Variation in Soluble Monomeric Organic Compounds of Downstream Grain
Authors: Грибкова Ирина Николаевна , Севостьянова Елена Михайловна , Захаров Максим Александрович , Козлов Валерий Иванович 
Published: August 2022

Статья посвящена вопросам переработки пивной дробины, поскольку зерновые оболочки зернового сырья являются богатым источником углеводных, азотистых, фенольных и прочих соединений. С помощью точных приборных методов анализа (ВЭЖХ) установлено, что обработка ЭХА-водой приводила к потере 50-95 % аминокислот, в наибольшей степени глютамина и тирозина, в том числе повышению доли аминокислот в сумме растворимого азота. Углубление гидролитических процессов в условиях избыточного давления снижало как содержание общего растворимого азота, так и долю свободных аминокислот обратно пропорционально величине избыточного давления. Показано изменение содержания растворимого азота в узком диапазоне 0,3-0,5 мг/г дробины при обработке избыточным давлением 0,5-1,5 атм. Кислотно-щелочной гидролиз структур дробины приводил к потере до 99 % аминокислот (глицина, метионина и глютамина), содержание других аминокислот было в пределах 1,1-7,5 % от начального, причем содержание растворимого азота снизилось в 3 раза. Обработка под давлением привела к гидролизу среднемолекулярных форм азотистых соединений и наличию в экстрактах аминного азота в пределах 0,02-0,12 мг/г дробины. Содержание свободных монофенольных соединений при ЭХА-обработке дробины, кроме сиреневого альдегида, повысилось в 2-5 раз по отношению к содержанию в необработанной дробине, а в условиях избыточного давления зависело от величины давления. Применение кислотно-щелочного метода обработки привело к 10-кратному увеличению кислот и альдегидов в структуре дробины, а в условиях повышенного давления - к снижению содержания альдегидов и кислот, вплоть до исчезновения сиреневой кислоты и ванилина. Концентрация свободных сахаров снижалась в обоих случаях, в экстрактах присутствовали глюкоза (при ЭХА-обработке) и глюкоза, фруктоза и сахароза (при кислотно-щелочной обработке). Математическая обработка данных показала связь альдегидов сиреневого, ванилина, кониферилового и синапового и растворимого азота.

The article is devoted to the processing of brewer's spent grain, since the grain raw material husk are a rich source of carbohydrate, nitrogenous, phenolic and other compounds. Using precise instrumental methods of analysis (HPLC), it was found that treatment with ECA water led to a loss of 50-95 % of amino acids, to the greatest extent glutamine and tyrosine, including an increase in the proportion of amino acids in the amount of soluble nitrogen. The deepening of hydrolytic processes under excess pressure conditions reduced the total soluble nitrogen content, and the free amino acids proportion was inversely proportional to the excess pressure magnitude. The change in the soluble nitrogen content in a narrow range of 0.3-0.5 mg/g brewer’s spent grain during treatment with an excess pressure of 0.5-1.5 atm is shown. Acid-base hydrolysis of grain structures led to the loss of up to 99 % of amino acids (glycine, methionine and glutamine), the other amino acids content was in the range of 1.1-7.5 % of the initial one, and the soluble nitrogen content decreased by 3 times. Processing under pressure led to the hydrolysis of nitrogenous compound medium molecular forms and the amine nitrogen presence in the extracts in the range of 0.02-0.12 mg/g grains. The content of free monophenolic compounds during the ECA treatment of grains, except for lilac aldehyde, increased by 2-5 times in relation to the content in untreated grains, and under excess pressure conditions it depended on the pressure value. The use of the acid-base treatment method led to a 10-fold increase in acids and aldehydes in the brewer’s spent grain structure, and under conditions of increased pressure, to a decrease in the aldehydes and acids content, up to the disappearance of syringic acid and vanillin. The free sugars concentration decreased in both cases, the extracts contained glucose (with ECA treatment) and glucose, fructose and sucrose (with acid-base treatment). Mathematical processing of the data showed a relationship between lilac, vanillin, coniferyl and synapic aldehydes with soluble nitrogen molecules.