CC BY
41
СЫРЬЕ И ДОБАВКИ
УДК 664.786
Экструдированный ячмень
как компонент функциональных пищевых продуктов
Г.В. Шабурова, канд. техн. наук, доцент, Е.В. Петросова,
Т.В. Шленская, д-р техн. наук, профессор, А.А. Курочкин, д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Известно, что пищевые продукты на зерновой основе играют существенную роль в питании человека. За счет хлебобулочных изделий россиянами покрывается до 30 % энергетических потребностей, до 20-
Таблица 1
Анализ химического состава экструдата ячменя и пшеничной муки
30 % потребностей в белках растительного происхождения, до 30 % -в углеводах. Такие продукты можно отнести к функциональным, они предназначены для систематического применения в составе обычных пищевых рационов всеми группами населения. Использование зерновых культур позволяет обогатить продукты питания пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами. В связи этим, актуален поиск нетрадиционных видов сырья с целью разработки инновационных технологий и расширения ассортимента хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, в производстве которых применяется сортовая пшеничная мука с низким содержанием перечисленных ингредиентов.
Зерно ячменя - уникальное среди хлебных злаков, что обусловлено, в первую очередь, высокой концент-Таблица 2 рацией растворимых диетических Аминокислотный состав экструдата ячменя волокон, особенно Р-глюкана, ха-
рактеризующегося холестеринпони-жающим эффектом [1]. Ячмень содержит в среднем 11-16 % белка, 65-67 % углеводов, 2,1-3,5 % жира, клетчатку, зольные вещества, ферменты, витамины группы В, й, Е [2]. Кроме того в ячмене присутствуют минеральные вещества (кальций, фосфор, йод), провитамин А, витамины группы В.
Несмотря на то, что пищевая и биологическая ценность ячменя известна и хорошо изучена [2-4], его использование для производства продуктов питания весьма ограничено. В настоящее время ячмень, в основном, применяется в качестве не-
Ключевые слова: экструдированный ячмень; функциональные пищевые продукты.
Показатель Зерно ячменя нативное Экстру- дат ячменя Мука пшеничная высшего сорта
Массовая доля влаги, % 12,9 9,50 14,0
Массовая доля протеина, % на СВ 11,3 11,70 10,25
Моно- и дисаха-риды, % на СВ 1,95 5,70 0,26
Крахмал, % на СВ 57,7 29,6 68,7
Массовая доля клетчатки, % на СВ 4,62 4,80 0,1
Массовая доля липидов, % на СВ 2,2 2,32 1,08
Массовая доля золы, % на СВ 2,4 3,50 0,5
Минеральные вещества
Фосфор, мг/100 г 259,3 258,0 94,0
Калий, мг/100 г 247,9 247,0 122,0
Магний, г/100 г 168,5 168,3 18,0 18,0 16,1
Аминокислота, мг/100 г белка Зерно ячменя нативное Экструдат ячменя
Лизин 3,58 5,63
Метионин 1,78 2,66
Триптофан 0,17 5 14 2,88 2,88 0,91 6 74
Треонин 3,12 2,71
Глутаминовая кислота 27,34 4,46 4,46 25,84
Глицин 3,29 8,56 6,17
Валин 3,61 2,64 2,64 3,66
соложеного сырья в пивоварении. Исследовано влияние экструзионной обработки ячменя на процессы пивоварения и установлено эффективное использование сырьевых ресурсов, а также повышение степени гидролиза крахмала зерна [5, 6]. О постоянно растущем интересе к экст-рузионному способу переработки сельскохозяйственного сырья при производстве пищевых продуктов свидетельствуют многочисленные публикации [7, 8].
С целью определения возможности эффективного применения зерновых экструдатов для повышения качества и пищевой ценности хлеба из пшеничной муки высшего сорта были исследованы показатели качества экструдата ячменя, полученного термопластической экструзией по специальной технологии [9]. Результаты исследования приведены в табл. 1.
Сравнительный анализ химического состава пшеничной муки высшего сорта и муки из экструдата ячменя свидетельствует о существенных различиях по содержанию основных компонентов. Мука из зерновых экструдатов отличается более низкой массовой долей влаги в сравнении с необработанными видами муки. У экструдатов хорошая сыпучесть, вкус и запах муки характерен для зернового сырья.
Полученные данные свидетельствуют о заметной тенденции повышения массовой доли некоторых ингредиентов в результате экст-рузионной обработки зерна ячменя: количество белков повысилось в эк-струдате ячменя на 3,5 %, жиров на 4,2, клетчатки - на 3,8 % и соответственно по сравнению с исходным сырьем. Минеральный состав продуктов практически не изменяется. Наиболее заметные изменения претерпевает крахмал зерна при экструзии. В муке экструдата ячменя крахмала содержится 29,6 % на сухое вещество, при этом заметно увеличилось количество свободных сахаров: с 1,95 до 5,7 %.
В табл. 2 приведен аминокислотный состав исходного ячменя и ячменя, подвергнутого экструзионной обработке. В экструдированном и исходном ячмене существенны оказались различия в концентрации отдельных аминокислот, обусловленные, вероятно, гидролизом белков.
Влажная температурная обработка (свыше 100 °С) и механическое воздействие вызывают структурное разворачивание белка с разрывами ионных, дисульфидных и водородных связей естественной третичной структуры [8]. Денатурация белка
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
приводит к увеличению количества пептидов и свободных аминокислот. Так, содержание лизина в экструди-рованном ячмене повысилось с 3,58 до 5,63 мг/100 г белка. Заметно повысилось содержание метионина, триптофана, глицина, аспарагино-вой кислоты, что предполагает улучшение качеств ячменя. На содержании других аминокислот экструзия не оказала заметного влияния.
