CC BY
25
СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ
УДК 633.14
Исследование содержания пентозанов в селекционных сортах ржи
И. Н. Грибкова,
канд. техн. наук; И. В. Селина; М. С. Созинова
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности
;
последнее время актуальная за, дача производственной практики — выпуск высококачественной продукции согласно системы ХАССП. Для внедрения системы ХАССП производители обязаны не только исследовать свой собственный продукт и методы производства, но и применять эту систему и ее требования к поставщикам сырья, вспомогательным материалам, а также к системе оптовой торговли. С этой целью важно не только отслеживать контрольные точки рисков в технологической цепочке производства, но и использовать сырье с качественными показателями, обеспечивающими выпуск продукции стабильно высокого качества.
С этой целью во ВНИИПБиВП в рамках ежегодного мониторинга качества различных зерновых культур, в том числе ржи [1, 2], в 2013 г. была проведена исследовательская работа, направленная на определение требований, предъявляемых к зерновому сырью, в частности ржи, широко используемого в техноло-
гии напитков брожения в качестве основного сырья.
Считается, что рожь до сих пор остается в числе важнейших зерновых культур мира.
В настоящее время рожь — преимущественно европейская зерновая культура. Основные ее посевы располагаются в странах, куда входят Европейский Союз, Россия, Беларусь, Украина [3].
На протяжении многих лет наибольший объем ржи производился в Центральном, Волго-Вятском, Приволжском и Уральском регионах [3]. В результате сокращения посевов ржи по многим, в том числе экономическим причинам, в настоящее время только в девяти субъектах РФ производится рожь (табл. 1).
На 2012 г. в Госреестр селекционных достижений РФ было включено 63 сорта озимой ржи, из которых 59 российской селекции, а четыре — зарубежной [3], а в 2013 г. [4] было внесено семь новых сортов, селекционированных в Российской Федерации.
Таблица 1
Регион Валовой сбор озимой ржи, тыс. т Доля ржи в сборе всех зерновых, %
Республика Башкортостан 835 28,5
Республика Татарстан 585 13,2
Оренбургская обл. 430 19,1
Саратовская обл. 312 11,2
Волгоградская обл. 196 5,9
Самарская обл. 146 12,9
Кировская обл. 161 22,8
Брянская обл. 171 28,1
Алтайский край 196 3,5
36 ПИВО и НАПИТКИ 4 • 2014
Химический состав ржи отличается от других зерновых культур в основном содержанием пентозанов (табл. 2) [5].
Содержание крахмала у всех представленных культур колеблется в пределах 62-85%, за исключением овса, что объясняется его высокой пленчатостью, белка — находится в пределах значений 9,0-13,5%; по уровню клетчатки первое место занимает овес, содержание пентоза-нов у проса и риса самое низкое из представленной группы зерновых, а самое высокое содержание этих некрахмальных полисахаридов — у ржи.
Уровень содержания пентозанов [6] влияет на увеличение периода созревания зерна в состоянии покоя, формирование вкуса и аромата, образование оксиметилфурфурола при термообработке продукта.
Содержание пентозанов в исследуемых образцах ржи и ржаного солода определяли по методике Weswing Р. Н. [7] в модификации Мальцева [8], который достаточно широко используется за рубежом для определения качественного и количественного содержания данных некрахмальных полисахаридов в сырье.
Исследовали семь сортов озимой ржи из ГУ Зональных НИИ СХ Северо-Востока им. Рудницкого. Были проведены испытания образцов ржи: Вятка 2, Фаленская 4, Рушник, Дымка, Кировская 89, Снежана, отобранных с конкурсного сортоиспытания (КСИ), и Фаленская 4 (питомник Р1) по органолептическим и физико-химическим показателям качества и содержанию пентозанов (табл. 3).
Как показывают данные табл. 3, содержание влаги в образцах ржи колебалось на уровне 7,2-7,8%; показатель натуры, характеризующий выполненность зерна или содержание крахмала, был в пределах 653688 г/дм3; прорастаемость образцов ржи, физиологический показатель, характеризующий способность зерна к солодоращению, был на высоком уровне — более 95%; абсолютная масса, характеризующая крупность и плотность зерна, колебалась от 24,1 до 30,5 г; белок был на уровне 12%.
Лучшие показатели отмечены в сортах: Фаленская 4 (КСИ) и Фален-ская 4 (питомник Р1).
