CC BY
20
СОВРЕМЕННЫЕТЕХНОЛОГИИ для ПИВОВАРЕНИЯг
УДК 663.421:433:669.22 (045)
Воздействие наночастиц серебра на прорастание ячменя и качество свежепроросшего солода
Ю. А. Уваров; Д. В. Карпенко, д-р техн. наук, доцент Московский государственный университет пищевых производств
Ключевые слова: замочная вода; наночастицы серебра; проращивание ячменя; характеристики пивного сусла.
Keywords: steep water; silver nanoparticles; germination of barley; characteristics of beer wort.
В настоящее время во всем мире интенсивно развиваются технологии, основанные на применении разнообразных наночастиц и наноматериалов, причем эти разработки переходят из теоретической в практическую плоскость. В настоящее время на-номатериалы используют для изготовления защитных и светопогло-щающих покрытий, спортивного оборудования, транзисторов, све-тоиспускающих диодов, топливных элементов, лекарств [1, 2] и медицинской аппаратуры, продуктов питания [3] и материалов для их упаковки, косметики, одежды и многого другого [4].
Поскольку искусственные на-номатериалы производятся с помощью принципиально новых видов технологий, возможно проявление у них ранее неизвестных свойств, причем некоторые из них могут оказывать нежелательные воздействия на организм человека и / или окружающую среду.
Ранее сообщалось, что на кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» проводятся исследования влияния наночастиц и наноматериалов на сырье и процессы пивоваренного производства. Установлено, что присутствие в питательной среде / сусле наночастиц серебра подавляет развитие дрожжевой популяции в тем большей степени, чем более высока концентрация этого наноматериала.
Возможное загрязнение окружающей среды наночастицами, с нашей точки зрения, приведет
прежде всего к повышению их содержания в природных водах, которые, помимо прочего, используются в качестве технологических в пивоварении. Это, в свою очередь, может привести к контакту между наночастицами и теми видами сырья, которые взаимодействуют с технологической водой, например, ячменем, направляемым на производство солода. Зерно как сложный биологический объект подвержено влиянию различных факторов внешней среды. Некоторые из них могут ухудшать его пивоваренные характеристики: энергию и способность прорастания и ряд других. Поэтому решено было изучить влияние на-ночастиц серебра на процесс прорастания пивоваренного ячменя и основные характеристики полученного из него свежепроросшего солода. Для решения поставленной задачи был проведен следующий эксперимент.
В качестве источника наносере-бра использовали серебросодержа-щий препарат «Арговит» («Витар») ветеринарного назначения(производитель ЗАО «ВЕКТОР-БЕСТ», Новосибирск), в котором стабилизатором служит медицинский поливинилпирролидон.
Замачивание ячменя вели воздушно-водяным способом, продол-
жительность водных пауз составляла 3 ч, воздушных — 7,5 ч, общая продолжительность процесса равнялась 24 ч. В первую замочную воду добавляли перманганат калия из расчета 46 мг / кг зерна. В последнюю замочную воду добавляли растворы препарата «Арговит» или дистиллированную воду так, чтобы концентрации наночастиц серебра составили 32,0 мкг /см3 (вариант 1), 1,6 мкг/ см3 (вариант 2) и 0 мкг / см3 (вариант 3, контроль).
После удаления последней замочной воды проращивание вели в течение 4 сут при температуре 16...20 °С до достижения длины проростков 2 /3-1 длина зерна. В ходе ращения массу зерна образцов дважды в день увлажняли опрыскиванием водопроводной водой и ворошили. По окончании процесса подсчитывали количество проросших зерен в каждом образце (табл. 1).
Присутствие в последней замочной воде наночастиц серебра в любой из рассмотренных концентраций приводит к снижению количества проросших зерен: при содержании наносеребра 32 мкг / см3 — на 5,9 %, а при 1,6 мкг /см3 — на 3%. Величины снижения прорастаемости невелики, однако в промышленном масштабе они могут привести к существенным экономическим потерям. Кроме того, наносеребро, исходно присутствовавшее в замочной воде, могло остаться в зерновой массе и отрицательно повлиять на пивоваренные характеристики полученного ячменного солода. Для выяснения справедливости высказанного предположения решено
Таблица 1
Вариант Количество проросших зерен, % от общего количества зерен
Наносеребро, 32 мкг/см3 86,53
Наносеребро, 1,6 мкг/см3 89,21
Контроль 91,97
Таблица 2
Вариант Т, мин Вязкость, мм2/с Э, мас.% РВ, % АА, мг/см3 АС, мг г. к. *
1 (32,0 мкг/см3) 120 0,0190 4,492 2,50 0,5135 95,5
2 (1,6 мкг/см3) 120 0,0168 4,805 2,55 0,5264 96,5
3 (0 мкг/см3) 112 0,0146 4,692 2,55 0,5292 96,6
* Количество крахмала, гидролизованного в условиях стандартного определения.
32 ПИВО и НАПИТКИ
3 • 2012
СОВРЕМЕННЫЕТЕХНОЛОГИИ для ПИВОВАРЕНИЯ
было определить ряд показателей свежепроросшего солода каждого из трех исследуемых вариантов.
Для этого определяли экстрак-тивность свежепроросшего солода, измеряя ряд показателей в ходе этого процесса и в полученной вытяжке (лабораторном сусле). Так, во время фильтрования сусла устанавливали продолжительность этого процесса (Т), а в самой вытяжке измеряли содержание экстрактивных веществ (Э, рефрактометрически), амин-ного азота (АА, по числу карбоксильных групп в водно-спиртовых растворах), редуцирующих веществ (РВ, по методу с динитро-салициловой кислотой), вязкость и амилолитическую способность (АС, [5]). Последнюю выражали в количестве мг субстрата (крахмала), гидролизованного в условиях стандартной для этого метода реакции (табл. 2).