Анализ аминокислотного состава общего белка свидетельствует о том, что практически половина суммы определяемых аминокислот приходится на глутаминовую кислоту и про-лин. Повышенное содержание в белке экструдата ячменя таких незаменимых аминокислот, как цистин, ва-лин, повышает его качество.
Полученные данные о трансформации ячменного белка в результате экструзионной обработки подтверждают возможность эффективного использования несоложеного зернового сырья при производстве пивного сусла [3].
По сумме незаменимых аминокислот белок ячменной муки хотя и незначительно, но более биологически полноценен, чем белок пшеничной муки. Наиболее отличается белок ячменной муки по лизину (3,24 г/100 г белка, а в белке пшеничной муки 2,52 г/100 г белка). Кроме того, как следует из экспериментальных данных, а также данных других исследователей, ячменная мука имеет достаточно сбалансированный химический состав, богатый минеральными веществами и витаминами.
В табл. 3 приведены результаты анализа жирнокислотного состава пшеничной муки и экструдата ячменя. Как следует из полученных результатов, экструдат ячменя содержит вдвое больше жирной кислоты омега-6 (линолевая кислота) и в три раза больше омега-3 (а-линолено-вая кислота).
Следовательно, химический состав экструдата ячменя характеризует его как ценное биологически активное сырье, которое может быть использовано для обогащения разрабатываемых рецептур инновационных продуктов пищевыми волокнами и микро- и макронутри-ентами.
Таким образом, экструзионная обработка целого зерна ячменя позволяет получить зерновой экструдат, обладающий товарными, биохимическими, функциональными и технологическими свойствами, обусловливающими возможность эффективного использования в качестве комплексного источника пищевых волокон, витаминов, минераль-
Таблица 3
Жирнокислотный состав пшеничной муки и экструдата ячменя
Жирная кислота Число атомов углерода и Содержание жирной кислоты, %
тривиальное название систематическое название непредельных связей мука пшеничная экструдат ячменя
Насыщенные жирные кислоты (НЖК)
Миристиновая QUT3 по ПЛПАОЗа тетрадекановая поитзпй^зилсзп С14:0 следы следы
Пен тадециловая Пальмитиновая мен1адекановая гексадекановая С15:0 С16:0 следы 0,11 П П1 следы 0,28 п гп
Стеариновая Арахидоновая октадекановая эйкозановая С10:и С20:0 0,01 следы 0,02 0,01
Бегеновая докозановая С22:0 следы следы
Лигноцериновая тетракозановая С24:0 следы следы
Сумма НЖК 0,13 0,32
Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК)
Олеиновая октадецен-9-овая С18: 1 0,09 0,26
Пальмитоолеиновая PfiLj ппмипоаа гексадецен-9-овая С16:1 следы 0 01 Следы
Iондоиновая Эйкозеновая эйкозен-11-овая эйкозен-5-овая С20 : 1 С20:1 0,0 1 следы Следы следы
Сумма МНЖ 0,11 0,28
Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК)
Линолевая октадекадиен-9,12-овая С18:2 0,53 1,02
Докозадиеновая докозадиеновая С22:2 С183 следы следы
-линоленовая окIадека i риен-6,9,12-овая октадекатриен-9,12,15-овая С18:3 СИ 0,03 0,10
Докозатриеновая докозатриеновая Сумма ПНЖК С22:3 сл ед ы 0,56 П ЙП следы 1,12 1 11
Сумма жирных кислот Сумма лимидов, % 0,8U 1,08 1,72 2,32
ных веществ и других полезных компонентов при производстве хлебобулочных, мучных кондитерских изделий, напитков, а также кулинарных изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kalra, S. Effect of dietary barley b-glucan on cholesterol and lipoprotein fractions in rats/S. Kalra, S. Jood/ /Journal of Cereal Science. - 2000. -№ 31. -S. 141-145.
2. Козьмина, Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки/Н.П. Козьмина. - М.: Колос, 1976. - 374 с.
3. Казаков, Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки/Е.Д. Казаков, В.Л. Кретович. - М.: Агро-промиздат, 1989. - 368 с.
4. Кретович, В.Л. Биохимия зерна и хлеба/В.Л. Кретович. - М: Наука, 1991. - 133 с.
5. Шабурова, Г.В. Использование экструдированного ячменя в пивова-рении/Г.В. Шабурова, А.А. Куроч-кин, В.В. Новиков//Пиво и напитки. - 2006. - № 5. - С. 23-24.
6. Шабурова, Г.В. Белковый комплекс экструдированного ячменя/Г.В. Шабурова, А.А. Курочкин, В.П. Чис-
Зерно ячменя - уникальное среди хлебных злаков, что обусловлено, в первую очередь, высокой концентрацией растворимых диетических волокон, особенно р-глюкана, характеризующегося холестеринпонижающим эффектом.
тяков, В.В. Новиков//Пиво и напитки. - 2007. - № 3. - С. 12-13.
7. Выгодин, В.А. Экструзионная техника и технология: состояние, перспективы/В.А. Выгодин [и др.]// Пищевая промышленность. - 1995. -№ 7. - С. 4-6.
8. Магомедов, Г.О. Экструзионная технология пищевых продуктов/Г.О. Магомедов, А.Ф. Брехов, В.Я. Черных, В.П. Юрьев//Пищевая промышленность. - 2003.- №12.-С. 10-15.
9. Патент № 2412986 Способ производства пива/Г.В. Шабурова, А.А. Курочкин, Е.В. Тюрина, П.К. Воронина, А.Б. Терентьев. Опубл. 27.02., 2011, № 6.
