CC BY
67
КОМПЛЕСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ
¡ТЕМА НОМЕРА
УДК 664.786.86
Использование вторичных продуктов
переработки ячменя
О.Ю. Еремина, канд. техн. наук, доц., Т.Н. Иванова, д-р техн. наук, проф. Орловский государственный технический университет
Ключевые слова: продовольственная безопасность; продовольственный рынок; уровень потребления продовольствия.
К вторичным продуктам переработки ячменя в пивоваренной промышленности относят ростки и полировочные отходы. Эти продукты имеют богатый химический состав и обладают рядом свойств, позволяющих использовать их в животноводстве, парфюмерии, микробиологической, фармацевтической и пищевой промышленности.
Солодовые ростки образуются при производстве солода в количестве около 40 кг на 1 т сухого вещества солода. Ростки имеют малую объемную массу, очень гигроскопичны и не подлежат длительному хранению. Солодовые ростки содержат значительное количество азотистых веществ (25-30 %), большая часть которых представлена азотом аминокислот и низших пептидов. Они богаты безазотистыми экстрактивными веществами (30-45 %) и в меньших количествах содержат клетчатку (9-12 %), жир (1-2 %), минеральные вещества (6-7%), а также органические кислоты, витамины группы В, никотиновую кислоту (витамин РР), токоферол (витамин Е), аскорбиновую кислоту (витамин С), ферменты, стимуляторы роста (инозит и биотин). Алкалоид горденин содержится в количестве 0,1-0,5 % к массе сухих веществ [6]. Химический состав ростков может изменяться в зависимости от качества ячменя, типа вырабатываемого солода, способа солодоращения и длины образующихся ростков. В гид-ролизатах солодовых ростков содержатся 19 аминокислот (лизин, аргинин, треонин, лейцин и др.) [1]. В солодовых ростках обнаружено большое количество различных антиоксидантов - фе-руловая и кумариновая кислоты, кате-хин, антоцианидины и меланоидины. Высокое содержание антиоксидантов в ростках объясняется их сложным химическим составом. Следует отметить, что при проращивании активируются синтетические процессы, приводящие к образованию разнообразных соединений, обладающих антиоксидантной активностью [2].
Согласно рекомендациям отечественных специалистов-животноводов, солодовые ростки целесообразно
использовать на корм скоту, при этом в рацион крупного рогатого скота и молодняка вводить их следует постепенно.
Наличие в ростках биологически активных и питательных веществ позволяет использовать их в качестве составной части питательных сред для выращивания микроорганизмов в спиртовом, дрожжевом, хлебопекарном производствах, производстве пищевой молочной кислоты.
Солодовые ростки применяют для выращивания культур плесневых грибов при производстве ферментных препаратов, кормовых антибиотиков (биомицина, террамицина), витаминов, органических кислот.
Во Всесоюзном заочном институте пищевой промышленности был разработан способ получения водной вытяжки из солодовых ростков. Вытяжку концентрировали до содержания сухих веществ 60 % при температуре 50 °С и давлении 665 мм рт. ст. Такой режим обеспечивал максимальное количество сахаров и усвояемого азота в экстрактах. Полученный концентрат применяли для повышения активности дрожжей в процессе брожения. Дрожжи, выращенные в присутствии водной вытяжки, обладали повышенной бродильной активностью, более интенсивно выделяли диоксид углерода, более глубоко сбраживали сусло. Внесение 9 % к объему сусла экстракта из солодовых ростков на 6,8 % повышало выход дрожжей, а их подъемная сила составляла 43-45 мин против 50 мин в контроле. Хорошая подъемная сила и мальтазная активность опытных дрожжей позволили снизить норму их закладки с 1,0 до 0,7 % к массе перерабатываемой муки и на 45 мин сократить продолжительность брожения. Продолжительность брожения сусла с добавлением 10 % вытяжки сокращалась по сравнению с контролем на сутки. Полученные образцы пива имели хорошее качество.
Вытяжку из солодовых ростков использовали также для активации прессованных дрожжей в хлебопечении. При добавлении вытяжки в опару со-
держание тиамина (витамина В1) в тесте повышалось на 20 %, а содержание токоферола (витамина Е) увеличивалось до 1,6 мг. Пробные производственные выпечки пшеничного хлеба показали, что при внесении 180-200 мл вытяжки на 1 кг муки изделия имели хорошую пористость, больший объемный выход, а продолжительность рас-стойки сократилась на 15...25 мин.
Солодовые ростки применяют при поверхностном выращивании плесневых грибов. Около 25 % пшеничных отрубей заменяли более дешевыми ростками. Среда получалась более рыхлой, что способствовало лучшей аэрации вертикальных слоев.
