Содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи разной фракции

УдК 633.14:663.43/.44

Содержание

водорастворимых пентозанов в зерне ржи разной фракции

Р. Р. Исмагилов, д-р с.-х. наук; Л. Ф. Гайсина

Башкирский государственный аграрный университет

Сырьем для производства солода, используемого в производстве напитков (кваса и, иногда, пива), служит зерно ржи. Химический состав зерна ржи отличается от других видов зерна главным образом большим содержанием пентозанов [1]. Пентоза-ны влияют на технологические качества зерна и продуктов на его основе, в частности солода. М. В. Гернет и др. [2] указывает, что повышение содержания пентозанов в зерне ржи увеличивает продолжительность его покоя, замедляет фильтрацию и удлиняет время получения сусла, придают солоду аромат, усиливают образования токсичного соединения оксиме-тилфурфурола в сусле. В этой связи для отбора высококачественного ржаного сырья в технологии производства солода и, соответственно, напитков важно иметь информацию о содержании пентозанов в зерне.

Содержание водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи подвержено значительной изменчивости. Кроме различия качества зерна разных партий, одна и та же зерновая масса ржи неоднородна по технологическим свойствам. Ряд авторов отмечает, что содержание пентозанов зависит от крупности зерна [3, 4, 5]. В тоже время целенаправленные исследования содержания водорастворимых пентозанов зерна ржи и зависимость его от размера зерновок недостаточны. В этой связи целью наших исследова-

ний было установление изменчивости качества зерна озимой ржи разного размера.

Нами проводилось изучение содержания водорастворимых пентозанов в разных фракциях зерна озимой ржи сорта Чулпан 7. Образец зерна разделили при помощи лабораторных сит по толщине на следующие фракции: 1,5-1,7; 1,7-2,0; 2,0-2,2; 2,2-2,4; 2,4-2,6; >2,6. Массу 1000 зерен определяли по ГОСТ 10842-89. Содержание пентозанов в зерне определяли орцинол-хлоридным методом, модифицированным Hashimoto S. [6]. 100 мг размолотого зерна поместили в коническую колбу, добавили 10 см3 дистиллированной воды. Колбу закрыли герметичной крышкой и встряхивали 2 ч при температуре 30 °С. Далее от-центрифугировали до получения прозрачных растворов. К 1 см3 полученной надосадочной жидкости добавили 1 см3 4 н HCl, поместили в пробирку с герметичной крышкой, гидролизовали 2 ч при температуре 100 °С. Охладили, 1 см3 гидролизованного раствора разбавили 1 см3 дистиллированной воды. 1 см3 полученного раствора поместили в пробирку с герметичной крышкой и добавили 2 см3 дистиллированной воды, 3 см3 0,1 % раствора FeCl3 в концентрированной HCl; 0,3 см31 % раствора орцина в 96%-ном этаноле. Нагревали в кипящей водяной бане 30 мин, охлаждали и снимали поглощение на спектрометре.

Показатель Фракции зерна по толщине, мм

1,5-1,7 1,7-2,0 2,0-2,2 2,2-2,4 2,4-2,6 >2,6

Масса 1000 зерен, г 12,72 17,10 22,12 24,96 28,64 33,80

Содержание водорастворимых пентозанов, % 3,00 2,75 2,31 2,06 2,27 1,96

44 ПИВО и НАПИТКИ

3 • 2015

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0

1,5

1,7

1,9 2,1 2,3 2,5 Толщина зерна, мм

2,7

2,9

Чонтроль КАЧЕСТВА

10

15

20 25

Масса 1000 зерен, г

30

35

Рис. 1. Зависимость содержания водорастворимых пентозанов зерна озимой ржи сорта Чулпан 7 от толщины зерна

Рис. 2. Зависимость содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи от массы 1000 зерен

Рассчитывали содержание водорастворимых пентозанов по формуле

П = (А670) 4 m • 0,88 • 0,01,

где П — содержание пентозанов в образце, %; Л670 — оптическая плотность образца по показанию спектрометра при длине волны 670 нм; т — концентрация ксилозы по калибровочному графику; 4; 0,88 и 0,01 — коэффициенты пересчета содержания водорастворимых пентозанов.

Оценку формы и тесноты взаимосвязи показателей качества зерна проводили с использованием корреляционного и регрессионного анализов экспериментальных данных.

