CC BY
285
УДК 663.664.002.35:613.2:664:631.53.027.325.633.11 (045)
Проростки пшеницы ингредиент
для продуктов питания
О. В. Бережная, аспирант, Г. Г. Дубцов, д-р техн. наук, профессор,
Л. И. Войно, канд. биол. наук, профессор
Московский государственный университет пищевых производств
Ориентация на здоровый образ жизни становится все более популярной среди различных возрастных групп населения, что в свою очередь влечет за собой увеличение спроса на продукцию для здорового питания, к которой относятся продукты с пониженным количеством жира, сахара, но с высоким содержанием пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ.
Для обогащения продуктов питания используют разнообразное сырье и в первую очередь зерновое. Зерновые продукты являются источником витаминов, незаменимых аминокислот, минеральных веществ. Однако при производстве различных зерновых продуктов (сортовая мука, шлифованная крупа) наиболее ценные в пищевом отношении части зерна удаляются, что обуславливает целесообразность поиска направлений использования непосредственно целого зерна при производстве пищевой продукции. Определенный интерес в этом направлении представляют проростки зерна [1, 2]. Специально пророщенное зерно находит применение в кухнях многих народов мира. При прорастании зерна в значительной степени увеличивается содержание отдельных биологически активных веществ, так как многие из них необходимы для развития и формирования нового растения. Пищевая ценность пророщенного зерна значительно выше продуктов
Характеристика зерна пшеницы при проращивании
Таблица 1
Показатель Исходное зерно Пророщенное зерно
Массовая доля, %:
воды 14 40,0
белка 11,8 7,5
липидов 2,2 1,3
углеводов 59,5 41,4
Экстрактивность, % 7,0 58,6
его переработки, так как большая часть полезных веществ находится в зародыше зерна, содержащем витамины группы В, витамин Е, белки полноценные по аминокислотному составу, липиды. Пищевые волокна (клетчатка) оболочек зерна усиливает перистальтику кишечника, нормализируя процесс пищеварения. В отношении пшеницы диетологами рекомендовано употреблять проростки пшеницы с ростками не более 2 мм [1]. Использование пророщен-ных зерен позволяет разнообразить ассортимент продукции, придавать продуктам оригинальную вкусовую гамму и обогащать их биологически активными веществами, играющими важную роль в предупреждении возникновения заболеваний.
С целью формирования требований к проросткам пшеницы, предназначенным для использования в качестве ингредиента пищевой и кулинарной продукции, исследовали изменения, происходящие при проращивании зерна.Пробу рядового зерна урожая 2013 г. замачивали в течение 2 ч в воде с температурой 25 °С, затем размещали слоем 30 мм для проращивания при температуре 20 °С в течение 48 ч до образования ростков длиной около 2 мм, периодически увлажняя. Характеристика полученной пробы пророщенного зерна в сравнении с исходной представлена в табл. 1.
