Использование протеолитических ферментных препаратов при производстве зернового экстракта из тритикале

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ для ПРОИЗВОДСТВА НАПИТКОВ

ТЕМА НОМЕРА

УДК 663.41

Использование протеолитических ферментных препаратов

при производстве зернового экстракта из тритикале

М. И. Бойко,

аспирант;

В. Л. Прибыльский,

д-р техн. наук, профессор; Н. В. Бондарь,

канд. техн. наук, доцент Национальный университет пищевых технологий, Украина, г. Киев

Ключевые слова:

зерновой экстракт; протеолитические ферментные препараты; тритикале; ячменный солод. Keywords:

grain extract; proteolytic enzymatic preparations; triticale; barley malt.

Реферат

Проведен анализ использования протеолитиче-ского ферментного препарата Tegalase NP 100L в технологии приготовления зерновых экстрактов. Определен состав аминного азота в пивном сусле из зернового экстракта тритикале с добавлением ферментного препарата и без него. Также приведена сравнительная характеристика аминокислотного состава готового зернового экстракта из разных сортов зерна тритикале в сравнении с полисолодовым и ячменно-солодовым экстрактами.

Abstracts

The analysis of the use of proteolytic enzymic preparation of Tegalase NP 100L in technology of preparation of corn extracts. Composition of amine nitrogen is certain in beer susle from the corn extract of tritikale with addition of enzymic preparation and without him. Comparative description of amino acid composition of the prepared corn extract is also resulted from the different sorts of corn of tritikale comparatively with polisolodovim and yachminniy-solodovim extracts.

Эффективное развитие пищевой и перерабатывающей промышленности в современных условиях предусматривает внедрение новейших энерго- и ресурсосохраняющих технологий.

Как известно, основное сырье пивоваренной промышленности — ячменный солод. Однако в последние годы значительное распространение приобрели сиропы крахмального происхождения заграничного и отечественного производства как заменители солода. Их технология основана на исключении из крахмального сырья крахмала с последующей кислотной или ферментативной обработкой до необходимой степени гидролиза. Такой продукт может заменить лишь углеводную составляющую пивного сусла.

Поэтому актуален вопрос разработки новейших технологий зерновых экстрактов, что предусматривает использование всех составляющих зерна. Замена в пивоварении сиропов на зерновые экстракты позволит повысить качество и снизить себестоимость готовой продукции.

В технологии пивоварения долго существовало мнение, что расщепление белков зерна происходит только при со-лодорощении, однако было установлено, что этот процесс происходит также и при затирании [1]. При этом во время солодорощения идет более глубокий распад белковых веществ с образованием низкомолекулярных соединений, а при затирании — главным образом высокомолекулярных азотосодержа-щих веществ.

Ферментативный гидролиз белков происходит под действием трех комплексов ферментов: эндопептидаз (про-

теиназ), экзопептидаз (полипептидаз) и аминогидролазы [2, 3]. При приготовлении заторов температурная пауза при 50 °С наиболее благоприятна для накопления низкомолекулярных продуктов гидролиза, которые принимают участие в образовании красящих и ароматических веществ, а при сбраживании сусла используются дрожжами как питание [3, 4].

При приготовлении пивных заторов с применением несоложеного сырья рекомендуется использовать протео-литические ферментные препараты, способные гидролизовать все фракции белковых веществ [4, 5]. При этом в сусло переходит 35-40% белковых веществ из зернопродуктов [4].

При производстве зерновых экстрактов (ЗЭ) применяют амилолитические ферментные препараты. Как и любые другие ферментные препараты микробного происхождения, амилолитические обладают также и протеолитической активностью.

Поэтому представляло интерес установить целесообразность использования протеолитических ферментных препаратов в технологии зерновых экстрактов.

Цель работы — исследование влияния протеолитических ферментных препаратов на содержание аминно-го азота в сусле из зерна тритикале при применении амилолитических ферментных препаратов.

Как объекты исследований использовали: сорта зерна тритикале АД 42 и Гарнэ согласно ДСТУ 4762:2007; ячмень согласно ДСТУ 3769-98. Ячмень пивоваренный; ферментный препарат Те§а1аБе ЫР согласно санитарно-гигиеническому выводу МОЗ Украи-

22 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2013

ны; воду питьевую согласно ДСанПиН 2.2.4-171-10.

При проведении исследований определяли: содержание аминного азота медным методом [1], протеолитическую активность согласно ГОСТ 20264.4-89.

Для приготовления опытных образцов сусла брали зерно тритикале, для протеолиза — рабочий раствор ферментного препарата Те§а1аБе ЫР 10^. Контролем служило сусло, приготовленное без внесения протеолитиче-ских ферментных препаратов, а также сусло из ячменя.

Для приготовления сусла зерно измельчали на молотковой дробилке до степени измельчения 96% прохода через сито диаметром 1 мм. Помол смешивали с водой в соотношении 1:4. Для обеспечения гидролиза крахмала во все образцы вносили рабочий раствор ферментного препарата ТегшашЙ SC из расчета 0,65 ед. / г крахмала. В опытные образцы добавляли рабочий раствор ферментного препарата Те§а1аБе ЫР 10^ из расчета 0,25 ед./ г. Затор подогревали со скоростью 1 °С за 1 мин без цитолитической паузы. Для проведения протеолиза опытные и контрольные образцы выдерживали при температуре 60 °С в течение 20 мин.