Анализируя данные табл. 2, можно заключить, что присутствие на-носеребра в замочной воде при производстве солода приводит не только к снижению прорастаемости ячменя (см. табл. 1), но и к определенному ухудшению характеристик полученного из него солода и, как следствие, сусла. Исключение составляет значение экстрактивности сусла в варианте 2, превышающее значение этого показателя в контроле (вариант 3), причиной которого, по нашему мнению, может быть погрешность определения. Кроме того, одинаковы концентрации редуцирующих веществ в варианте с 1,6 мкг / см3 наносеребра и в контроле. Во всех остальных случаях контакт ячменя с наночастицами серебра при замачивании привел к снижению технологически важных характеристик сусла. При увеличении концентрации наночастиц серебра отмечено более выраженное ухудшение вышеупомянутых характеристик.
С нашей точки зрения, наиболее значимо этот негативный эффект выражается в повышении вязкости сусла и, соответственно, в увеличении продолжительности фильтрования, что на крупных пивоваренных предприятиях с жестким графиком проведения производственных процессов может привести к существенным экономическим потерям.
Ухудшение остальных технологических характеристик, таких как содержание редуцирующих веществ, аминного азота и амило-литическая активность, оказалось в условиях эксперимента не очень значительным, однако также должно учитываться в производственном масштабе, если технологи-пивовары в будущем столкнутся с проблемой загрязнения природных вод наночастицами серебра. Альтернативой, по нашему мнению, может стать проведение специальных мероприятий на этапе во-доподготовки, обеспечивающих полное удаление наночастиц серебра из технологической воды или снижение его концентрации до значений, при которых отрицательное влияние этого компонента не проявляется.
По нашему мнению, отдельного упоминания заслуживает факт снижения амилолитической способности свежепроросшего солода, полученного после контакта с наночастицами серебра замачиваемого ячменя. Он позволяет предположить, что оставшиеся в зерновой массе наночастицы данного металла оказывают определенное инактивирующее воздействие, по крайней мере, на амилолитические ферменты ячменного солода. Это делает необходимым изучение влияния наносеребра на протекание и результаты стадии затирания, на которой наиболее важно именно максимально возможное проявление активностей технологически важных гидролаз ячменного солода. О полученных результатах будет сообщено позднее.
ЛИТЕРАТУРА
1. http://ru-nanobiotech.livejournal.com/63934. html
2. http://nano-planet.org/main/3002-nanotrubki-protiv-raka.html
3. Фолманис, Г. Э. Наноразмерный селен для пищевой промышленности: сб. материалов Инновационного форума пищевых технологий, посвященный юбилею МГУПП/Г. Э. Фолманис, В. Н. Богачев, отв. ред. Л. А. Каплин. — М.: ИК МГУПП, 2010. — С. 82-84.
4. http://www.vpki.ru/ru/iond/nano
5. Химико-технологический контроль производства солода и пива/П. М. Мальцев [и др.]. — М.: Пищевая промышленность, 1976. — 448 с. <S.
HEINEKEN выбирает EcoVadis
HEINEKEN
Компания HEINEKEN совместно с компанией EcoVadis объявили о запуске инновационной платформы, предназначенной для оценки и улучшения устойчивости в цепи поставок для пивоваренной промышленности.
Платформа EcoVadis позволяет компании HEINEKEN проводить мониторинг рисков в рамках базы поставщиков, покрывающей более 100 стран, и в то же время определять инновационные методики поддержания устойчивости поставщиков. Платформа EcoVadis позволит закупщикам HEINEKEN по всему миру получить доступ к простой в использовании и надежной системе рейтинга устойчивости. Эти рейтинги составляют по 21 социальному и экологическому критерию и сопоставляют их с ключевыми элементами «Кодекса поставщика» HEINEKEN.
В конце 2005 г. компания HEINEKEN приняла свой первый «Кодекс поставщика», регулирующий ответственность цепи поставок. Его цель — обеспечить ответственную поставку продукции и услуг, он требует от поставщиков действовать в соответствии с принципами, утвержденными «Кодексом поставщика» HEINEKEN.
В 2011 г. HEINEKEN решила усилить эту политику с помощью платформы сотрудничества, которая позволяет оценивать и улучшать социальные и экологические показатели основных поставщиков компании. Для этой цели была выбрана платформа EcoVadis. HEINEKEN и EcoVadis также разработали в сотрудничестве особый список вопросов и модель подсчета, которая позволяет оценить категории солода, хмеля и ячменя. После успешной пилотной программы, проведенной в 2011 г., в которой приняли участие 150 стратегических поставщиков, решение EcoVadis теперь применяется на глобальном уровне.
«Разработка и тщательное внедрение политики устойчивых поставок — это основной элемент программы HEINEKEN «Сварим лучшее будущее» (Brewing a Better Future).
Платформа EcoVadis предлагает отличное сочетание самооценки, оценки доказательств и межиндустриальной конкурентной маркировки. Также важным фактором является простота доступа и использования как для обширной сети, так и для мирового сообщества закупщиков. Платформа EcoVadis — это отличное решение, которое позволяет применить нашу политику как к поставщикам, так и к глобальному сообществу закупщиков.
3 • 2012 ПИВО и НАПИТКИ
33
