CC BY
84
Никифорова Т.А.
Оренбургский государственный университет
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
ПЕРЕРАБОТКИ ЯЧМЕНЯ
В статье приводятся физико-химические показатели побочных продуктов переработки ячменя. Показано, что побочные продукты переработки ячменя обладают повышенной биологической ценностью. Определены показатели безопасности побочных продуктов.
Проведенные исследования позволяют определить пути рационального использования побочных продуктов переработки ячменя.
Из ячменя вырабатывают два вида крупы - перловую и ячневую. В зависимости от крупности перловая крупа разделяется на пять номеров, ячневая - на три номера.
Перловая крупа представляет собой ядро ячменя, освобожденное от цветковых пленок, зародыша.
Ячневая крупа - частицы дробленого ядра разной крупности и формы, полностью освобожденное от цветковых пленок, плодовых оболочек, зародыша.
При переработке зерна базисных кондиций на крупяных предприятиях должно быть получено 45% перловой или 65% ячневой крупы. Остальную часть составляют отходы и побочные продукты. К побочным продуктам относится мучка. Выход мучки при переработке ячменя в ячневую крупу составляет 18%, а при переработке ячменя в перловую крупу - 40% [1]. В настоящее время мучка используется как корм для сельскохозяйственный животных.
На Оренбургском комбинате хлебопродуктов №3 разработана комплексная технологическая схема по производству ячневой и перловой круп. При переработке ячменя базисных кондиций выход перловой крупы составляет 8%, ячневой - 60%. Выход мучки составляет 17%. С целью определения возможных путей рационального использования ячменной мучки на Оренбургском комбинате хлебопродуктов №3 были отобраны образцы ячменной мучки с первых четырех систем измельчения и шлифования ячменя в равных пропорциях и определены основные показатели ее качества (таблица 1).
Учитывая возможность дифференцированного подхода к использованию мучки с различных систем, был изучен химический состав ее отдельных фракций (таблица 2).
Полученные данные свидетельствуют, что мучка обладает большой пищевой и биологической ценностью. На это указывает высокое содержание белка, жира, пищевых волокон. Химический состав мучки, полученной с различных систем, неодинаков. Мучка, полученная с последней системы, содержит больше жира (13%) по сравнению с мучкой, полученной с 1-й системы (4,5%). Высокое содержание жира объясняется тем, что в эту фракцию в процессе обработки попадает основная доля зародыша.
Наиболее высокое содержание клетчатки находится в мучке, полученной с 1-й системы. Это объясняется тем, что в производстве ячневой крупы снимаются оболочки, которые в больших количествах попадают в данную фракцию.
Клетчатка необходима организму человека для нормального пищеварения, недостаток ее в диете способствует развитию ожирения, желчнокаменной болезни, сердечнососудистых заболеваний.
По сравнению с ячневой крупой ячменная мучка содержит значительно больше белка (на 2%), жира (на 6%), клетчатки (на 4,8%).
В ячменной мучке содержится значительно меньше крахмала (на 5%) по сравнению с ячневой крупой.
В связи с большим удельным весом потребления зернопродуктов в нашей стране большое значение имеет наличие в этих продуктах витаминов.
В литературных данных имеются сведения о наличии витаминов в ячмене и продуктах его переработки- ячневой и перловой крупах.
Данных о наличии витаминов в ячменной мучке нет.
Поэтому представлялось целесообразным провести исследования по содержанию витаминов в ячменной мучке.
Таблица 1. Показатели качества ячменной мучки
Показатели Характеристика ячменной мучки
1 система 2 система 3 система 4 система
Цвет Светло-бежевый с вкраплениями оболочек зерна Светло-бежевый с вкраплениями оболочек зерна Светло-бежевый с вкраплениями оболочек зерна Светло-бежевый с вкраплениями оболочек зерна
Запах Специфический запах зерна ячменя Специфический запах зерна ячменя Специфический запах зерна ячменя Специфический запах зерна ячменя
Вкус Пресный Пресный Пресный Пресный
Содержание минеральных примесей При разжевывании не ощущается хруста При разжевывании не ощущается хруста При разжевывании не ощущается хруста При разжевывании не ощущается хруста
Содержание частиц ядра в мучке, % 2,0 2,0 2,1 2,2
Металло-магнитные примеси на кг, мг. 0,0 0,0 0,0 0,0
Зараженность Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено
Таблица 2. Химический состав ячменной мучки, полученной с различных систем
В % на сухое вещество
Система Влажность, % Белок Жир Крахмал Клетчатка Зола
1 12,81 12,0 4,5 59,9 6,0 4,5
2 11,50 12,5 6,1 61,2 4,5 4,2
3 11,2 11,8 7,4 61,0 4,6 3,9
4 10,9 11,2 13,0 55,2 5,8 3,8
Таблица 3. Содержание витаминов в ячменной мучке, полученной с различных систем, мг%
Система Ві В2 РР Е Каротиноиды
1 2 3 4 5 6
1 0,45 0,45 6,12 3,15 0,18
2 0,55 0,50 6,10 3,50 0,22
3 0,60 0,55 6,78 3,82 0,31
4 0,50 0,40 6,88 4,22 0
Целое зерно ячменя 0,28 0,11 3,88 2,50 0,11
Ячневая крупа 0,24 0,10 2,6 1,80 -
Результаты исследований представлены в таблице 3.