Рожь служит сырьем для производства ржаного ферментированного
Таблица 2
Злак Средний химический состав, % на сухое вещество Температура
крахмал белки пентозаны клетчатка жиры зола клейстеризации крахмала, °С
Ячмень 62,0 11,8 10,3 5,7 2,5 3,1 55.70
Пшеница 63,8 14,5 7,4 2,9 2,0 2,2 50.80
Рожь 63,8 13,5 10,6 2,4 2,0 2,4 52.55
Просо 64,6 11,2 2,0 2,6 3,7 1,5 67.77
Овес 44,7 13,4 7,5 12,4 6,1 3,5 —
Рис 85,0 9,0 2,0 2,3 0,5 0,4 80.85
Кукуруза 71,8 11,6 6,2 4,2 5,8 1,2 62.75
и неферментированного солода, используемого как при производстве концентрата квасного сусла, так и при изготовлении напитков на зерновой основе.
Для определения качества получаемого ржаного солода проводили микросоложение образцов ржи на микросолодовне «Бее§ег» (Германия).
Процесс приготовления нефермен-тированного ржаного солода включал три этапа: замачивание, проращивание и сушку свежепроросшего солода.
Рожь замачивали до 42% влаги при температуре замочной воды 12 °С. Режим замачивания следующий: 6 ч — зерно под водой с постоянным притоком свежей воды; 4 ч — зерно без воды при постоянном удалении двуокиси углерода и орошении из форсунки по 10 мин каждый час; 6 ч — зерно под водой с постоянным притоком свежей воды и т. д.
При достижении зерном влажности 41,7-42,3% процесс замачивания заканчивали. В пробах массой 50 г подсчитывали количество наклюнувшихся зерен (%), после чего образцы ячменя помещали в специальную растильную камеру, где автоматически поддерживали необходимую температуру и влажность согласно режиму приготовления светлого пивоваренного солода.
Ежедневно свежепроросший солод ворошили вручную, замеряли температуру в зерне, вели наблюдение за ростом корешков и растворением эндосперма зерна. После 5-6 сут ращения готовый солод сушили в лабораторной автоматической сушилке по режиму для светлого солода в течение 24 ч: 1-9 ч — температура 30...50 °С; 10-20 ч — температура 55...65 °С; 21-24 ч — температура 70.85 °С.
Процесс приготовления ферментированного ржаного солода проводили в четыре этапа: замачивание,
проращивание, томление (ферментация) и сушка.
Рожь замачивали до влажности 45-47% при температуре 12 °С, проращивание проводили в течение 3 сут при температуре 10.12 °С. Затем проводили ферментацию свеже-проросшей ржи: 1-е сутки — самосогревание при температуре 20.25 °С; 2-е сутки — томление в термостате при температуре 52.55 °С; 3-и сутки — томление при температуре 62.65 °С; 4-е сутки — томление при температуре 68 °С. Затем сушка томленого солода в течение 24 ч при температуре от 20 до 85 °С.
Качественные показатели солодов представлены в табл. 4, 5.
Все образцы неферментирован-ного солода из ржи соответствовали требованиям [9].
Представленные в табл. 4 экспериментальные данные по физико-химическим показателям нефермен-тированного солода, полученным из различных сортов, варьируют.
Максимальная массовая доля экстракта при холодном экстрагировании отмечена у сорта Кировская 89 (45,2%), а минимальная — у сорта Фаленская 4, выращенного в питомнике Р1 (49,2%). Массовая доля экстракта при горячем экстрагировании находилась в диапазоне от 80,0% (сорт Снежана) до 83,7% (сорт Рушник).
Продолжительность осахарива-ния лабораторного сусла была на одном уровне и составляла 25 мин. Все образцы неферментированного солода исследуемых сортов ржи соответствовали I классу по ГОСТ Р 52061-2003 [9].
Максимальный уровень кислотности неферментированного солода отмечен у сорта Рушник (17,0 к. ед.), а минимальный — у сорта Снежана (11,0 к. ед.).