Прорастание зерна сопровождается значительным накоплением водорастворимых веществ, о чем свидетельствует высокая экстрактивность получаемого продукта, при этом снижается содержание белков, липидов и углеводов, расходуемых на процессы, связанные с формированием и развитием зародыша растения. Содержание свободных аминокислот в пророщенном зерне увеличивается в семь раз, витамина В6 - более чем в пять раз, витамина В1 - в 1,5
раза, фолиевой кислоты - в четыре раза, витамина В2 - в 13,5 раза. В проросшей пшенице витамина Е содержится 25 мг на 100 г, тогда как в непроросшем - 7 мг/ 100 г. В зрелом зерне пшеницы витамина С практически не содержится (1,07 мг/100 г), в пророщенном зерне обнаружено около 16 мг/100 г аскорбиновой кислоты
Известно, что антиоксиданты, присутствующие в пище, усиливают иммунную защиту организма и, следовательно, снижают риск инфицирования. Природные антиоксиданты регулируют степень влияния неферментативного свободно радикального окисления на большинство биохимических процессов организма, создавая тем самым оптимальные условия для метаболизма и обеспечения нормального роста клеток и тканей. Это обусловливает повышенный интерес к поиску профилактических и лечебных антиокси-дантных средств природного происхождения, основным преимуществом которых является их многостороннее и щадящее воздействие на организм, отсутствие или незначительность проявления побочных эффектов. Метод измерения антиоксидантной ёмкости основан на реакции обесцвечивания катион-радикала АБТС в присутствии антиоксидантов, которые способны обрывать свободно радикальные реакции окисления. Исследуя анти-оксидантную емкость пророщенного зерна, установили, что гидрофильная и липофильная фракции проб зерна пшеницы обладают антиоксидантной ёмкостью (рисунок). Следует отметить, что в сухом зерне значение антиок-сидантной емкости невелико, а про-рощенное зерно характеризовалось повышением антиоксидантной ёмкостью по гидрофильной фракции до 26,02 моль ТЭ/г СВ, по липофильной фракции - до 1,446 моль ТЭ/г СВ. При последующим хранении проро-
о с
Исходное зерно
Пророщенное Вакуум 5 дней зерно хранения
Изменение антиоксидантной активности зерна: 1 - AOE липофильная фракция, 2 - AOE гидрофильная фракция
щенного зерна в условиях вакуумной упаковки в течение 5 сут при температуре 6 ± 2 °С хранения наблюдалось незначительное уменьшение антиокидантной емкости по гидрофильной фракции и почти в два раза у липофильной фракции. Высокая антиоксидантная емкость проростков пшеницы указывает на целесообразность их использования при получении продуктов, содержащих легко окисляемые компоненты, например ненасыщенные жиры или натуральные пигменты.
Существенным фактором, сдерживающим широкое использование пророщенного зерна пшеницы, является склонность к повышенной контаминации микроорганизмами. В настоящее время в продовольственных магазинах можно встретить пророщенные зерна различных культур, появившиеся в продаже сравнительно недавно в пластиковых ланч-боксах. В процессе хранения на полках магазина продолжается рост проростков, и идет контамини-рование микроорганизмами. Исследования микробиологической контаминации предлагаемых продуктов свидетельствует о том, что они не соответствуют требованиям санитарной безопасности [3].
В целях мониторинга состояния микробиологических показателей проростков пшеницы, предлагаемых к реализации в розничной торговой сети, в ряде крупных универсамов был проведен отбор образцов про-рощенной пшеницы. Упаковка была вскрыта в условиях, исключающих повторное обсеменение продукта, и проведены определения микробиологических показателей в отобранных образцах в соответствии с принятыми методиками и ГОСТами
[4 - 6].
Проведенные исследования показали, что пророщенное зерно, предлагаемое для непосредственного
Таблица 2
Влияние препаратов бактерио-фунгостатистического действия на изменение микрофлоры пророщенного зерна пшеницы
Показатель Содержание микроорганизмов на поверхности зерна, КОЕ I г
кMAФAнM Плесневые грибы и дрожжи БГКП
Величина допустимого уровня по ТР ТС 021 /2011 5^103 100 В 0,1 г не допускаются
Исходное зерно 8-103 60 Не обнаружено
Зерно после замачивания 6-104 70 Не обнаружено
Пророщенное зерно, обработанное «Униконсом» 4^103 40 Не обнаружено
Пророщенное зерно, обработанное М1а^ге$Ь 2>102 20 Не обнаружено
Таблица 3
Изменение микробиологических показателей при хранении проростков зерна пшеницы
в вакуумной упаковке
Показатель Содержание микроорганизмов в пророщенном зерне пшеницы при хранении в вакуумной упаковке
3 сут 5 сут 8 сут
Опыт Контроль Опыт Контроль Опыт Контроль
кMAФAнM, КОЕ I г 3,4^103 6-103 4,2^103 8>103 2>104 6,3-104
Плесени, КОЕД Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено
Дрожжи, КОЕД Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено
БГКП, в 0,1 г не допускается Отсутствуют Отсутствуют Отсутствуют
употребления в пищу, характеризуется значительным уровнем обсеменения микроорганизмами.