Вытяжка из солодовых ростков, полученная настаиванием при температуре 60 °С в течение 2 ч, применяется в качестве азотистого и фосфорного питания при производстве уксуса. При содержании сухих веществ 4,5 % в вытяжке содержится 65-70 мг % минерального фосфора.
В фармакологии солодовые экстракты используют в производстве антибиотиков как среду для размножения микроорганизмов и витаминный компонент [7].
Парфюмерная промышленность освоила экстракт как ценный ингредиент для шампуня и крема. Солодовый экстракт придает им нежную структуру, обладает противовоспалительным, увлажняющим действием.
Во ВНИИ пивобезалкогольной промышленности разработан способ получения из ростков протеолитического ферментного препарата. Измельченные ростки смешивали с водой в соотношении 1:10 и проводили экстрагирование в течение 2 ч при температуре 10 °С и рН 5,8. Затем ростки отделяли на центрифуге, а фугат охлаждали и концентрировали путем вымораживания в течение 2 сут. После отделения льда центрифугированием сконцентрированную вытяжку подщелачивали до рН 6,3. В полученном протеолитическом препарате из солодовых ростков содержатся тиамин (витамин В1), рибофлавин (витамин В2), пиридоксин (витамин В6), цианкобаломин (витамин В2), никотиновая кислота (витамин РР), пантотеновая кислота. Препарат в количестве 0,05-0,10 % к объему можно задавать как в бродильные чаны, так и в танки дображивания. При этом ускоряется процесс брожения, повышается стойкость пива [5]. Водной вытяжкой
COMPLEX USAGE OF RAW MATERIALS
из солодовых ростков опрыскивают ячмень при проращивании, что позволяет снизить производственные потери сухих веществ, а также сократить время проращивания ячменя. Биологически активные вещества вытяжки способствуют сокращению процесса солодо-ращения на сутки при увеличении выхода солода на 1,8 % и повышении его экстрактивности на 1,2 % [3].
В хлебопекарной промышленности для повышения минеральной и витаминной ценности хлеба и улучшения качества жидких заквасок ростки используют в качестве дополнительного источника фитазы.
Из солодовых ростков можно получать меланоидиновые препараты. Ме-ланоидиновый концентрат можно применять для подкраски и ароматизации сусла, так как использование большого количества несоложеных материалов в процессе приготовления сусла часто приводит к изменению характерного аромата и цветности готового пива. В процессе концентрирования водной вытяжки из солодовых ростков между сахарами и аминокислотами происходит реакция меланоидинообразова-ния, в результате которой образуются окрашенные продукты, и концентрат приобретает специфический аромат. Порошкообразный меланоидиновый концентрат получают высушиванием в распылительной сушилке с последующей выдержкой и досушиванием при температуре 100...105 °С до влажности 6-9 %. Добавление 50 л меланоиди-нового концентрата на 1000 дал пивного сусла повышает цветность по йоду на 1 ед., формирует мягкий вкус, приятный аромат [4].
Применение полировочных отходов в пищевой промышленности объясняется их химическим составом. Они образуются при очистке сухого пивоваренного солода перед подачей его в производство на полировочных машинах. Полировочные отходы представляют собой частицы измельчённой оболочки, эндосперма, солодовую пыль. Экстрактивность их (на абсолютно сухое вещество) составляет не менее 45 %, влажность - 4-9 %, содержание белка - 17-22 %, содержание клетчатки - 16-20 %, минеральных веществ около 7 % [7, 8].
Полировочные отходы экстрактивно-стью более 55 % можно возвращать в производство и использовать на стадии затирания в количестве не более 5 % к массе перерабатываемого сырья, при этом количество муки в помоле солода не должно превышать 25 % [6].
Благодаря тому, что полировочные отходы содержат большое количество питательных веществ, их можно широко применять в пищевой промышленности. Однако в настоящее время по-
лировочные отходы в пищевой промышленности используются достаточно ограничено.
Нами исследован витаминно-мине-ральный состав полировочных отходов. Анализ витаминов осуществляли по ГОСТ Р 50928, ГОСТ Р 50929 и Инструкции 4.1.10-15-4-205 «Определение содержания водорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии», анализ минеральных элементов проводили на энергодисперсионном рентгеновском спектрометре ЕХ-23000В11. Результаты полученных исследований представлены в таблице. Процент удовлетворения суточной потребности рассчитывали исходя из того, что продукты, приготовленные с добавлением полировочных отходов, содержат их в количестве 10-20 %. Как следует из приведенных данных, введение полировочных отходов в продукты питания увеличивает содержание витаминов незначительно - от 1,3 до 7,6 %, содержание минеральных элементов - от 0,2 до более 100 %. Суточная потребность в молибдене, кальции удовлетворяется до 11,5 и 13,2 % соответственно, в магнии - до 23,6 %, в калии - до 23,9 %, в цинке -до 24,3 %, в фосфоре - до 25,5 %, в железе - до 36,7 %, в селене - свыше 54%. Высокое содержание минеральных элементов в полировочных ячменных отходах позволяет позиционировать их как функциональный продукт.