Показатель цвета неферменти-рованного солода исследуемых об-
4 • 2014 ПИВО и НАПИТКИ 37
Таблица 3
Показатель качества Сорт ржи
Вятка 2 Фаленская 4 Рушник Дымка Кировская 89 Снежана Фаленская 4 (питомник Р1)
Содержание влаги, % 7,5 7,7 7,2 7,6 7,8 7,3 7,5
Натура, г/дм3 675 686 674 672 653 656 688
Прорастаемость (на 5-е сут), % 97,7 98,3 98,2 97,3 97,8 95,1 97,7
Масса 1000 зерен, г 26,5 25,6 25,0 25,9 30,5 28,2 24,1
Содержание белка, % 12,9 11,6 11,8 11,9 12,7 11,8 12,0
Содержание пентозанов, % 5,3 5,0 5,0 5,7 5,8 4,9 5,6
Таблица 4
Сорт ржи Содержание влаги, % Показатели качества Массовая доля экстракта, Продолжительность % (горячее экстрагирование) осахаривания, мин Кислотность, к. ед. Цвет, Ц. ед. Содержание пентозанов, %
Вятка 2 7,0 81,4 25 16,5 4,9 4,9
Фаленская 4 7,1 79,6 25 13,4 3,8 4,4
Рушник 7,1 82,1 25 17,0 3,5 4,5
Дымка 7,2 81,7 25 12,9 4,0 5,3
Кировская 89 7,3 83,4 25 13,4 4,7 5,4
Снежана 7,0 82,3 25 11,0 4,1 4,5
Фаленская 4 (питомник Р1) 7,2 82,4 25 16,2 4,2 4,8
Таблица 5
Сорт ржи Содержание влаги,% Показатели качества Массовая доля экстракта, % ., Кислотность, Экстрагирование к ед ' холодное горячее Цвет, Ц. ед. Содержание пентозанов,%
Вятка 2 6,0 46,7 81,5 45,0 10,9 4,7
Фаленская 4 6,1 49,1 82,3 42,7 11,6 4,2
Рушник 6,8 48,0 83,7 44,3 13,1 4,3
Дымка 6,4 48,6 81,0 43,0 10,0 5,1
Кировская 89 6,5 45,2 82,2 45,6 11,2 5,2
Снежана 6,3 46,7 80,0 42,7 12,4 4,1
Фаленская 4 (питомник Р1) 6,5 49,2 81,3 45,4 12,8 4,6
разцов находился в диапазоне от 3,5 ц. ед. у сорта Рушник до 4,9 ц. ед. у сорта Вятка 2.
Показатели качества ферментированного солода из ржи урожая 2012 г. приведены в табл. 5.
По данным табл. 5, все образцы ферментированного солода из ржи соответствовали требованиям действующего стандарта [9].
Массовая доля экстракта при холодном экстрагировании у образцов ферментированного солода находилась в диапазоне от 45,2 до 49,2 %.
Наименьший уровень содержания экстракта при горячем экстрагировании получен у сорта Снежана (80,0%), наибольший — у сорта Рушник (83,7%).
Максимальное образование кислотности в стандартных условиях микросоложения отмечено у сорта Фаленская 4 (питомник Р1) — 45,4 к. ед., а минимальное — у сортов Фаленская 4 (КСИ) и Снежана.
Цвет полученных образцов ферментированного солода находился в диапазоне от 10,0 ц. ед. (у сорта Дымка) до 13,1 ц. ед. (сорт Рушник).
Образцы ржи и солода из нее также изучали по содержанию пентоза-нов.
В исходном сырье (ржи) содержание пентозанов, основных соединений, отвечающих за аромат и вкус напитков из ржаного сырья, было на уровне 4,9-5,8%. Наибольшее содержание этих некрахмальных полисахаридов отмечено у сорта ржи Кировская 89 (5,8%), а наименьшее — у сорта ржи Снежана (4,9%).
Неферментированный ржаной солод характеризовался показателями пентозанов в диапазоне 4,4-5,4%, причем наибольшим содержанием пентозанов обладал сорт Кировская 89, наименьшим — сорт Фален-ская 4 (КСИ).
В ферментированном ржаном солоде максимальное содержание
пентозанов было у ржи сорта Кировская 89, минимальное — у ржи сорта Снежана.
Таким образом, в процессе получения неферментированного солода содержание пентозанов снижается на 0,4-0,6%, а в процессе производства ферментированного солода убыль их содержания происходит на
0.6-1,0% по сравнению с исходными образцами ржи.
Проведенная работа позволила оценить качество селекционных образцов ржи и получаемого из нее солода по физико-химическим и дополнительным параметрам, характеризующим качество зернового сырья, применяемого в технологии напитков брожения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сортовые особенности качественных показателей зерна озимой ржи для производства солода/И. Н. Грибкова [и др.] // Пиво и напитки. — 2011. — № 5.
38 ПИВО и НАПИТКИ 4 • 2014
2. Мониторинг качества ржи и тритикале/К. В. Кобелев [и др.] // Пиво и напитки. — 2013. — № 1. — С. 40-43.
3. Гончаренко, А. А. Состояние производства и селекция озимой ржи в Российской Федерации/А. А. Гончаренко // Нива Урала. — 2012. — № 6. — С. 4-6.
4. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. — Т. 1. М., 2013. — С. 12-17.
5. Главарданов, Р. Производство сиропообразных продуктов на основе хлебных злаков/Р. Главарданов // Пиво и напитки. — 2010. — № 5. — С. 44-47.
6. Гернет, М. В. Количественное опреде-
Исследование содержания пентозанов в селекционных сортах ржи
Ключевые слова
зерно; качественные показатели ржи и солода из него; мониторинг качества зерна; пентозаны ржи; рожь; солод.
Реферат
В статье рассматривается проблема качественного контроля ржаного сырья с целью выпуска напитков брожения стабильно высокого качества. Приведена статистика объемов выращивания ржи на территории РФ и сорта ржи, приведенные в Госреестре селекционных достижений 2012 г.
