Перспективы и Проблемы использования сорго для создания безглютеновой продукции

Как видно из табл. 4, что все исследуемые образцы консервов безопасны по микробиологическим показателям.

Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время выпускается широкий ассортимент мясных консервов, в том числе для детского питания, как отечественного, там и импортного производства разного качества. Лучшим среди исследуемых образцов консервов для питания детей раннего возраста по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям стал отечественный образец №1 «Тема», АО «Данон», Россия, Москва.

Литература

1. Шевченко В.В., Асфондьярова И.В., Плетенева A.A. Качество и безопасность мясной продукции // II научная школа-семинар для молодых ученых. - СПб.: Изд-во «Лема», 2015. - С.7-10.

2. Рынок мяса и мясной продукции Первое полугодие 2015 года // Мясной ряд. — №2. — 2015.-С. 14-15.

3. Асфондьярова И.В., Рыбалова Н.Б., Клецкин М.В. Идентификация фальсифицированных мясных консервов // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. — 2015, — №39, — С. 165-171.

4. Устинова A.B., Деревицкая O.K., Асланова М.А. и др. Новые поликомпонентные консервы для детей // Пищевая промышленность. —№ 003. — 2003.

УДК 663.476

Соискатель A.B. АБРАМОВА

ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРГО ДЛЯ СОЗДАНИЯ БЕЗГЛЮТЕНОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Сорго, злаки, пиво, глютен, целиакия

Увеличение доли людей с проявлением аллергии и непереносимости некоторых компонентов пищи привело к появлению целого ряда продуктов, выполняющих профилактические и лечебные функции.

Данное веяние оказало влияние и на производство пива. Одно из перспективных направлений в пивоварении - разработка новых сортов, в том числе с использованием нетрадиционного сырья, безглютеновой продукции, предназначенной для больных целиакией. Это заболевание аутоиммунного характера, при котором больные не переносят белок "глютен", присутствующий в зернах пшеницы, ржи, ячменя и некоторых сортах овса.

Глютен - представляющий собой клейковину пшеницы, состоит из глиадина (проломиновая фракция белка) и глютенина (глютелиновая фракция белка). Для больных целиакией токсичен проламин (спирторастворимый белок). И пшеница, и рожь, и ячмень являются представителями семейства злаковых и таксономически связаны друг с другом. Все эти злаки и их проламины - пшеничный (глиадин), ячменный (гордеин), ржаной (секалин) токсичны для больных целиакией. Также этим свойством может обладать авенин некоторых сортов овса. Вызывающая эту реакцию точная последовательность аминокислот -пептидов не установлена, но обычно они характеризуются высоким содержанием остатков пролина и глютамина [1].

Среди европейцев целиакия - одна из часто встречаемых генетических болезней. Например, в Италии ею страдает 1 человек из 250, в Ирландии - 1 из 300 [2]. В России же до сих пор нет регулярных исследований случаев заболевания. Последний раз такое исследование проводилось в 2012 году в лаборатории диагностики аутоиммунных заболеваний Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. Павлова с участием 1019 человек. По его итогам у 4,4% пациентов (45 человек) выявлен один маркер целиакии, а полный комплекс симптомов встречался у 2,2% пациентов (22 человека) [3]. Согласно этой статистике в России можно насчитать от 3 до 6 млн человек больных целиакией.

Единственным способом лечения целиакии является полное исключение из рациона питания пшеницы, ржи, ячменя и всех получаемых из них продуктов. Больным также запрещается употреблять пиво, сваренное из ячменного или пшеничного солодов.

На этом основании создание безглютенового пива представляется востребованным и перспективным. Возможный путь решения - использование в качестве нетрадиционного сырья в технологиях пивоварения зерновых культур, не содержащих глютен , а именно рис, гречиху, кукурузу, амарант, сою.

Цель данного исследования - изучить перспективы использования сорго для создания безглютеновых напитков.

Сорго ( Sorghum bicolor L.)- род однолетних и многолетних растений семейства злаковых, ценная пищевая и кормовая яровая культура для районов, в которых пшеница и другие основные зерновые культуры расти не могут либо дают небольшие урожаи из-за засушливого климата [4]. Отличается теплолюбивостью, очень высокой засухоустойчивостью, солестойкостью. Из зерна сорго получают крупу и муку, кроме того, это ценный корм для скота и птицы, а также сырье для комбикормовой, крахмало-паточной и спиртовой промышленности. Зерно с буроватой или красноватой окраской эндосперма содержит дубильные вещества (танины).