Анализ полученных данных свидетельствует, что по содержанию витамина В1 мучка превосходит зерно ячменя почти в 2 раза, витамина В2 почти в 4 раза, витамина РР - почти в 2 раза. Содержание витамина Е также значительно выше в мучке, чем в зерне ячменя.
Значительно превосходит ячменная мучка по содержанию витаминов ячневую крупу.
Особой закономерности в изменении витаминов в мучке, выделенной с различных систем, не выявлено.
Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что ячменная мучка богата содержанием витаминов В1, В2, РР, Е.
Минеральные вещества играют значительную роль в питании человека. Минеральные вещества выполняют разнообразные функции в организме человека. Как структурный компонент они обеспечивают построение опорных тканей скелета и поддержания необходимой осмотической среды клеток крови, в которых протекают все обменные процессы.
Известно, что минеральные вещества распределяются неравномерно по анатомическим частям зерновки.
Так содержание кальция, фосфора, калия, магния, цинка, железа, меди возрастает от центра к перефирии зерна.
В работе проведены исследования на содержание макро- и микроэлементов в ячмен-
Таблица 4. Минеральный состав ячменной мучки, отобранной с различных систем, мг/кг
Система К № Са Fe Mn Mg
1 5620 480 791 85 184 2320
2 5125 420 780 76 162 2310
3 5235 495 775 94 170 2415
4 4995 498 788 82 180 2405
Зерно ячменя 4230 380 595 56 41 940
Ячневая крупа 3205 190 481 49 35 380
Таблица 5. Характеристика санитарно-гигиенического состояния ячменной мучки, мг/кг
Показатели ПДК, мг/кг Содержание X, мг/кг
Пестициды
ДДТ и его метаболиты 0,02 не обнаружено
ГХЦГ и изомеры 0,5 не обнаружено
Микотоксины
Афлатоксин В1 0,005 не обнаружено
Дезоксиниваленол 1,0 не обнаружено
Зеараленон 0,2 не обнаружено
Т-2 токсин 0,1 не обнаружено
Токсичные элементы
Свинец 0,05 не обнаружено
Кадмий 0,1 0,018
Мышьяк 0,2 не обнаружено
Ртуть 0,03 не обнаружено
Медь 10 4,3
Цинк 50 28,3
Радионуклиды
Cs-137(Бк\кг) 60 16.2
Sr-90(Бк\кг) 30 2.2
ной мучке. Результаты исследования приведены в таблице 4. Анализ представленных данных свидетельствует, что ячменная мучка превосходит целое зерно ячменя по содержанию минеральных веществ. Минеральный состав ячменной мучки показывает высокую пищевую ценность данного продукта.
Так по содержанию железа ячменная мучка превосходит зерно ячменя почти в 1,5 раза, по содержанию марганца ячменная мучка превосходит зерно ячменя более чем в 4 раза.
Значительно ниже содержание микроэлементов в ячневой крупе.
В связи с перспективой возможности использования ячменной мучки как сырья для производства продуктов питания исследовали содержание пестицидов, тяжелых метал-
лов, микотоксинов и радионуклидов в ней (таблица 5). Для анализа исследовали мучку, полученную с контрольного рассева.
Результаты исследований показали, что в исследуемых образцах ячменной мучки отсутствуют даже следы хлорорганических соединений.
Хлорорганические пестициды отличаются тем, что обладают кумулятивными свойствами, то есть накапливаются в организме. ДДТ сохраняется в земле 10-12 лет.
Особой патогенностью для организма человека обладают тяжелые металлы. Тяжелые металлы на клеточном уровне могут вызывать дефицит жизненно важных метаболитов, нарушать структуру клеточных мембран. Все это вызывает дисфункцию органов. Хронические отравления происходят
Никифорова ТА. Физико-химические показатели побочных продуктов переработки ячменя
Таблица 6. Групповой состав липидов ячменной мучки, полученной с различных систем, %
Система Полярные липиды+моноацил- глицерины Диацилглицерины Триацилглицерины Свободные жирные кислоты Стерины Эфиры стеринов
1 4,4 0,1 84,9 7,0 2,2 1,4
2 4,3 0,2 84,7 6,9 2,0 1,9
3 4,2 0,1 85,2 6,7 2,1 1,7
4 4,5 0,2 84,7 6,8 2,5 1,3
при продолжительном, кумулятивном воздействии химических веществ.