Учитывая перспективность использования пророщенного зерна для улучшения органолептических характеристик и повышения пищевой ценности продуктов питания, исследовали возможность использования ряда технических приемов для предотвращения его контаминации микроорганизмами. Одной из технологических стадий проращивания зерна является его замачивание, что создает условия для развития микрофлоры. Для снижения уровня бактериального и грибного загрязнения пророщенного зерна использовали препараты нового поколения бактерио-фунгостатистического действия: «Униконс» (ООО «АРОМА ФРУТ», Нижний Новгород) - действующее
вещество полиазолидинаммонии ионгидрат; 1,2,3-тригидроксипропан и MicroFresh (ООО «Джоржия», Москва) - продукт растительного происхождения, содержащий природные полифенолы и органические кислоты. Первоначально эффективность действия препаратов проверяли на чистых культурах микроскопических грибов и некоторых бактерий. На агаризованную питательную среду в чашки Петри газоном высеивали суспензию грибов рода Aspergillus, Pénicillium, Mucor, Rhizopus как наиболее часто контаминирующих зерновые культуры. Также исследовали антагонистическое действие препаратов по отношению к бактериям группы кишечной палочки на примере E-coli. В чашки Петри засевали газоном исследуемые культуры и делали по четыре лунки диаметром
ПИЩЕВДЯ ПPOMЫШЛEННOСТЬ 5/2015 27
Пищевая ценность кулинарной продукции с использованием проростков пшеницы
Таблица 4
Наименование Выход блюда, г Пищевая ценность блюда без добавки Пищевая ценность блюда с добавкой из проростков пшеницы
блюда с проростками пшеницы Белки, г Жиры, г Углеводы, г Энергетическая ценность, ккал С, мг В1, мг ПВ, г Белки, г Жиры, г Угле-воды, г Энергетическая ценность, ккал С, мг В1, мг ПВ, г
Мусс 210 5,9 4 33,7 195 120 0,05 2,93 6,2 4,1 35,1 203 120,26 0,007 3,04
Молочный коктейль 252 9,5 18,3 47,9 395 2,18 1,6 0,29 10,3 18,4 52 416 4,78 1,62 0,39
Шоколадный десерт 23 1,4 2,8 9,3 70 1,2 0,009 0,94 1,6 2,9 10,1 75 1,25 0,01 0,96
Салат с рукколой 150 3,2 7,3 4,3 97 24,25 0,06 1,56 4,3 7,4 10,6 128 25,25 0,08 1,72
Салат «Фрешмикс» 183 3,1 2,4 11,7 82 58,13 0,06 2,44 3,4 2,6 12,8 90 59,13 0,08 2,6
10 мм и равномерно вносили тот или иной антимикробный препарат, постепенно увеличивая концентрацию. После инкубирования в течение 3 сут при температуре 37 °С измеряли зоны подавления роста грибов и бактерий. В результате исследований было установлено, что препараты «Униконс» и М1с1^геБИ подавляют рост и развитие исследуемых бактериальных и грибных культур.
Действие препаратов проверяли на пробах пророщенного зерна. Пробы зерна выдерживали в течение 2 мин отдельно в водном растворе препарата М1с1^геБИ (гидромодуль 1:80) и препарата «Униконс» ( гидромодуль 1:30). Контролем служила проба исходного зерна, необработанная препаратами. Результаты исследования микробиологических показателей не обработанных и обработанных препаратами проб зерна представлены в табл. 2.
На основании исследования было установлено, что обработка пророщенного зерна препаратами «Униконс» и Мк^геБИ позволяет значительно снизить его микробиологическую обсемененность. Количество кМАФАнМ при обработке «Униконсом» снижается на 94 %, плесневых грибов и дрожжей -на 40%; при обработке MicroFresh
кМАФАнМ снижается на 99%, плесневых грибов и дрожжей - на 74% по сравнению с контролем, БГКП -не обнаружено.