Сегодня сорго культивируют более чем в 80 странах мира. В некоторых из них культуре принадлежит доминирующая роль в обеспечении населения зерном и продуктами его переработки. В Индии, например, зерно сорго является третьей по значимости культурой после пшеницы и риса. По данным FAO Production Yearbook и Agricultural Statistics, в конце второго тысячелетия сорго выращивали на площади около 50 млн га. Самые большие посевные площади сосредоточены в Индокитае - 27 млн га, Африке - 15,5 млн га, Северной и Южной Америке - 4,5-5 млн га. В СССР сорго возделывали на 110 - 140 тыс. га, однако после распада страны площадь посевов этой культуры в России стала сокращаться [5,6].

Основные площади посева сорго на зерно в РФ сосредоточены в Северо-Кавказском и Нижневолжском регионах. Во многих районах этих регионов сорго способно давать урожай зерна выше других зерновых культур более чем в 2 раза. Низкая урожайность зернового сорго обусловлена тем, что большинство хозяйств относит сорго ко второстепенным культурам. Под сорго не вносят удобрений, не проводят необходимого ухода за растениями, для посева используют низкокачественные семена. В результате часть посевов сорго зернового убирают на силос или зеленый корм.

Ростовская область является ключевым регионом выращивания сорго в России, где сосредоточено 31,5% от общих посевных площадей сорго в РФ. По отношению к предыдущему году в 2014-м посевные площади сорго в этом регионе выросли на 35,4%, что приравнивается 58,5 тыс. га. Помимо Ростовской области также крупные размеры посевных площадей данной культуры сосредоточены в Саратовской, Волгоградской, Оренбургской и Самарской областях. Всего сорго возделывается в 14 регионах РФ. В настоящее время в Государственный реестр селекционных достижений включены более 40 сортов сорго, допущенных к использованию на территории России.

Из сортов сорго зернового в Северо-Кавказском и Нижневолжском регионах допущены к использованию сорта Аист, Волгарь, Волгоградское 20, Волжское 4,

Зерноградское 53, Пищевое 35, Пищевое 614, Славянское поле 112, Старт, Хазине 28 ; в Средневолжском - Премьера; в Центрально-Черноземном - Камышинское 75; в Уральском -Орион [7].

Сорго состоит из трех основных анатомических частей: перикарпа (наружный слой), эндосперма и эмбриона (рис.1). Относительные пропорции этих структур различны, но в большинстве случаев они составляют 6,84 и 10% зерна соответственно. Перикарп состоит из трех слоев, наружний слой, как правило, покрыт тонким восковым налетом. Средний слой, или мезокарпий варьируется по толщине от нескольких остаточных клеток с несколькими гранулами крахмала до трех-четырех слоев клеток, содержащих много гранул крахмала. Сорго является единственным злаком, который в этой анатомической части содержит крахмал [8].

Следует обратить внимание, что по достижении физиологической зрелости выявляется пигментация зерна, причем пигментация присутствует только в тех сортах сорго, в которых имеются доминантные гены В1 и В2 [9].

Для производства пива большое значение имеет доля эндосперма в зерне и содержание в нем крахмала, а также уровень белка. Как видно из табл.1, эндосперм составляет более 80% от массы зерна, это положительно сказывается на выходе экстракта, который может составлять в зависимости от сорта от 75 до 82% (табл. 2).

Рис.1. Структура зерна сорго: (А) Сечение; (В) околоплодник; (С) Периферийное; эндосперма (Б); Роговой эндосперм (Е); мучнистый эндосперм. Р = околоплодника; РЕ = периферической эндосперм; С = роговой эндосперм; Б = мучных эндосперм; в = зародыш; Е = эпикарпия; М = мезокарпий; СС = кросс клетки; Т = трубка клетки; Те - теста; А - алейроновый; 8 = крахмальные зерна; ПБ запасной белок; РМ структурный белок; С\у клеточной стенки

Таблица 1. Средний химический состав сорго

Зерно и его части Соотношение частей зерна Белок Крахмал Жир Зола

Целое зерно 100,0 12,3 79,8 3,6 1,65

Эндосперм 82,3 12,3 82,5 0,6 0,37

Зародыш 9,8 18,9 13,4 28,1 10,36

Оболочки(пленки) 7,9 6,7 34,6 4,9 0,02

В связи с тем, что зерно сорго содержит много крахмальных зерен малой величины (менее 1 мкм), возникает проблема с затиранием солода, произведенным из этого злака, тк. чем меньше размер крахмальных зерен, тем выше температура их клейстеризации. Между тем амилолиз возможен только после клейстеризации крахмала. В связи с этим при переработке сорго возникает необходимость применения ферментных препаратов.

