Assessment of the Suitability of High-protein Varieties of Cereals for Use in the Production of Fermented Grain Drinks
Authors: Миллер Ю.Ю. , Помозова В.А. , Киселева Т.Ф. 
Published: March 2024

В производстве напитков бродильной отрасли основным сырьем служат злаковые культуры, преимущественно ячмень и пшеница. Данные виды сырья отличаются высоким содержанием крахмала — источника сбраживаемых сахаров, а также присутствием в них некрахмальных полисахаридов и белка. Высокомолекулярные азотистые соединения в случае их повышенного содержания в сырье могут стать причиной коллоидных помутнений напитков, в связи с чем содержание белка в ячмене и пшенице строго регламентируется. Однако при организованном протеолитическом гидролизе белки и полипептиды можно частично ферментировать до низкомолекулярных фракций, которые не ухудшают технологический процесс и, следовательно, качественные показатели напитков, а, наоборот, способствуют повышению их биологической ценности за счет перехода аминокислот из зерна в напиток. В работе рассмотрены возможности использования в производстве ферментированных зерновых напитков определенных сортов ячменя и пшеницы, произрастающих в Сибирском федеральном округе, отличающихся повышенным содержанием белка: сорта ячменя — «Ворсинский 2», «Челябинский 99»; сорта пшеницы — «Алейская», «Алтайская 100». Предлагаемые сорта отобраны с учетом их агротехнических характеристик и отличаются высокой урожайностью (25,6–32,6 ц/га для сортов ячменя и 26,2–29,8 ц/га сортов пшеницы), устойчивостью к засухе и полеганию, вегетационным периодом и средним сроком созревания. В ходе оценки пригодности различных сортов злаковых культур к использованию в производстве напитков брожения по основным качественным и технологическим показателям установлено, что все сорта отличаются высокой способностью прорастания (94,7–96,2 %), что позволяет судить о возможности получения солода из предлагаемых зерновых культур; повышенным содержанием белка (12,6–14,4 % для сортов ячменя, 13,1–14,5 % для сортов пшеницы); а также высокой экстрактивностью (73,5–74,5 % для сортов ячменя, 62,1–62,9 % для сортов пшеницы), что служит важным показателем качества сырья, используемого в производстве напитков брожения. Повышенное содержание белка предлагается снижать путем проведения солодоращения зерна с использованием при замачивании химического стимулятора роста «Энерген». Данный способ позволяет снизить количество белка в сырье на 12,9–13,2 % для ячменя и 23,7–27,6 % для пшеницы в сравнении с исходным сырьем, что приведет к допустимому уровню белка в сырье — 10,8–12,5 и 10,0–10,5 % для ячменя и пшеницы соответственно. Установлено, что предлагаемые сорта злаковых культур возможно использовать в производстве ферментированных зерновых напитков с предварительным проращиванием в присутствии стимулятора роста химической природы, а образующиеся при гидролитическом расщеплении аминокислоты, переходя в напитки, повысят их биологическую ценность.

In the beverage industry of the fermentation industry, the main raw materials are cereals, mainly barley and wheat. These types of raw materials are characterized by a high content of starch, a source of fermentable sugars, as well as the presence of non-starch polysaccharides and protein in them. High molecular weight nitrogenous compounds in the case of their increased content in raw materials can cause colloidal turbidity of beverages, and therefore the protein content in barley and wheat is strictly regulated. However, with organized proteolytic hydrolysis, proteins and polypeptides can be partially fermented to low molecular weight fractions, which do not worsen the technological process and, consequently, the quality indicators of beverages, but, on the contrary, contribute to an increase in their biological value due to the transition of amino acids from grain to drink. The paper considers the possibilities of using certain varieties of barley and wheat growing in the Siberian Federal District with a high protein content in the production of fermented grain drinks: barley varieties — «Vorsinsky 2», «Chelyabinsk 99», wheat varieties — «Aleyskaya», «Altayskaya 100». The proposed varieties were selected taking into account their agrotechnical characteristics and are characterized by high yields (25.6–32.6 c/ha for barley varieties and 26.2–29.8 c/ha for wheat varieties), resistance to drought and lodging, the growing season and the average ripening period. During the assessment of the suitability of cereal varieties for use in the production of fermented beverages, according to the main qualitative and technological indicators, it was found that all varieties have a high germination ability (94.7–96.2 %), which allows us to judge the possibility of obtaining malt from the offered cereals, an increased protein content (12.6–14.4 % for barley varieties, 13.1–14.5 % for wheat varieties), as well as high extractivity (73.5–74.5 % for barley varieties, 62.1–62.9 % for wheat varieties), which is an important indicator of the quality of raw materials, fermentation used in the production of beverages. It is proposed to reduce the increased protein content by carrying out grain malting using the chemical growth stimulant Energen during soaking. This method allows to reduce the amount of protein in the raw material by 12.9–13.2 % for barley and 23.7–27.6 % for wheat in comparison with the raw material, which will lead to an acceptable level of protein in the raw material — 10.8–12.5 and 10.0–10.5 % for barley and wheat, respectively. It has been established that the proposed varieties of cereals can be used in the production of fermented grain drinks with pre-germination in the presence of a growth stimulant of a chemical nature, and the amino acids formed during hydrolytic cleavage, passing into drinks, will increase their biological value.