CC BY
74
УДК 664.785
Биохимические свойства белков овса,
применяемых в технологиях бродильных производств
И. Н. Грибкова, канд. техн. наук; Е. А. Казакова, канд. техн. наук; М. Н. Елисеев, д-р техн. наук, проф.
ГУ ВНИИпивобезалкогольной и винодельческой промышленности (г. Москва)
За последние годы объем производства напитков из зернового сырья значительно вырос. Сегодня выпускается таких напитков 83 млн дал в год (данные 2007 г.) [1], при этом интерес к производству национальных напитков с каждым годом возрастает.
Разнообразие этих технологий связано с использованием: во-первых, различных технологических приемов, позволяющих добиться различных сроков хранения; во-вторых, различного сырья (в том числе зернового, фруктового и пряно-ароматических добавок); в-третьих, различных видов дрожжей и комбинированных заквасок (для напитков брожения), что позволяет придать готовому напитку неповторимые вкус и аромат.
Классическим, часто используемым сырьем для производства натуральных
Ключевые слова:
напитки брожения, зерновое сырье, овес, белки, ферменты
напитков брожения служат ферментированные и неферментированные ржаные солоды, ячменный солод, а также рожь, ячмень и кукуруза, часто содержащиеся в концентрате квасного сусла (ККС).
Однако среди зерновых культур существуют и другие, богатые с точки зрения пищевой ценности, злаковые, например просо, тритикале, овес, бобовые — горох и др.
Известно, что овес — богатый источник соединений, полезных для человеческого организма. По содержанию аминокислот он выгодно отличается от других злаковых, так как белки,
Таблица 1
Фракция белка, % общего азота
культура Альбумины Глобулины Проламины Глютелины Нерастворимый остаток
Овес 34,0 25,0 24,0 12,0 5,0
Таблица 2
Фракция белка в овсе Содержание белковых фракций, % от общего азота
в овсе в свежепроросшем овсяном солоде
Альбумины+глобулины Глютелины Проламины 58,8 61,2 27,4 26,2 13,7 12,6
Таблица 3
Единицы активности ферментов на СВ
Фракция в овсе в овсяном солоде
белка ОС, протеазы, ед/г ДАк, ОС, протеазы, ед/г
ед/г кислая нейтральная щелочная ед/мг ед/г кислая нейтральная щелочная
Альбумины+ глобулины 1,20 16,8 1,5 1,1 26,0 2,5 37,1 3,4 2,17
Глютелины 0,23* — — — — — — — —
Проламины 0,20* — — — — — — — —
* Погрешность определения ферментативной активности. ПИВО " НШИТСиУ! 5 • 2009
содержащиеся в его составе, близки по набору аминокислот к мышечному белку человека, что означает высокую усвояемость и пользу его для организма. Слизи и гумми-вещества овса положительно влияют на деятельность кишечно-желудочного тракта, а повышенное содержание клетчатки позволяет выводить шлаки и токсины, накапливающиеся в организме.
Из литературных источников известно, что содержание белка в зерне овса [2] колеблется от 9,0 до 19,5 %. Соотношение белковых фракций в зерне овса показано в табл. 1 [3].
Белки зерна овса характеризуются высокой биологической активностью: для зерна овса она составляет 1,8-2,5; ржи — 1,3-2,2; ячменя — 1,6-2,0; кукурузы — 1,4-1,6; пшеницы — 0,9-1,7 [2]. Более подробных исследований о биохимической активности белков овса в литературе не найдено.
Поэтому более подробное изучение его биохимических свойств — актуальная задача, так как в зависимости от принадлежности к той или иной фракции и биохимических характеристик выбираются дальнейшие технологические режимы обработки зерна овса с целью получения большего количества экстрактивных веществ.
Выделяют четыре группы белковых веществ [4]:
альбумины — высокомолекулярные, растворимые в чистой воде и слабых солевых растворах протеины (с точки зрения ячменя эта фракция белковых веществ обладает в-амилаз-ной активностью);
глобулины — нерастворимые в чистой воде и экстрагируемые с помощью разведенных солевых растворов соединения (эти две группы белков полностью — по отношению к ячменю — переходят в раствор при затирании и могут также обусловливать появление мути в готовом пиве);
проламины — растворимые в 50-90%-ном спирте, при гидролизе которых образуются гордеин (у ячменя) и авенин (у овса), выпадения которых в готовом пиве также приводят к появлению мути;
глютелины — растворимые в щелочах соединения; в овсе не способны [3] образовывать непрерывную структуру вследствие наличия большого количества поперечных связей между молекулами белка.
Результаты исследования белков овса сорта Овен (Белгородская обл.) представлены в табл. 2.
Данные табл. 2, с одной стороны, совпадают с литературными данными, приведенными выше и, с другой стороны, характеризуют процесс растворения овсяного солода. Как и в случае проращивания ячменя (убыль фракций белка составляет 0,1-0,6 %), так и в случае проращивания овса содержание фракций белковых веществ уменьшается на 0,6 %. Увеличение солерастворимой фракции белка (альбуминов и глобулинов) объясняется частичным процессом новообразования белка в ходе солодоращения.