Содержание аминного азота в сусле из тритикале определяли как после протеолиза при 60 °С, так и после выдержки при 80 °С в течение 20 мин.

Содержание аминного азота в опытных и контрольных образцах приведено на рисунке.

Установлено, что при использовании протеолитических ферментов для всех образцов содержание аминного азота

Г^Л I Г7 Tr~V IJ f~\ I-1 r~ t л l Л п па ППА1ДОГ»^ ГТ^Тв Л U АП1ДТ1^/ЧС>

СОВРЕМЕННЫЕТЕХНОЛОГИИ для ПРОИЗВОДСТВАНАПИТКОВ

15 -

10 -

80 °С

Без ФП

С ФП

Аминокислота Количество свободных аминокислот, мг/100 г продукта ЗЭ из тритикале ЗЭ из тритикале Полисолодовый Ячменно-солодовый сорта АД 42 сорта Гарнэ экстракт экстракт

Треонин 4,49 4,40 4,28 4,57

Серин 3,12 3,14 3,11 0,75

Глютаминовая кислота 16,9 15,9 17,64 3,80

Пролин 4,98 4,0 5,29 1,71

Глицин 0,98 0,90 1,56 0,34

Аланин 7,95 10,0 8,05 16,7

Валин 14,9 14,8 14,04 3,32

Метионин 3,9 4,0 4,77 1,26

Изолейцин 14,9 14,6 15,20 15,88

Лейцин 44,5 42,9 43,10 29,87

Тирозин 23,0 22,8 22,44 19.11

Фенилаланин 31,0 31,1 33,0 27,06

Триптофан 9,0 8,9 9,20 13,06

Гистидин 11,1 10,7 10,04 7,11

Лизин 4,9 4,9 4,85 3,50

Общее содержание 195,62 193,04 196,67 148,04

Влияние ферментного препарата Tegalase NP 100L на содержание аминного азота в сусле

в сусле увеличивается несущественно (на 2,1-6,4%), что объясняется комплексным действием ферментов, внесенных с амилолитическим ферментным препаратом ТегшашЙ SC.

Увеличение содержания аминного азота в сусле как из ячменя, так и из тритикале после инактивации протеоли-тических ферментов можно объяснить следующим. При затирании с цитоли-тической паузой происходит гидролиз некрахмальных полисахаридов и белок высвобождается из связанного состояния, а в дальнейшем гидролизуется. При затирании без цитолитической паузы увеличение температуры от 60 до 80 °С, вероятно, приводит к механическому разрушению основных связей в некрахмальных полисахаридах и денатурации белка в углеводно-белковых комплексах.

Температура 60 °С благоприятна для образования максимального количества высокомолекулярных фракций, которые способствует пенообразованию и созданию полноты вкуса готового пива.

В таблице приведена сравнительная характеристика аминокислотного состава готового зернового экстракта из разных сортов тритикале, а также полисолодового и ячменно-солодового экстрактов.

В ячменно-солодовом экстракте преобладают низкомолекулярные белковые вещества — около 50%, а на долю высокомолекулярных приходится 31%. За счет большего содержания общих растворимых белковых веществ в полисолодовом экстракте сумма средне-и низкомолекулярных фракций преобладает в ячменно-солодовом и зерновом экстракте.

При сравнении разных образцов сусла из тритикале и ячменя установлено следующее. У ячменя отмечено не-

сколько большее содержание аминного азота в зависимости от температуры — от 1,0 до 11,7%. Содержание аминного азота в сортах тритикале АД 42 и Гарнэ было практически одинаковым.

Следовательно, полученные в результате проведенной работы данные свидетельствуют о том, что применение протеолитических ферментных препаратов при приготовлении сусла для зернового экстракта из тритикале нецелесообразно и не приводит к существенному увеличению содержания аминного азота. Необходимая степень гидролиза белка достигается в процессе разжижения-осахаривания при использовании только амилолитического ферментного препарата, который содержит как основной фермент а-амилазу.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мелетьев, А €. ТехнохМчний контроль вироб-ництва солоду, пива i безалкогольних напош: щдручник/А. 6. Мелетьев, С. Р. Тодосшчук, В. М. Кошова; nig ред. А. 6. Мелетьева. — Виниця: Нова Книга, 2007. — 392 с.

2. Рухлядева, А. П. Методы определения активности гидролитических ферментов/А. П. Рухлядева, В. Г. Полыгалина. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 288 с.

3. Narsiss, L. Verfolg der Eiwesefraktionen und der proteolytischen Enzyme in Grun-mals, Schwelkmais, Darrmals und gelagertem Darrmals/L. Narsiss, B. Lints // Brauwissenschaft. — 1990. — V. 28. — № 12. — P. 360-362.

4. Фертман, Г. И. Белковые вещества пива и их влияние на качество готового продукта/Г. И. Фертман, Ш. Б. Горинштейн. — М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1969. — 33 с.

5. Лифшиц, Д. Б. Действие протеаз различного происхождения на фракции белков ячме-ня/Д. Б. Лифшиц, О. М. Василенко, А. Е. Мелетьев // Известия вузов. Пищевая технология. — 1988. — № 2. — С. 38-41. &

0

1 <

§

ш h

0

3 • 2013

ПИВО и НАПИТКИ 23