,ьгх культур грессивных )ТКИ. Зерно ІЦИИ с по-ервую оче-не срастаю-іграничива-сновение в зем погиба-м на повер-далении в и снижает-[ЫХ продук-
й кислотой следует ре-ого консер-
микробио-
ІХНОЛОГИЧЄ-
[ уже полу->аботанные зерновую установка изить дозу ой его про-
1СКЛЮЧЄНО, (ОЖЄСТИ и IX рисовых
зерновок на уровне контроля без обработки консервантом [14].
Как известно, количество вносимого консерванта в первую очередь зависит от влажности зерна: чем она выше, тем более высокие дозы консерванта необходимы. В связи с этим нами проведены исследования по стабилизации зерна риса с влажностью 14,5-15,5% [14], которая, по мнению технологов, является оптимальной для выработки крупы. Консервированное зерно риса оптимальной технологической влажности направляется на переработку без предварительной сушки. Это позволяет не только сократить затраты энергии, но и снизить травмируемость зерновок ввиду их большей вязкости и ограничения перемещения внутри хранилищ. В результате снижается трещиноватость рисовых зерновок, уменьшается количество дробленки, возрастает выход высокосортной крупы [14, 27]. Кроме того, консервированное зерно не желтеет ввиду отсутствия необходимых условий для меланоидинообразования, сохраняет исходную белизну на протяжении всего периода хранения^, 26, 27].
Таким образом, химическое консервирование позволяет значительно понизить уязвимость риса-зерна неблагоприятными внешними факторами, повысить его стойкость при хранении, максимально сохранить исходное качество.
Химическое консервирование следует рассматривать как альтернативный способ послеуборочной обработки, стабилизации и сохранения свеже-убранного риса-зерна надкритической влажности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рис и его качество: Пер. с англ. Г.М. Бардышева, Н.А. Емельяновой / Под ред. Е.П. Козьминой. — М.: Колос, 1976. — 400 с.
2. Натальин Н.Б. Рисоводство. — М.: Колос, 1973. — 279 с.
3. Гущин Г.Г. Рис. — М.: Сельхозгиз, 1938. — 880 с.
4. Ерыгин П.С., Красноок Н.П. Рис. Основы биологии риса. — М.: Колос, 1965.
5. Изучение строения риса сканирующей электронной микроскопией / Л.К. Белоглазова, Е.К. Давиденко, Т.Н. Прудникова, С.А. Федорова. — Деп. в ЦНИИТЭИ Минзага СССР 12 нояб. 1981 г.. № 188.
6. Скрипчинский В.В. Динамика поспевания семян в метелке риса / Тр. Ставропольского с.-х. института. Вып. 2. — Пятигорск. 1947. — С. 62-67.
7. Апрод А.И. Влияние сроков уборки урожая на качество риса-сырца: Сообщ. и реф. ВНИИЗ. Вып. 2. — М.. 1960.
— С. 20-22.
8. Милев В. Проуване въерху срока прибирането на ориза и влияние тому въерху какой качество на зерновато / / Селскостопянска наука. — Т. 7. — Кп. 6. — 1962. — С. 615-622.
9. Красина И.Б. Биохимические особенности побочных продуктов переработки риса и их использование с целью повышения биологической ценности хлебобулочных изделий: Авторе*, дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 1993.
— 23 с.
10. Орлова 3.3. Исследования изменений семенных, биохимических и технологических свойств риса-зерна при хранении: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — М., 1974. — 27 с.
И. Ерыгин П.С. Физиология риса. — М.: Колос, 1981. —
12. Подъяпольская О.П. Новые данные о микрофлоре зерна // Хр анение и переработка зерна. — 1967. — № 6. — С. 3-7.
13. Козьмина Е.П. Хранение и переработка риса. — М.: Колос, 1966. — 160 с.
14. Буряк Е.С. Биохимическое обоснование и разработка способа химического консервирования риса-зерна оптимальной технологической влажности: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 1987. — 24 с.
15. Грист Д.Н. Рис. — М.: ИЛ, 1959. — 389 с.
16. FAO/WHO/UNEP — Global perspective in mycotoxins. — Nairobi — Kenya, 1977.
17. Львова Л.С., Орлова 3.3. Накопление афлатоксинов в обрушенном и необрушенном зерне риса / Хранение и переработка зерна. Вып. 16. — М.. 1973, — 12 с.
18. Меркулов Е.М. Особенности образования микотоксинов в рисе-зерне повышенной влажности: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — М., 1992. — 25 с.
19. Федорова С.А. Изучение пожелтения риса-сырца: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 196/. — 23 с.
20. Биохимическая и технологическая характеристика отечественного риса-зерна / Е.П. Козьмина, Н.П. Красноок, З.Ф. Аниканова и др. — М., 1976. — 53 с.
21. Княгиничев М.И. Биохимия риса / Биохимия культурных растений. Т. 1. — М.-Л.: Сельхозиздат, 1958. — 596 с.
22. Шухнов А.Ф., Маслова Г.М. Исследование крахмала отечественных сортов риса / Прикладная биохимия и микробиология. Т.2. — М., 1966. — С. 128-132.
23. Yndo Takao, Ynchikawa Kunisuke. Scanning electron microskony of starch from rice / / J. Ferment. Technology.
— 1974. — 52. № 1. — P. 46-57.
24. Чеботарев O.H. Исследование влияния тепла и влаги на процесс трещинообразования в рисе-зерне / Аэтореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар, 1974. — 34 с.
25. Апрод А.И., Баллод З.И., Конохова В.П. Заготовки и хранение риса. — М.: Колос, 1977. — 159 с.
26. Росляков Ю.Ф. Исследование и разработка способа консервирования влажного зерна риса пропионовой кислотой: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — М., 1977. — 30 с.
27. Пат. 1551414 РФ. МКИ в 02 В 5/00. Способ подготовки и переработки риса-зерна / Ю.Ф. Росляков, Е.С. Буряк. № 4452402/31-13; Заявл. 29.06.88; Опубл. 23.03.90; Бюл. № 11, 1990,
28. Пат. 1837786 РФ. МКИ А 23 В 9/32, В 02 В 1/06. Установка для обработки зерна жидким консервантом / Ю.Ф. Росляков. № 5019683/13; Заявл. 08.07.91; Опубл. 30.08.93; Бюл. № 32, 1993.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 18.04.94
635.751.002.3:665.3
КЛАССЫ ПЛОДОВ КОРИАНДРА ПО ИНДУЦИРОВАННОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ
С.Ю. КСАНДОПУЛО, С.К. МУСТАФАЕВ,
Т.П. БАЖИНА
Кубанский государственный технологический университет
Цель работы — поиск показателя качества плодов кориандра, с помощью которого технически возможно разделять партии свежеубранных пло-
дов на классы по уровню биохимической активности.
Объектами исследования служили свежеубран-ные плоды кориандра сорпч Янтарь с влажностью не более 12%. Индуциромлчную неоднородность оценивали по активности липазы и/З-глюкозидазы. Кластеризацию проводили в пространстве показа-