Исследования показали значительное различие в содержании водорастворимых пентозанов в зернах разного размера (см. таблицу). С увеличением крупности зерна (толщины) содержание водорастворимых пентозанов закономерно уменьшается. Так, содержание пентозанов в мелкой фракции зерна (толщина 1,5-1,7 мм) составило 3,00%, а в зерне крупной фракции (толщина более 2,6 мм) — 1,96%.

Корреляционно-регрессионный анализ показал очень тесную связь между содержанием водорастворимых пенто-занов и толщиной зерна (г = -0,943). Данная зависимость обусловлена тем, что пентозаны в основном сосредоточены в оболочках зерновки и с увеличением размера зерна увеличивается относительная его поверхность и, соответственно, уменьшается концентрация пентозанов в расчете на всю массу зерновки [7, 8].

Зависимость содержания водорастворимых пентозанов от толщины

зерна в достаточной степени прямолинейна и описывается следующим уравнением регрессии

у = -1,01* + 4,63,

где у — содержание водорастворимых пентозанов, %; х—толщина зерновки, мм Согласно данному уравнению регрессии при увеличении толщины зерновки на 1 мм содержание водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи снижается на 1,01%.

Наряду с толщиной, информативным показателем размера зерновки является ее масса или масса 1000 зерен. Толщина зерновки и ее масса, соответственно, тесно взаимосвязаны. Масса 1000 зерен, в зависимости от фракции зерна, изменялась от 12,72 г (толщина 1,5-1,7 мм) до 33,80 г (толщина более 2,6 мм). С увеличением массы зерновки содержание водорастворимых пентозанов в нем снижается (см. таблицу). Связь между массой 1000 зерен и содержанием водораствориых пентозанов очень высокая, коэффициент корреляции составил 0,940. Данная зависимость прямолинейная (рис. 2) и описывается следующим уравнением регрессии:

у = 0,054* + 3,684,

где у — содержание водорастворимых пентозанов, %; * — масса 1000 зерен, г.

Из данного уравнения регрессии следует, что повышение массы 1000 зерен сопровождается снижением содержания водорастворимых пентоза-нов в зерне озимой ржи на 0,054 %.

Таким образом, содержание водо-раствормых пентозанов в зерне ржи

разного размера значительно различается. С увеличением размера зерна содержание водорастворимых пентозанов снижается. Результаты исследований показывают возможность выделения зерна с необходимым содержанием водорастворимых пентозанов для целевого использования по толщине из одной и той же партии. Полученные уравнения регрессии могут быть использованы для прогноза содержания водорастворимых пентозанов в зависимости от толщины зерна.

ЛИТЕРАТУРА

1. Главарданов, Р. Производство сиропообразных продуктов на основе хлебных злаков / Р. Главарданов // Пиво и напитки. — 2010. — № 5. — С. 44-47.

2. Гернет, М. В. Количественное определение пентозанов как метод оценки качества ржи / М. В. Гернет, К. Кобелев, И. Н. Грибкова // Пиво и напитки. — 2013. — № 2. — С. 28-32.

3. Gan, Y. T. Relationship between extract viscosity and kernel size in winter rye /Y. T. Gan, I. G. McLeod, G. I. Scoles, G. L. Campbell // Canadium Journal of Plant Sci. — 1998. — V. 78. — № 3. — Р. 423-427.

4. Кобылянский, В. Д. Основы селекции мало-пентозановой ржи / В. Д. Кобылянский, О. В. Солодухина // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. — 2009. — № 166. — С. 112.

5. Исмагилов, Р. Р. Содержание пентозанов в зерне гибридов озимой ржи / Р. Р. Ис-магилов Р. Р., Л. М. Ахиярова, Л. Ф. Гайсина // Вавиловские чтения-2012. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Н. И. Вавилова. — Саратов, 2012. — С. 89-91.

6. Hashimoto, S. Cereal pentosans: Their ensimatin and significance. I. Pentosans in wheat and milled

3 • 2015

ПИВО и НАПИТКИ 45

контроль КАЧЕСТВА4

wheat products / S. Hashimoto, M. D. Shogren, Y POmeranz // Cereal Chem., 1987. — V 64. — P 30. 7. Егоров, Г.А. Технология муки: практиче-

ский курс / Г. А. Егоров. — М.: ДеЛи принт, 2007. — 140 с. 8. Исмагилов, Р. Р. Изменчивость содержания

водорастворимых пентозанов в зерне озимои ржи / Р. Р. Исмагилов // Достижения науки и техники АПК. — 2012. — № 6. — С. 35-36. &

Содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи разной фракции

Ключевые слова

рожь; солод; пентозаны; регрессионный анализ. Реферат

Химический состав зерна ржи отличается от других видов зерна главным образом высоким содержанием пентозанов. Пентозаны влияют на технологические качества зерна и продуктов на его основе, в частности солода. В статье рассмотрены результаты экспериментальных исследований изменения содержания водорастворимых пентозанов в зависимости от размера зерна озимой ржи. Показано, что с увеличением размера зерна содержание водорастворимых пентозанов закономерно уменьшается. Содержание пентозанов в мелкой фракции зерна (толщина 1,5-1,7 мм) составило 3,00%, в зерне крупной фракции (толщина более 2,6 мм) — 1,96%. Корреляционно-регрессионным анализом установлена тесная связь между содержанием водорастворимых пентозанов и толщиной зерна (г = -0,940). Зависимость содержания водорастворимых пентозанов от толщины зерновки прямолинейна и при увеличении толщины зерновки на 1 мм содержание водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи снижается на 1,01%. Масса 1000 зерен в зависимости от фракции зерна изменялась от 12,72 г (толщина 1,5-1,7 мм) до 33,80 г (толщина более 2,6 мм). С увеличением массы зерновки содержание водорастворимых пентозанов в нем снижается и данная зависимость в изученных пределах прямолинейная. Теснота связи между массой 1000 зерен и содержанием водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи очень высокая (г= -0,940) и повышение массы 1000 зерен сопровождается снижением содержания водорастворимых пентозанов на 0,054%. Приведены уравнения регрессии, позволяющие прогнозировать содержание водорастворимых пентозанов по толщине и массе зерновок.

Авторы

Исмагилов Рафаэль Ришатович, д-р с.-х. наук;

Гайсина Люция Фанисовна, аспирант

Башкирский государственный аграрный университет,

450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, д. 34, ismagilovr_bsau@mail.ru

The Content of Water Soluble Pentosans in Rye Grain Different Factions

Key words

rye; malt; pentosans; regression analyses. Abstract

The chemical composition of rye grain is different from other kinds of grain mainly by high pentosans concentration. Pentosans affect quality of grain and products, such as malt. The article describes the results of experimental studies of water-soluble pentosans concentration change depending on the size of a grain of winter rye. It is shown that increasing of grain size leads deacreasing of water-soluble pentosans concentration. The concentration of pentosans in the fine fraction of grain (thickness 1.5-1.7 mm) was 3.00%, in the grain of the coarse fraction (the thickness of more than 2.6 mm) — 1.96%. Regression analysis established a close relationship between the concentration of the water-soluble pentosans and grain thickness (r = -0.943). Dependence of water-soluble pentosans on the thickness of weevil is straightforward and increasing thickness of grain to 1 mm leads reducing of water-soluble pentosans concentration by 1.01%. Weight of 1000 grains depends on the grain fractions measurable mand from 12.72 g (thickness 1.5-1.7 mm) to 33.80 g (thickness of more than 2.6 mm). With the increasing mass of the grain the concentration of water-soluble pentosans is reduced and this dependence in the studied range straight. Closeness of the relationship between the mass of 1,000 grains and the concentration of water-soluble pentosans in the rye grain is very high (r = -0.940) and increasing the mass of 1,000 grains decreases concentration of water-soluble pentosans at 0.054%. Regression equations that predict the concentration of water-soluble pentosans by thickness and weight of the grains is given.

Authors

Ismagilov Rafael Rishatovich, Candidate of Agricultural Science; Gaysina Lutsiya Fanisovna, Post-graduate Student Bashkir State Agrarian University,

34, 50-letiya Oktyabrya Str., Ufa, 450001, Russia, ismagilovr_bsau@mail.ru

Крым, г. Ялта, Отель «Ялта-Интурист»

16-17 авгУста' 2015 года

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ВЫСТАВКА

ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ. КРЫМ

В РАМКАХ ВЫСТАВКИ ПРОЙД/Т: ' Конгре« иП р одоеоя ь стр<? нна я безоп а с ноет Ь кр ы Чд уг л р С*с чта ци м р п гщ о поп и л р едлрн ЯТИЙ Г

Тематические Ируглы е Стопы И ДискуССИон ные за ний; М о ст ер - класс ы ИомГга н нй у частников,

дня ша ив авкэ  кУ'Г^ч а шая  сш ^в т М

Организатор:

vika@soud.ru WWW.SOlld.rU 8(862) 262-26-93, 262-46-34

УЗНАЙк ЙР

БОЛЬШЕ! 1' -

46 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2015