Отчет научного сотрудника Жусипова Алиби по грантовому проекту: «Совершенствование технологии отделения мякоти плодов дыни для производства сухофруктов и здоровых завтраков» Крупяные продукты имеют важное значение в рационе полноценного питания человека, так как являются доступным источником энергетической ценности, макро и микроэлементов. Здоровое развитие организма обеспечивается за счёт биохимических реакций с участием белков, поступающих в организм с пищей. Технология переработки риса в крупу включает следующие процессы: - очистку зерна от примеси (минеральной, органической, семян дикорастущих и культурных растений, от недозрелых, изъеденных, битых, обрушенных, проросших и щуплых зёрен риса; от металломагнитных частиц); - шелушение в целях удаления цветковой плёнки; - шлифование в целях удаления семенных и плодовых оболочек, большей части алейронового слоя и зародыша; - сортирование; - воздушно-ситовый и магнитный контроль. По этой технологии перерабатывают практически все перечисленные виды крупы, за исключением пропаренной. При производстве пропаренной крупы применяют гидротермическую обработку очищенного от примесей зерна, включающую замачивание, пропаривание и сушку. В процессе хранения в результате эмпирических данных зафиксировано незначительное снижение, как суммарного количества аминокислот, так и отдельно незаменимых и заменимых аминокислот. При этом в наибольшей степени уменьшилось количество аминокислот при хранении в ПП мешке и в меньшей степени – при использовании плёночных материалов (ПЭ вкладыша в ПП мешке и многослойной плёнки PA/EVOH/PE). Физико-химический состав крупы в первую очередь зависит от сырья, из которого она получена, а также от технологических режимов выработки крупы. При длительном хранении состав крупы подвергается некоторым изменениям, в ней протекают процессы порчи, которые, прежде всего, затрагивают липидную фракцию. Качественные изменения жира в крупе происходят под действием ферментов (липазы, липоксидазы), микроорганизмов и кислорода воздуха. Липидная фракция крупы является наиболее лабильной и быстроизменяющейся в период длительного хранения. Порча липидной фракции является основной причиной снижения органолептических показателей крупы – с изменением кислотного числа жира (КЧЖ), поэтому рекомендуется выбирать именно этот показатель для контроля изменения качества продукта. По результатам исследований для установления годности рисовой крупы также рекомендовано определять кислотное число жира. Повышение влажности и температуры крупы при хранении активизирует все эти процессы, вследствие чего ускоряется процесс порчи. Методику экспериментальных исследований по хранению партии рисовой крупы (шлифованный рис высшего, первого сорта) целесообразно проводить через сравнение показателей рисовой крупы в разных видах упаковки в условиях неотапливаемого и отапливаемоего складов. Для оценки эффекта от использования современных видов упаковки с улучшенными барьерными свойствами крупы была герметично расфасовывают: в традиционный полипропиленовый тканный мешок или в полипропиленовый тканный мешок с полиэтиленовым вкладышем, также в пакеты из многослойной плёнки PA/EVOH/PE. При этом влажность рисовой крупы на протяжении всего цикла хранения должна быть в пределах 13–14%. Опытное хранение может продолжаться до 36 мес. Предельный срок годности рисовой крупы можно рассчитать по комплексной органолептической оценке с максимальной точкой 60 баллов и КЧЖ, равном 100–105 мг КОН/г. Так, для крупы, хранящейся в полипропиленовом мешке, критические значения этих показателей достигаются через 24 мес, в полипропиленовом мешке с вкладышем – через 30 мес, в многослойной плёнке – через 36 мес. Эти сроки годности рисовой крупы можно считать предельными. Многочисленные результаты показали, что, благодаря применению многослойной плёнки PA/EVON/PE, снижается скорость увеличения КЧЖ и замедляется ухудшение потребительских свойств рисовой крупы, т.е. крупа подвергается более медленным изменениям, по сравнению с крупой, хранящейся в полипропиленовых мешках. Для упаковки рисовой крупы в целях продления срока годности может быть рекомендована многослойная плёнка PA/EVON/PE с повышенными барьерными свойствами, т.е. с низкой влаго-, газои кислородопроницаемостью. При этом, динамика температуры в складе по эмпирическим наблюдениям обычно соответствует сезонным колебаниям температуры в складе за годовой цикл, причём в период с мая по сентябрь температура хранения обычно находится выше оптимального уровня (10°С). В условиях неотапливаемых складов в летний период повышенная температура может ускорять процесс порчи липидной фракции крупы, поэтому при хранении обязателен контроль температурного режима. Органолептическая оценка рисовой крупы – это интегральный показатель, отражающий потребительскую оценку и весь комплекс изменений белковой и жировой фракций крупы. Пищевую ценность рисовой крупы, как и любого другого пищевого продукта, необходимо знать с точки зрения удовлетворения организма человека в основных пищевых веществах: белках, углеводах, жирах, витаминах, макро- и микроэлементах. Наряду с этим, в соответствии с теорией рационального питания академика А.