В результате исследований выявлено, что препарат растительного происхождения MicroFresh является более эффективным для снижения микробиологической контаминации по сравнению с препаратом «Уни-конс»; при этом продукт сохраняет пищевую ценность и безопасность при употреблении
С целью продления сроков реализации проростков пшеницы и для предупреждения повторного обсеменения использовали вакуумную упаковку. В открытом пакете про-рощенные зерна пшеницы, предварительно обработанные препаратом Мк^теБИ, подвергали вакууми-рованию. Хранение осуществляли в холодильнике при температуре 6 ± 2 °С, периодически определяя состав микроорганизмов (табл. 3).
Учитывая рекомендуемые в МУК 4.2.1847 - 04 [7] коэффициенты резерва, срок годности пророщенных зерен пшеницы составил 5 сут при температуре 6 ± 2 °С. На основании исследования следует сделать вывод о целесообразности использования вакуумной упаковки с предварительной обработкой антимикробным пре-
паратом MicroFresh, что соответствует ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевых продуктов» для обеспечения срока годности продукта до 5 суток».
Проростки зерна пшеницы можно рекомендовать к использованию с целью повышения пищевой ценности кулинарных блюд в качестве добавок, не подвергающихся тепловой обработке.В качестве объектов для обогащения были выбраны пять наименований кулинарной продукции, относящиеся к различным ассортиментным группам: салаты из свежих овощей, мусс на основе ягод и йогурта, молочный коктейль и шоколадный десерт. Данный ассортимент был выбран в связи с тем, что в их число входят представители тех групп кулинарной продукции, обогащение которых за счет использования пророщенного зерна может осуществляться в первую очередь. Пророщенные зерна вводили в салаты из свежих овощей, так как они не подвергались термической обработке, которая могла бы привести к потерям биологически активных веществ пророщенного зерна. При приготовлении мусса и молочного коктейля пророщенное зерно играет роль наполнителя, обеспечивающего в продукте повышенное количество пищевых волокон; в составе шоколадного десерта пророщенное зерно выступает в качестве заменителя орехов, снижая при этом общую энергетическую ценность. Во всех случаях введение пророщенного зерна обеспечивает повышение содержания в продуктах витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон (табл. 4). Следует также учитывать, что введение пророщенного зерна снижает интенсивность окислительных процессов в продуктах, в том числе окисления жиров, вследствие значительного содержания в нем витамина Е и аскорбиновой кислоты.
Введение пророщенного зерна в кулинарную продукцию приводит
к повышению содержания витамина С - в среднем на 25%, витамина В, - на 24 %, пищевых волокон -на 12%. Использование пророщен-ных зерен позволяет разнообразить ассортимент продукции, придавать продуктам оригинальную вкусовую гамму и, что является наиболее важным, создавать продукты, обогащенные биологически активными веществами, играющими важную роль в предупреждении возникновения заболеваний. Наиболее актуальным направлением в первую очередь должно стать обогащение питания женщин в детородном возрасте, поскольку именно от их здоровья в большей степени зависит рождение полноценного потомства, сохранение и здоровье человеческой популяции. Вторым по значимости должно быть обогащение питания лиц пожилого возраста, так как это даст возможность компенсировать
неблагоприятную демографическую ситуацию за счет увеличения длительности активной жизни и трудоспособности лиц старших возрастных групп как наиболее грамотного слоя современного общества. Проростки злаков являются ценнейшим оздоровительным продуктом для жителей регионов с экстремальными климатическими условиями, а также регионов с повышенным радиационным фоном, геологов, полярников и т. д. На проростки зерна пшеницы в вакуумной упаковке, предназначенные для производства пищевой и кулинарной продукции, подготовлена и утверждена техническая документация.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шаскольская, Н. Д. Самая полезная еда: проростки/ Н.Д. Шаскольская, В.В. Шаскольский. - СПб.: Веды, Азбука-Аттикус, 2011. - С. 1662.
2. Зверев, С. В. Функциональные зернопродукты/С. В. Зверев, Н. С. Зверева. - М.: ДеЛи принт, 2006. - С. 50.
3. Дубцов, Г. Г. Повышение микробиологической безопасности проро-щенного зерна пшеницы/ Г.Г. Дубцов, О.В. Бережная, Л.И. Войно // Пищевая промышленность. - 2013. - № 6. -С. 28 - 29.
4. ГОСТ 10444.15 - 94. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов.