Та б л и ц а 2. Физико-химические свойства сорго, кукурузы и риса

Показатели Сорго Кукуруза Рис

Влажность 10-12 11-13 10-13

Экстракт, % СВ 75-82 88-93 89-94

Жиры, % от СВ 0,5-0,8 0,8-1,3 0,2-0,7

Белки, % от СВ 6-13 9-11 6-9

Крахмал, % от СВ 70-74 71-74 57-88

Амилоза, % от СВ 24-28 24-28 14-32

Размер гранул крахмала, мкм 0,8-10 1-5 2-10

Белок зерна определяет физико-химическую стойкость напитка. Как видно из табл. 2 имеют место значительные колебания белка в зерне сорго. Это необходимо учитывать при разработке технологии стабилизации пива.

Соотношение между фракциями белка в различных злаках неодинаково. Так, в белке сорго содержится достаточно много альбуминов, которые определяют пеностойкость пива. С другой стороны, высокое содержание глобулинов может снижать коллоидную стойкость пива.

ТаблицаЗ. Фракционный состав белка зерна сорго и некоторых злаковых культур

Фракция Зернопродукты

сорго ячмень гречиха пшеница рис кукуруза

Альбумины 10 4Д 23 3,5 8 5

Глобулины 27 13, 44 7,2 7 5,3

Проламины 17 39,8 1,2 67 9 39

Глютелины 45 32 11 14 65 39

Благодаря большому содержанию незаменимых аминокислот белок сорго имеет высокую биологическую ценность, которая однако ниже многих злаков, используемых в пивоварении (табл.4).

Таблица 4. Аминокислотный скор белка основных зерновых культур [8]

Незаменимые аминокислоты Зернопродукты

сорго ячмень гречиха рис кукуруза пшеница

Валин 0,56 1,12 0,95 1,02 0,84 0,82

Лейцин 1,49 1,20 0,89 1,43 1,86 0,91

Изолейцин 0,43 0,88 1,17 - 0,75 0,88

Лизин 0,23 0,58 1,15 0,05 0,40 0,55

Метионин+цистин 0,3 0,39 1,06 0,96 0,96 -

Треонин 0,35 0,92 0,80 0,99 0,70 0,67

Триптофан 0,12 1,45 2,16 1,29 0,70 1,07

Фенилаланин+тирозин 0,87 1,67 1,13 1,30 1.22 1,15

В зерне сорго содержится провитамин - каротин; витамины группы В; фосфорсодержащие вещества - фитин, фосфолипиды и минеральные соли фосфора, калия и магния. Содержание каротина в зерне сорго зависит от сортовых особенностей. В зёрнах с красной и жёлтой окраской больше каротина, чем в зёрнах с белой окраской [9].

У некоторых сортов сорго зернового в семенных оболочках, имеющих желтовато-бурую, чёрную или красную с разными оттенками окраску, содержится от 0,02 до 0,52% дубильных веществ, которые придают зерну вяжущий, немного горьковатый вкус [10].

По сравнению с кукурузой и ячменём, содержание макро- и микроэлементов в зерне сорго выше. В нём содержится в 1,5 раза больше кальция, в 4 и 1,3 раза соответственно калия и магния, чем в зерне кукурузы. По макроэлементному составу ячменное зерно почти идентично сортовому, а по содержанию основных микроэлементов сорго не уступает ячменю и превосходит кукурузу[11].

Крахмал из сорго является хорошим сырьём для производства сахаристых веществ. На его основе вырабатывают глюкозо-фруктозные сиропы и спирт По данным H.A. Шепеля, из 100 кг зерна сорго можно получить 65 кг крахмала, который по своей структуре мало отличается от картофельного и значительно лучше кукурузного. Амилопектиновый сорговый крахмал обладает высокой стабильностью [12].

В странах, где сорго в большей степени выступает как техническая и кормовая культура, основными продуктами переработки являются глюкозо-фруктозные сиропы, спирт и сорговый крахмал [13,14].