Результат исследования тяжелых металлов в сырье показал, что содержание кадмия, цинка, меди значительно ниже уровня ПДК.
На Тоцком полигоне Оренбургской области проводились испытания ядерного оружия, в результате которых выпадали радиоактивные осадки.
Долгоживущие радионуклиды, у которых период распада 30 лет и более, в настоящее время еще находятся в почве. К таким радионуклидам относят цезий-137 и стронций-90, по своим свойствам аналогичные, соответственно, натрию и кальцию и поэтому легко переходящие в растения.
Проведенные исследования по содержанию радионуклидов в ячменной мучке позволяют сделать вывод о том, что содержание цезия-137 и стронция-90 значительно ниже ПДК.
Микотоксины, вырабатываемые грибами в процессе жизнедеятельности, наносят ущерб здоровью людей. Более 25% мирового урожая заражено одним или более видами микотоксинов. Так как рост грибов и образование микотоксинов тесно связаны с экологическими факторами, то становится почти невозможным избежать попадания грибов в продукты.
Так зеараленон представляет собой эстроген и вызывает нарушения в репродуктивной сфере.
Афлатоксин В1 является сильным канцерогеном. Оказывает патогенное действие на почки, нарушает водно-солевой баланс в организме.
Дезоксиниваленол является также сильным канцерогеном, влияет на свертываемость крови, нарушает биосинтез белка, нарушает энергетический обмен.
Учитывая вышеизложенное, в работе проведены исследования по содержанию микотоксинов в ячменной мучке. В результате проведенных исследований установлено, что ячменная мучка не содержит микотоксинов.
Итак, оценка безопасности ячменной мучки показала, что она соответствует требованиям Сан ПиН 2.3.2. 1078-01-2002.
Проведено исследование фракционного состава липидов ячменной мучки. Результаты исследований представлены в таблице 6, где показано процентное содержание различных фракций в составе липидов исследуемой мучки.
Основной фракцией липидов ячменной мучки является триацилглицерины.
Сравнительная оценка группового состава липидов ячменной мучки, полученной с различных систем, показывает, что при переходе от первой к последней системе существенных отличий в групповом составе липидов не наблюдается.
Биологическая ценность липидов определяется качественным и количественным составом жирных кислот.
Состав и содержание основных жирных кислот липидов ячменной мучки представлены в таблице 7.
Жирные кислоты ячменной мучки представлены в основном пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой и линолено-вой кислотами.
Жирнокислотный состав липидов ячменной мучки носит ненасыщенный характер, сумма ненасыщенных жирных кислот составляет 75-76%.
Главным представителем ненасыщенных жирных кислот является линолевая кислота, обладающая высокой биологической активностью. Анализ жирнокислотного состава
Таблица 7. Жирнокислотный состав липидов ячменной мучки, выделенной с различных систем
Жирная кислота, в % от суммы Система
С12 : 0 0,06 0,06 0,05 0,05
С14 : 0 0,60 0,60 0,60 0,45
С15 : 0 0,06 0,6 0,03 0,05
С15 : 1 0,02 0,2 0,03 0,03
С16 : 0 20 20,50 21,0 20,00
С16 : 1 0,14 0,10 0,18 0,15
С16 : 1/9 - цис 0,44 0,10 0,49 0,46
С17 : 0 0,36 0,40 0,35 0,38
С17 : 1 0,04 0,08 0,04 0,04
С18 : 0 2,0 2,10 2,05 2,45
С18 : 1/9 цис 16,04 15,98 16,00 16,15
С18 : 1/11-транс 0,80 0,75 0,72 0,85
С18 : 2 53,69 53,00 52,8 53,12
С18 : 3/омега 3,99 4,20 4,1 4,15
С20 : 0 0,26 0,31 0,30 0,25
С20 : 1 0,80 0,75 0,72 0,85
С22 : 0 0,28 0,25 0,20 0,18
С22 : 1 0,40 0,46 0,34 0,39
Сумма насыщенных кислот 23,62 24,30 24,58 23,81
Сумма ненасыщенных кислот 76,38 75,70 75,42 76,19
ячменной мучки, полученных с различных систем показал, что существенного отличия в составе жирных кислот нет.
Анализ полученных результатов свидетельствует, что ячменная мучка содержит
достаточно много белка, жира, витаминов, микроэлементов, непредельных жирных кислот, что позволяет предположить широкий спектр ее рационального использования.
Список использованной литературы:
1. Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях. М.: ЦНИИТЭИ хлебопро-дуктов,1990. 94 с.
