CC BY
23
Технологии пищевых продуктов
Состав и содержание ингредиентов в полученных ферментолизатах растительного сырья изучали следующими методами: концентрацию растворимых белковых веществ - методом Лоури; редуцирующих веществ - методом Шомоди-Нельсона; органических кислот и микроэлементов - методом капиллярного электрофореза на приборе Agilent 7100; витамина С - титриметрическим методом; количественное содержание токоферолов - методом ВЭЖХ -по Р.4.1.1672-03, антоцианов - по ГОСТ Р 53773-2010 и каротиноидов - по ГОСТ Р 51443-99; аминокислотный состав -методом ВЭЖХ на аминокислотном анализаторе «KNAUER Advanced scientific instruments».
Результаты и обсуждение. На предыдущих этапах исследования было изучено влияние ферментативной обработки на степень деструкции полимеров плодово-ягодного и зернового сырья. Выявлены наиболее эффективные мультиэнзимные композиции, позволяющие значительно повысить выход биологически активных компонентов из нативного сырья. Показано, что в результате гидролиза структурных полимеров растительного сырья значительное увеличение выхода отмечается в отношении каротиноидов: в черносмородиновом соке - на 62,8%, в яблочном соке -на 92,3; токоферолов в яблочном соке - на 45%, в ферментолизате пшеницы - на 81,8%; аминокислот: в яблочном -на 22%, черносмородиновом соке - на 100%, в ферментолизате пшеницы - на 200%.
Экспериментально выявлено, что ферментативный катализ существенно отразился на степени деструкции клеточных полимеров пшеничного сырья, что способствовало повышению выхода янтарной кислоты на 180,2% от контрольного образца, увеличению концентрации фумаровой, яблочной и лимонной кислоты на 88,2-111,3%. Биодеградация структурных полимеров черной смородины незначительноотразилась на выходе яблочной и лимонной кислоты, увеличение выхода кислот отмечено на 3,4%.
Результаты биокатализа плодово-ягодного сырья (яблоки и черная смородина) сказались на выходе серы, кальция, магния и натрия из яблочного сырья и на выходе натрия, серы и фосфора - из черносмородинового сырья.
Заключение. Таким образом, выявлена возможность повышения выхода биологически активных компонентов (органических кислот, микроэлементов, витаминов, антоцианов, каротиноидов, токоферолов) в экстракты в результате направленного ферментативного гидролиза полимеров клеточных стенок растительного сырья. Показана перспективность использования полученных ферментолизатов растительного сырья для конструирования напитков функционального назначения сбалансированного состава в соответствии с нормами физиологических потребностей населения в пищевых веществах.
Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг. (тема № 0529-2014-0109).
Лаврентьева Н.С.1, КузнецоваЛ.И.1, Кобылянский В.Д.2
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУКИ ИЗ ЗЕРНА НИЗКОПЕНТОЗАНОВОЙ РЖИ В ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА
1 Санкт-Петербургский филиал ФГАНУ «НИИ хлебопекарной промышленности»
2 ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр "Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова"», Санкт-Петербург
Актуальность. Рожь - вторая по значимости культура, возделываемая на территории РФ. Зерно ржи расходуют на производство муки, солода, спирта. Основным сдерживающим фактором при использовании его для производства кормов является повышенное содержание в нем водорастворимых пентозанов, обладающих высокой гидро-фильностью. Однако значительное содержание пентозанов в зерне ржи по сравнению с зерном пшеницы является одним из факторов, определяющих особенности хлебопекарных свойств ржаной муки.
Таким образом, в связи с расширение сферы использования низкопентозановой ржи, в том числе для производства хлеба, наряду с зерном товарной ржи актуальными являются исследования, направленные на оценку хлебопекарных свойств муки из этого зерна.
Цель работы - провести сравнительную оценку хлебопекарных свойств муки из зерна ржи стандартного сорта и предсортов с низким содержанием пентозанов урожая 2014, 2015 гг.
Объекты исследований мука из зерна ржи стандартного сорта Ильмень и 9 предсортов ржи с низким содержанием пентозанов, урожая 2014, 2015гг., выращенной в условиях опытной станции Пушкинского филиала ВИР.
Методы. Автолитическую активность муки определяли по ГОСТ 27676-88, а также по методике фирмы Brabenderс применение мамилографа, водопоглотительную способность муки и реологические свойства теста - с помощью фаринографа фирмы Brabender (Германия) по методике этой же фирмы. Пробную лабораторную выпечку проводили по методу, разработанному в Санкт-Петербургском филиале ФГАНУ «НИИ хлебопекарной промышленности».