А. Покровского, в каждом продукте важно учитывать не только оптимальное количество необходимых человеку пищевых веществ, но и их показатели качества. Наибольшей биологической ценностью для человека обладают водорастворимые белки – альбумины – полноценные белки, содержащие все незаменимые аминокислоты почти в оптимальном соотношении, лишь с некоторым дефицитом метионина. Солерастворимые белки зерна – глобулины – также характеризуются достаточно сбалансированным аминокислотным составом, хотя в них снижено содержание некоторых незаменимых аминокислот (метионина, триптофана, лейцина), по сравнению с альбуминами. Щёлочерастворимые белки – глютелины – у ряда злаковых культур по содержанию незаменимых аминокислот приближаются к глобулинам, но характеризуются довольно большим дефицитом лизина, триптофана и метионина. Самую низкую биологическую ценность имеют спирторастворимые белки – проламины, которые накапливаются только в семенах злаковых растений. Они отличаются очень низким содержанием таких незаменимых аминокислот, как лизин, триптофан, метионин и относятся к высокомолекулярным соединениям: молекулярная масса свыше 100 kD . Содержание белка в рисе (из расчёта на 100 г продукта) – 6,7 г. По литературным данным , белки риса состоят из следующих белковых фракций: альбумина, глобулина, проламина и глютелина. Их соотношение колеблется, в зависимости от сорта и условий произрастания риса, от 1:12:5:81 до 2:4:2:92. Главным запасным белком риса является глютелин (оринезин), содержание которого в эндосперме доходит до 93% от общего количества белков. Основной белок рисового эндосперма – оризенин – гетерогенен. При изучении этого белка методом ионообменной хроматографии получено 3 компонента с соотношением 8:1:1, причём основная первая фракция имела молекулярную массу 20 kD, остальные – около 43 kD. При общей молекулярной массе около 2000 kD глютелин риса представлен субъединицами молекулярной массы 20 и 43 kD, соединёнными между собой дисульфидными связями. Исследованиями ВНИИ растениеводства, выполненными методом электрофореза в полиакриламидном геле, установлено, что оризенин состоит из 5–8 компонентов. Проламины риса – это лишь незначительная часть белков зерновки (1,5–3,5% от общего количества). Наименьшее содержание проламина обнаруживается в периферийных слоях эндосперма, наибольшее – во внутренних. Молекулярная масса проламина – около 30 kD. Повышение почти вдвое общего содержания белка в наружных слоях, по сравнению с целым зерном, происходит за счёт альбуминовой и глобулиновой фракций. В эндосперме зерна риса белки концентрируются в специальных вместилищах. В алейроновом слое они локализуются в алейроновых зёрнах. В крахмалистой части эндосперма выделены белковые тела двух типов – цитоплазматические (ЦБТ) и вакуолярные (ВБТ). ЦБТ имеют округлую форму и ограничены двойной липопротеиновой мембраной. Они обладают характерной концентрической слоистостью, образуемой чередованием плотных и прозрачных электронных участков. Размеры ЦБТ колеблются от 1 до 5 мкм. ВБТ представляют собой ультраструктуры неопределённой формы, заполненные массой аморфного белка. Белковая ценность крупы может быть установлена по соотношению фракций, обладающих разными растворимостью и молекулярной массой. Существует вероятность снижения биологической ценности круп во время хранения, обусловленого «старением» коллоидов – денатурацией белка. При исследовании предположили, что данную тенденцию можно оценить по динамике молекулярной массы белковых фракций и аминокислотному составу. Экспериментально установлено, что в исходной крупе суммарное количество аминокислот составляло 6360 мг/100 г, из которых незаменимых – 2770 мг/100 г. Биологическую ценность белков определяют путём сравнения аминокислотного состава изучаемого белка со справочной шкалой аминокислот гипотетического идеального белка. Этот методический приём получил название аминокислотного скора (АКС). Принято, что аминокислотой, лимитирующей биологическую ценность белка, считается аминокислота, у которой скор имеет наименьшее значение. В качестве идеального используют гипотетический белок, предложенный ФАО/ВОЗ. В 1 г такого белка содержится следующее количество незаменимых аминокислот: изолейцина – 40 мг; лейцина – 70; метионин+цистина – 35; лизина – 55; фенилаланин+тирозина – 60; треонина – 40; триптофана – 10; валина – 50 мг. Аминокислотный скор белков рисовой крупы, характеризующий их биологическую ценность, рассчитывали путём сравнения аминокислотного состава изучаемого белка со справочной шкалой аминокислот гипотетического идеального белка по формуле: АКис. б АКС = ∗ 100 АКид. б. где, АКис.б., АКид.б. – содержание незаменимой аминокислоты, мг в 1 г соответственно исследуемого или идеального белка. Если скор какой‑либо незаменимой аминокислоты меньше 100%, то такая аминокислота является лимитирующей.Значения аминокислотного скора рисовой крупы до хранения и после 34 мес хранения в ПП мешке представлены на рис. 2. Итак, в белках рисовой крупы содержатся незаменимые аминокислоты с высоким скором (более 100%) – триптофан, фенилаланин с тирозином, метионин с цистином и валин. Основными лимитирующими кислотами для рисовой крупы являются треонин и лизин. Их аминокислотные скоры в начале хранения равны соответственно 85,6 и 91,8%, а на последнем этапе хранения – 83 и 89%. За период хранения биологическая ценность белков рисовой крупы практически не изменилась. Рисовая крупа по пищевой ценности уступает крупе овсяной, гречневой и пшену. Несмотря на это, диетологи с полным основанием относят рисовую крупу к продуктам здорового питания в силу высокой биологической ценности её белка по хорошо сбалансированному аминокислотному составу и отсутствию глютена, благодаря высокой усвояемости и ценным потребительским качествам – быстрой варки, хорошей развариваемости, прекрасным вкусовым качествам. Рисовая крупа относится к продуктам лечебно-профилактического назначения по причине большого содержания ценного пищевого компонента крахмала. На основе рисовой крупы производится детское питание, даже для детей грудного возраста.