Представляло интерес также изучить ферментативную активность (амилолитических ферментов) в овсе относительно белковых фракций.
Из литературных данных известно [3], что в прорастающей зерновке овса обнаружено три группы а-ами-лаз: слабые изоэнзимы (группа А), два-четыре изоэнзима высокой активности (группа Б) и два-три изоэн-зима слабой активности (группа В). Однако о принадлежности данной группы осахаривающих ферментов и активности других ферментов (в частности, протеолитических) данных не найдено.
Исследования вышеуказанного сорта овса по ферментативным активностям как в непроросшем зерне, так и в проросшем приведены в табл. 3.
Данные табл. 3 характеризуют со-лерастворимые белки овса как фер-ментосодержащие.
Также удалось выяснить, что по аналогии с ферментами ячменя а-ами-лаза в непроросшем зерне не определяется и образуется в течение проращивания. Другие важные ферменты (осахаривающая ^-амилаза и протеа-зы) существуют в непроросшем зерне овса и активируются при проращивании.
Полученные данные будут способствовать проведению оптимального солодоращения и использованию овсяного солода в технологиях бродильных производств.
ЛИТЕРАТУРА
1. Елисеев М. Н., Паталаха А. Е. Квасные традиции возвращаются//Пиво и напитки. 2008. № 6. С. 32-33.
2. Казаков Е. Д., Кретович В. Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. — М.: Агропромиздат, 1989.
3. Козьмина Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. — М.: Колос, 1976.
4. Нарцисс Л. Технология солода. — М.: Пищевая промышленность, 1980. в-
Новая книга
Кудряшева А.А.
Новые нанобиотехнологии и натуральные биокорректоры (экология, питание и здоровье человечества). —
М.: Пищепромиздат, 2007. - 96 с.: ил.
Автор — известный ученый с мировым именем Александра Андреевна Кудряшева, действительный член Российской академии естественных наук, Международной академии информатизации генерального консультативного статуса социального и экономического Совета Организации Объединенных Наций (ООН), Международной академии бионатуропатии, Нью-Йоркской академии наук и др., д-р техн., биол. и мед. наук, профессор. Имеет большой опыт производственной, научно-исследовательской и учебно-методической работы. Руководила лабораторией радиационной микробиологии, энтомологии и биотехнологии филиала ВНИ-ИКОП, предназначенного для использования атомной энергии в мирных целях по линии СЭВ, МАГАТЭ и СССР. Много лет работала зав. кафедрой, деканом факультета Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова. Затем стала президентом Международного центра питания и восстановления здоровья (Нью-Джерси, США), научным консультантом и руководителем проекта по линии ООН (Нью-Йорк). В настоящее время — президент Академии продовольственной безопасности.
А. А. Кудряшева — автор более 500 научных статей, 20 монографий и учебников для вузов, 50 изобретений и 10 открытий, а также новейших уникальных теоретических, прикладных и учебно-методических разработок международной значимости.
За разработку пищи XXI в. с заданными полезными полифункциональными свойствами награждена шестью серебряными медалями ВДНХ СССР, за вклад в развитие медицины и здравоохранения — серебряной медалью имени акад. И. П. Павлова, за разработку новой группы натуральных биокорректоров — золотой медалью МАИ, за развитие теоретических основ и прикладных методов биорегуляции живых организмов — Кавалерским знаком ордена «Наука. Образование. Культура». Ее некоторые научно-практические разработки отмечены отечественными и зарубежными дипломами I степени, почетными грамотами и персональными премиями.
В 1999 г. А. А. Кудряшева удостоена международного звания «Выдающийся ученый XX в. в области биологических наук (Outstanding People of the 20th Century, IBC, Англия, Кембридж, июль 1999 г.). В США она отмечена как личность биографического рекорда за научные достижения мировой значимости и большой вклад в развитие мирового сообщества (The Marguis Who is Who in America, 2002-2006 гг.).
Она впервые организовала и провела три Международных симпозиума «Натуральные биокорректоры: питание, здоровье, экология» (1996, 1997, 2000гг.) по новым научно-практическим направлениям высокой экологической, биологической, продовольственной и социально-экономической значимости для человечества.
В уникальной книге с учетом актуальных проблем в области экологии, питания и здоровья мирового сообщества рассмотрены новейшие открытия, научно-практические достижения с использованием безвредных нанобиотехнологий и многофункциональных натуральных биокорректоров. Подробно представлены более совершенные и безопасные этапы научно-технического прогресса и новые направления устойчивого развития человечества. Особое внимание уделено эффективным методам и средствам, способствующим оздоровлению продовольственных ресурсов, среды обитания и здоровья населения разных стран мира.
Книга предназначена для учебных, научных и промышленных организаций, специалистов в области экспертизы качества и безопасности жизненных ресурсов, а также аспирантов, студентов и для широкого круга читателей, интересующихся адекватным питанием, пищевой балансотерапией и наукой о пище и питании.
Заявки на приобретение книги присылайте по факсу: 8 (495) 607-20-87.