Результаты и обсуждение. Анализ результатов исследования автолитической активности показал, что более высокими значениями числа падения и высоты амилограммы как в 2014 г., так и в 2015 г. характеризовалась мука из зерна ржи предсортов Фаленская универсальная, Рушник 2, Берегиня и Новая Эра, вследствие сортовых особенностей указанных предсортов и более высокой устойчивости их к прорастанию. Более высокой водопоглотительной способностью как в урожае 2014 г., так и 2015 г. Также выделялись образцы Фаленская универсальная - 74,9 и 72,1% соответственно, Рушник 2 - 75,0 и 73,9%, Берегиня - 75,1 и 72,5%, Ника 3 - 76,9 и 73,2%. Меньшей водопоглотительной способность характеризовались образцы Вавиловская универсальная, Этеч и Янтарная. Таким образом,
Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)
было установлено, что водопоглотительная способность муки зависит не только от ее зольности, но и от сортовых особенностей ржи. Известно, чем выше водопоглотительная способность муки, тем выше выход теста и, следовательно, хлеба. Анализ показателей фаринограмм показал, что тесто из низкопентозановых образцов муки во время замеса на фаринографе более устойчиво (в среднем на 40%) и в меньшей степени размягчается через 10 мин замеса (в среднем на 48,0%) по сравнению с тестом из муки зерна стандартного сорта Ильмень. Кроме того, устойчивость и разжижение теста не зависело от автолитической активности муки и практически не изменялось внутри одного сорта. Так, тесто из муки зерна ржи предсорта Новая эра как урожая 2014г., так2015г.характеризовалось более длительной устойчивостью (5,8 и 5,5 мин соответственно^ наименьшим разжижением (10 и 15 ЕФ соответственно) по сравнению с другими образцами. Возможно, вследствие пониженного содержания водорастворимых пентозанов более интенсивно происходит набухание проламинов и глютелинов муки, что в свою очередь, приводит к увеличению устойчивости теста при механической нагрузке. При проведении пробной лабораторной выпечки выявлено, что кислотонакопление в закваске и тесте как из муки зерна ржи стандартного сорта, так и предсортов с низким содержанием пентозанов зависит от зольности и автолитической активности муки и проходит с равной интенсивностью при близких значениях этих показателей. Отмечено более существенное влияние автолитической активности муки на расплывание тестовых заготовок при переработке муки из зерна низкопентозановых предсортов ржи. Так, при выпечке подовых изделий на листах формоустойчивость хлеба из муки низкопентозановой ржи урожая как 2014 г., так и 2015 г. была ниже контрольного образца хлеба Ильмень на 2,6-18,4 и на 10,5-34,2% соответственно. Однако выпечка хлеба, особенно из муки низкопентозанной ржи на поду, способствовала существенному улучшению его формоустойчивости. Формоустойчивость хлеба из муки, смолотой из зерна низкопентозановой ржи урожая 2014 г. увеличилась при выпечке на поду на 11,9-24,4%, хлеба из муки Ильмень - на 11,6%,а из зерна ржи урожая 2015г. увеличение формоустойчивости хлеба из муки зерна низкопентозановой ржи составило 15,8-30% vs7,3% для образца из муки стандартного сорта Ильмень. Независимо от способа выпечки все образцы хлеба из муки зерна ржи урожая 2015 г. имели эластичный мякиш с небольшой липкостью, присущей ржаному хлебу. Более высокими значениями общей деформации мякиша формового хлеба отличались образцы Фаленская универсальная, Рушник 2, Берегиня (32-34 ед. пен.), наиболее низкими значениями - Этеч, Янтарная, Енисейка 2 (26 ед. пен.)
Заключение. По результатам исследований хлебопекарных свойств муки зерна озимой ржи с низким содержанием пентозанов, выращенной в разных климатических условиях, а также оценке качества заквасок, теста и хлеба, получены экспериментальные данные, подтверждающие возможность использования муки из ее зерна при выработке хлеба, а также влияния сортовых особенностей низкопентозановой ржи на хлебопекарные свойства муки.
Леденев В.П., Кононенко В.В., Туршатов М.В., Кириллов Е.А., Алексеев В.В., Кривченко В.А., Моисеева Н.Д., Соловьев А.О.
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ МИКРОБНОЙ БИОКОНВЕРСИИ ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ЭТИЛАЦЕТАТ И КОРМОПРОДУКТЫ
ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
Актуальность. Разработка технологии получения этилацетата из растительного сырья продиктована целесообразностью перепрофилирования резервных мощностей спиртовых заводов и расширением рынка применения этилового спирта для получения непищевой продукции. Основанием для этого является дефицит российского рынка применения этилового спирта в условиях его интенсивного развития за рубежом на топливные цели, для производства химической продукции и т.д. Например, в настоящее время интенсивно развивается мировой рынок этилацетата. Получаемый его объем оценивается на уровне 400 млн дал в год при темпах роста 7-10% в год. Отечественное производство этилацетата обеспечивает внутренний рынок всего на 10%. Потребность в нем осуществляется за счет импорта из Китая, Индии, Южной Африки. Ввозная пошлина на этилацетат действует в размере 5% при оптовой цене на рынке 60-70 руб. за 1 кг.
Цель - разработка технологии получения этилацетата путем комплексной переработки крахмалосодержащего сырья, обеспечивающей его конкурентность на отечественном и зарубежном рынках.
Материал и методы. Базовым сырьем для проведения НИР являются зерновые культуры (пшеница, кукуруза, рожь, тритикале и т.д.) 4-5-го класса. Для проведения процессов тепловой обработки, гидролиза и брожения используются комплексы амилолитических ферментных препаратов и дрожжевых культур.
Методика исследований включала разработку режимов водно-тепловой и ферментативной обработки сырья с получением этанолсодержащего дистиллята, исследование условий взаимодействия этанолсодержащего дистиллята с уксусной кислотой (реакция этерификации), в результате которой образуется этилацетат.
Дистиллят получали путем перегонки культуральной жидкости с минимальным отбором головных и хвостовых примесей. Полученный этилацетат-сырец концентрировали путем декантациии последующей азеотропной ректификации. Образующаяся при декантации эфировода, с содержанием этилацетата 5-8%, повторно применялась в технологическом цикле переработки сырья. Вторичное сырье в виде остатков зерна и дрожжевой биомассы, образуемое в процессе перегонки, использовалось для получения белково-углеводного кормопродукта.
Результаты и обсуждение. Проведенные эксперименты по водно-тепловой и ферментативной обработке крахмалосодержащего сырья с получением этилсодержащего дистиллята и анализ полученного этилацетата-