Обоснована необходимость исследования содержания пентозанов, как одних из соединений, отличающих рожь по химическому составу от других злаковых, и приведена методика оценки их содержания в исследуемых образцах ржи и ржаного солода. Приведены данные об исследовании семи сортов озимой ржи из ГУ Зональных НИИ СХ Северо-Востока им. Рудницкого РАСХН и солода из него с режимами солодоращения. Показано, что исследуемые образцы озимой ржи варьируют по основным — экстрактивно-сти, содержанию влаги, кислотности, цвету, и дополнительным — содержанию пентозанов, показателям качества.
Сделан вывод о том, что в процессе получения неферментированного солода содержание пентозанов снижается на меньший процент, чем в процессе производства ферментированного солода.
Авторы
Грибкова Ирина Николаевна, канд. техн. наук;
Селина Ирина Васильевна;
Созинова Марина Сергеевна
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной
и винодельческой промышленности
119021, Москва, ул. Россолимо, д. 7,
institute-beer@mail.ru
ление пентозанов как метод оценки качества ржи/М. В. Гернет, К. В. Кобелев, И. Н. Грибкова // Пиво и напитки. — 2013. — № 2. — С. 28-32.
7. Weswing, P. H. The acidextracted pentosan content of wheat as a measure of milling quality of Pacific Northwest wheats/P. H. Weswing, W. H. Foote, G. R. Drusts // Cereal Chem. — 1963. — № 40. — Р. 169-173.
8. Химико-технологический контроль производства солода и пива/П. М. Мальцев [и др.] // Пищевая промышленность. — 1976. — С. 88-91.
9. ГОСТ Р 52061-2003 «Солод ржаной сухой. Технические условия». <S?
Investigation of Pentosan Content in Breeding Varieties of Rye
Key words
grain; quality characteristics of rye and it's malt; grain quality monitoring; rye pentosans; rye; malt.
Abstract
There is the problem of quality control of rye raw materials for manufacture fermented beverages consistently high quality is considered in this article. The statistics of the volume of growing rye in Russia and rye varieties listed in Gossreestre breeding achievements 2012. Necessity of research pentosan content, as one of the compounds that distinguish rye in chemical composition from other cereals and describes a method of evaluation of their content in the samples of rye and rye malt shows in this article.
The investigation presents data on the study 7 varieties of winter rye Research Institute of Agriculture North-East by Rudnicki Russian Agricultural Academy of Sciences and it, s malt with malting regimes.
The invtstigation is showes that the winter rye samples are varies by major — extract content, moisture content, acidity, color, and additional — pentosan content, quality indicators.
It is concluded that in the preparation of non-fermented malt pentosan content is reduced by a smaller percentage than in the process of production of fermented malt.
Authors
Gribkova Irina Nikolaevna, Candidate of Technical Science; Selina Irina Vasilievna; Sozinova Marina Sergeevna All-Russian Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industries 7 Rossolimo St., Moscow, 119021, Russia, institute-beer@mail.ru
союз российских Саюз союз пивоваров
пивоваров пл^ыд п1вавав\й казахстана
Форум пивоваров Евразии
Москва, 30 сентября 2014 г. Отель «Ритц-Карлтон»
Проведение Евразийского Форума пивоваров инициировано Союзом российских пивоваров с целью содействия межгосударственным интеграционным процессам, таким как образование Евразийского экономического союза.
В Форуме примут участие более 300 представителей пивоваренных предприятий России, отраслевых союзов пивоваров Беларуси и Казахстана. В числе приглашенных представители профильных министерств и ведомств Российской Федерации, Республики Беларусь и Республики Казахстан.
Программа Форума предполагает:
• пленарное заседание, посвященное состоянию евразийского рынка пива;
• круглый стол «Особенности законодательного регулирования рынка пива»;
• круглый стол «Госполитика в области снижения уровня злоупотребления алкогольной продукцией. Успехи и перспективы».
Участники Форума получат из первых рук актуальную информацию о законодательных новеллах в области производства и оборота пивоваренной продукции и смогут обсудить особенности государственной политики в области снижения масштабов злоупотребления алкогольной продукцией.
В рамках Форума состоится празднование 15-летия Союза российских пивоваров. Союз создан 15 сентября 1999 г. решением Всероссийской учредительной конференции, в которой участвовали делегаты от 66 предприятий пивоваренной отрасли из 52 регионов России.
Форум призван стать продолжателем традиций проводимых Союзом российских пивоваров ежегодных всероссийских пивоваренных конференций, являвшихся площадками для выступлений экспертов и специалистов, наиболее информированных по самому широкому спектру вопросов, волнующих пивоваренную отрасль.
ОНЛАЙН РЕГИСТРАЦИЯ НА ФОРУМ: http://beerunion.ru/forum-2014/
4 • 2014 ПИВО и НАПИТКИ