Как известно, безотходные технологии предполагают повышение степени переработки сельскохозяйственного сырья с более полным извлечением из него полезных компонентов и вовлечение в переработку отходов производства с целью получения из них товарной продукции. Анализ химического состава и пищевой ценности вторичных продуктов переработки ячменя показал, что их использование в качестве дополнительных источников питательных веществ, формирующих функциональную направленность продуктов питания, возможно и целесообразно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Айвазян С.С., Чубакова Е.Я. Использование вторичных сырьевых ресурсов в пивоваренной промышленно-сти//Пищевая промышленность. 2007. №7. С. 63-64.
2. Верхотуров В.В., Франтенко В.К. Содержание антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства и перспективы их использования при получении солода//Эколо-гия и промышленность России. 2006. № 10. С. 15-17.
3. Заявка 2283861/13 РФ. Способ производства солода из пивоваренных сортов ячменя/Ю.И. Зданович, Г.И.
Витаминно-минеральный состав полировочных ячменных отходов
Элемент Содержание Суточная потреб- Удовлетворение суточной
в 100 г ность потребности, %
Тиамин (В1), 0,39 1,40 2,8-5,6
мг
Рибофлавин (В2), мг 0,20 1,50 1,3-2,6
Пиридоксин (В6), мг 0,52 2,00 2,6-5,2
Никотиновая кислота (РР), 4,90 15,00 3,3-6,6
мг
Токоферол (Е), мг 3,03 8,00 3,8-7,6
Железо, мг Кдпмм лл г 25,67 1789 00 14-20 1500-7500 12,8-36,7 7,1-23,9
калий, м 1 Кальций, мг 526,98 1ПОО оп 150 0 25 0 0 800-1200 2,1-13,2
Кремний, мг Магний, мг 1983,8и 294,93 Не уст. 250-350 ГПП 1ППП 8,4-23,6 П о
Натрий, мг Сера, мг 46,32 120,87 500- 1000 Не уст. 0,5-1,9
Фосфор, мг 1019,70 800-1200 8,5-25,5
Селен, мкг 380,00 50-70 54,2-свыше 100
Алюминий, 303,00 2000 1,5-3,0
мкг
Йод, мкг 14,70 100-150 1,0-2,9
Кобальт, мкг 12,25 Не уст. -
Марганец, мкг 1318,00 50008000 1,6-5,3
Медь, мкг 49,93 2000 0,2-0,5
Никель, мкг (Т)тпп мкг 15,98 389 70 Не уст. 3100-3800 1,0-2,5
М-' 1 ии, IV! 141 Хром, мкг ми/ миг 7,58 1458 30 \\J\J о и и 50-200 1200-1600 0,4-3,0
Цинк, мк1 Молибден, |458,3и 43,16 1200 1600 75-250 9,1-24,3 9,1-24,3 1,7-11,5
мкг
Цугленок, Н.В. Цугленок и др.; заявитель Ю.И. Зданович, Г.И. Цугленок, Н.В. Цугленок; заявл.06.08.2004; опубл. 20.09.2006.
4. Заявка 5066286/13 РФ. Способ производства красителя из ячменя/Е.Г. Иванова, А.А. Литвинов; заявитель ТОО НПФ «Алекс Иванс Лтд»; за-явл.20.05.1992; опубл. 10.05.1998.
5. Заявка 94025430/13 РФ. Способ получения солодового напитка с лечебно-профилактическим действием/ В.И. Байбаков; заявитель В.И. Байбаков; заявл.06.07.1994; опубл. 10.09.1998.
6. Колпакчи А.П., Голикова Н.Д. Вторичные материальные ресурсы пивоварения. - М.: Агропромиздат, 1986.
7. Никифорова Т.А. Особенности химического состава побочных продуктов переработки ячменя и возможные пути рационального их использова-ния//ОГУ. 2006. № 9. С. 275-278.
8. Ханданов Е. Новый подход к использованию ячменя в производстве пищевых продуктов//Пищевая технология. 2006. № 1. С. 12-18.