5. ГОСТ 30726 - 2001. Методы выявления и определения количества бактерий вида Eschericha coli.
6. ГОСТ 26668 - 85. Методы отбора проб для микробиологических анализов.
7. МУК 4.2.1847 - 04. Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов.
Проростки пшеницы - ингредиент для продуктов питания Ключевые слова
пшеница; проростки; биологически активные вещества растений; антимикробные препараты
Реферат
Пророщенные зерна - это продукты, которые содержат природные антиоксиданты, их гораздо полезнее использовать в пищу, чем синтетические препараты. Одним из прогрессивных направлений в развитии производства продуктов функционального питания является создание обогащённых продуктов на основе зерна, так как в силу невысокой стоимости исходного сырья они доступны широким слоям населения и способны компенсировать недостаток биологически активных веществ в рационе, повысить сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам внешней среды, и, следовательно, увеличить продолжительность жизни населения. Пророщенные зерна можно отнести к функциональным продуктам питания, способным оказывать оздоровительное действие, как на состояние желудочно-кишечного тракта, так и на организм в целом. К сожалению, в нашей стране пророщенные семена как оздоровительный продукт практически не используются. Также существенным фактором, сдерживающим широкое применение хлебопекарными предприятиями проро-щенного зерна пшеницы и предприятиями общественного питания, является склонность к повышенной контаминации микроорганизмами в процессе проращивания. Рассмотрены перспективы использования проростков зерна пшеницы при производстве продуктов питания в качестве источника биологически активных веществ и пищевых волокон. Показано, что проростки обладают значительной антиоксидантой емкостью. В целях снижения микробиологической контаминации проростков предложено использование препаратов бактерио-фунгостатистического действия растительного происхождения. Определены режимы и сроки годности проростков пшеницы, упакованных в потребительскую тару в вакууме. Цельные или измельченные сырые проростки можно добавлять в различные молочные продукты, каши, фарш, салаты, мороженое. Освоение промышленного производства этих продуктов, их распространение на территории нашей страны помогут поднять качественный уровень питания населения и будут способствовать улучшению здоровья людей.
Авторы
Бережная Оксана Витальевна, аспирант, Дубцов Георгий Георгиевич, д-р техн. наук, профессор, Войно Людмила Ильинична, канд. биол. наук, профессор, Московский государственный университет пищевых производств, 125080, Москва, Волоколамское ш., 11, [email protected]
Wheat Germ - an Ingredient for Food Products Key words
wheat, wheat seedlings, the biologically active substances of plants, antimicrobials
Abstracts
Germinated grain is the product that contains natural antioxidants, they are much more preferable to use in food rather than synthetic drugs. Grain-based food production has become a popular and fast growing trend in the healthy /bio food industry. This popularity is attributed to low price of raw material and affordability to a wide range of customers with different income levels. Moreover such products are considered to be an integral part of healthy diet that helps to increase the immune system and therefore improve the life span. Germinated grains can be attributed to functional food that can provide healing effect, both on gastrointestinal tract, and the whole body. Unfortunately, germinated grains as a wellness product is not popular in our country. The most significant factor that does not allow bakeries and catering to use germinated grains is the tendency to increased microorganism contamination in the process of germination. Prospects of the usage of wheat sprouts as the source of biologically achieve substances and dietary fibers is under consideration. It is shown that the seedlings of wheat grain have significant antioxidant capacity. To reduce the microbiological contamination of wheat seedlings it is suggested to use preparations with bacteria statistical effect from plant origin. Regimes and shelf life of wheat seedlings, packed in consumer packaging in a vacuum are defined. Whole or chopped germinated grain can be added to a variety of dairy products, porridges, mince, salads, ice creams. Development of industrial production of these products can improve the quality of food and help improve the health of people in our country.
Authors
Berezhnaya Oksana Vitalyevna, Graduate Student, Dubtsov Georgiy Georgievich, Doctor of Technical Science, Professor, Voyno Lyudmila Ilyinichna, Candidate of Biological Science, Professor, Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoye Shosse, Moscow, 125080, [email protected]