Результаты исследований свидетельствуют о потенциальной возможности использования таких злаков, как сорго, для получения безглютенового пива. При этом можно использовать затор, приготовленный как из сортового солода, так и несоложеного зерна. С учетом ожидаемого увеличения диагностирования целиакии в России можно заявить, что рыночные перспективы инновационных продуктов на основе сорго очень велики, особенно для предприятий, производящих солод, ферменты и пиво. Кроме того, возможно привлечение новых потребителей, которые не страдают непереносимостью глютена, но интересуются новыми вкусами и сортами.

Литература

1. Бэмфорт Ч. Новое в пивоварении / Пер. с англ. И.С.Горожанкиной, Е.С.Боровиковой. - СПб.: Профессия, 2007. -55-67 с.

2. http: //gazeta. aif.ru/_/online/health/413/1601

3. http://doctorpiter.ru/articles/10027/

4. Меледина ТВ. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. - СПб.: Профессия, 2009. -69 с.

5. Алабушев A.B. Технологические приёмы возделывания и использования сорго. - Ростов-на-Дону, 2007. - 224 с.

6. Большаков А.З. Время чествовать сорго. - Ростов-на-Дону: ЗАО «Ростиздат», 2008. - 60 с.

7. Бюллетень №5(469). Российский зерновой союз http://www.agrogard.ru/files/Bulleten_N05_469_02_2015 157.pdf

8. Исаков Я.И. Сорго. - М.: Россельхозиздат, 1975. - 184 с.

9. Лихопой В.И., Казакова А.С. Оценка коллекции зернового сорго на содержание сырого протеина, танинов и крахмала в зерне // Проблемы биологии, селекции и технологии возделывания и переработки сорго: Тезисы докл. российской конференции. - Волгоград, 1992. -65-66 с.

10. Стафийчук А.А., Телятникова Н.Я. Кормовые достоинства сорго // В кн.: Сорго. - М.: Колос, 1967.-205 с.

11. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива. / Пер. с нем. - СПб.: Профессия, 2009. - 97 с.

12. Шепель Н.А. Селекция сорго на качество// Проблемы и задачи по селекции, семеноводству и технологии производства и переработки сорго в СССР: Тезисы докл. Всесоюзного совещания. -Зерноград, 1990. - 8-10 с.

13. Handbook of cereal science and technology/ Second edition. Revesed and expanded by K.Kulp/ -CRC Press. 2000. - p. 149-160

14. Blakely M.E., Rooney L. W., Sullins R. D., and Miller F. R. Microscopy of the pericarp and the testa of different genotypes of sorghum, Crop Sci., 1979,- 19,-p.- 837-842.

УДК 663.86.0541

Канд. техн. наук И.Е. РАДИОНОВА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖЖЕНОГО ЯЧМЕНЯ ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ ЦВЕТНОСТИ

КВАСНОГО СУСЛА

Квасное сусло, жженый ячмень, цветность, брожение, микроорганизмы

Производство напитков, не содержащих алкоголь, в том числе и кваса, в нашей стране является весьма перспективной и развивающейся отраслью пивобезалкогольной промышленности. Квас - старинный русский напиток, который используется также как основа к традиционным русским блюдам. В настоящее время популярность кваса продолжает расти, он является достойной альтернативой зарубежным напиткам, насыщающим потребительский рынок, таким, как кока-кола, фанта и тд., и отличается от них более высокой пищевой ценностью, так как он производится из зернового сырья. Квас содержит широкий спектр витаминов (В1, В2, РР), микро- и макроэлементы, десять аминокислот, восемь из которых являются незаменимыми. Для его производства используются: ржаной солод (ферментированный и неферментированный) и мука ржаная. В качестве несоложеного сырья в рецептуру включают ячменную и кукурузную муку. В результате затирания этих продуктов получают квасное сусло, которое можно использовать как для производства кваса, так и для получения концентрата квасного сусла. Недостатком применения несоложеного сырья является недостаточная цветность получаемого сусла. Для придания квасу необходимой цветности можно использовать сахарный колер и красящие солода. Все перечисленные ингредиенты отличаются высокой стоимостью и сложностью в изготовлении. Так, сахарный колер получают путем термической обработки сахарозы при температуре 180-200°С, продолжительность процесса карамелизации - 3-4 часа. Кроме того, получить колер постоянного состава достаточно сложно. Красящие солода готовят из зеленого солода путем обжаривания при температуре 210—260°С. Жженый ячмень значительно дешевле красящих солодов, так как исключены операции замачивания, солодоращения и сушки [1,2].