Введение к работе
1.1 Актуальность работы. Гречиха – традиционная сельскохозяйственная культура, выращиваемая в России, которая используется преимущественно для изготовления гречневой крупы и муки – ценнейших продуктов питания. Зерно гречихи характеризуется исключительными пищевыми и диетическими достоинствами: биологическая ценность ее белка близка к эталонному, высоко содержание биофлавоноидов, в том числе рутина, витаминов группы В, макро- и микроэлементов. Особенностью ее белкового состава является почти полное отсутствие глютена. Все эти несомненные преимущества гречихи по сравнению с зерном других культур, позволяют использовать ее в диетическом питании (Крефт и др., 2010; Gallagher, 2009; Arendt, Bello, 2008).
Однако, до настоящего времени зерно гречихи не применялось для изготовления солода. Известно, что солод по сравнению с зерном содержит значительно больше витаминов, свободных аминокислот, низкомолекулярных углеводов и других полезных веществ. Применение гречишного солода (ГС) позволило бы обогащать продукты питания биологически активными веществами, повышать пищевую и биологическую ценность продуктов, разнообразить их ассортимент, а также могло бы расширить диету для больных целиакией (глютеновой непереносимостью). В то же время солод из гречихи в промышленных масштабах пока не производится. Это связано в первую очередь с отсутствием эффективной технологии его получения.
Несмотря на то, что в последние годы опубликованы работы отечественных и зарубежных ученых (Гернет, 2009; Коротких, Востриков, 2011; Петрова и др., 2011, Wijngaard et al., 2005, 2006, 2007; Nic Phiarais et al., 2005, 2006, 2011 и др.), посвященные исследованию возможности получения солода из гречихи и использованию его в производстве хлебобулочных изделий и напитков брожения (пиво, квас), ряд вопросов остается не изученным. Недостаточно исследованы способы замачивания зерна гречихи при солодоращении. Не в полной мере изучены технологические параметры сушки гречишного солода. Не учтены сортовые особенности гречихи при получении солода. В связи с этим разработка эффективной технологии гречишного солода является актуальной.
Актуальность работы подтверждена включением ее в программу НИР в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» по теме «Новые технологии продуктов питания направленного действия на основе комплексной переработки морского, сельскохозяйственного и дикорастущего сырья» (государственный контракт № 02.740.11.0740 от 12.04.2010).
1.2 Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось научно-практическое обоснование и разработка технологии гречишного солода.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
– исследовать технохимические и физиологические показатели зерна гречихи различных сортов селекции ПримНИИСХ РАСХН (содержание белка и крахмала, а также рутина, энергия и способность прорастания в разные периоды года, степень водочувствительности);
– определить оптимальные условия солодоращения для получения свежепроросшего гречишного солода с высокой амилолитической активностью;
– определить оптимальные режимы сушки гречишного солода;
– исследовать органолептические и физико-химические показатели гречишного солода;
– разработать технологию и технологическую схему получения гречишного солода;
– исследовать возможность использования гречишного солода для изготовления пива;
определить органолептические и физико-химические показатели пива с использованием гречишного солода;
– разработать техническую документацию на гречишный солод и пиво;
апробировать технологии гречишного солода и пива в производственных условиях;
оценить экономический эффект от применения разработанных технологий.
1.3 Научная новизна. Научно обоснована и разработана технология получения гречишного солода с использованием приморских сортов гречихи селекции ПримНИИСХ РАСХН. Впервые использован оросительный способ проращивания зерна гречихи. Установлена зависимость амилолитической активности (АС) свежепроросшего ГС от степени замачивания зерна гречихи, температуры и продолжительности проращивания при данном способе солодоращения. Выявлена зависимость уровня амилолитической активности гречишного солода от скорости удаления влаги и температурного режима сушки. Впервые обосновано влияние скорости воздушного потока в сушильной камере на продолжительность сушки и АС гречишного солода. Получена математическая модель, описывающая зависимость изменения влажности и АС гречишного солода от продолжительности и температуры сушки, которая подтверждена экспериментально. Впервые выявлена зависимость качества ГС от сортовых особенностей гречихи. Впервые доказано отсутствие глютена в ГС, полученном из зерна приморских сортов гречихи.
1.4 Практическая значимость. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология получения гречишного солода, а также показана возможность его использования для изготовления светлого гречишного (100 % ГС) и светлого ячменно-гречишного (50 % ячменного солода и 50 % ГС) пива. Внедрение в практику результатов этих исследований позволяют расширить возможности использования районированных сортов гречихи.
Разработана и утверждена техническая документация на гречишный солод (СТО 9184-02067942-010-2012 «Солод гречишный светлый», ТИ № 011-2012 на его производство) и гречишное пиво (СТО 9184-80943448-003-2012 «Пиво гречишное светлое», ТИ на его производство). Разработанная технология ГС апробирована в лаборатории процессов ферментации Дальневосточного федерального университета, в результате чего была получена опытная партия ГС. На базе пивоваренного завода ООО «Дальневосточная пивоваренная компания» выпущена опытная партия пива «Гречишное светлое».
Результаты научных исследований по теме диссертации используются при чтении лекций и проведении практических занятий для студентов Дальневосточного федерального университета, обучающихся по специальности 260204 – «Технология бродильных производств и виноделие» (дисциплины «Химия отрасли» и «Технологии отрасли»).
1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на семи конференциях и шести выставках различного уровня: на IV и V Международных научно-технических конференциях «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (г. Санкт-Петербург, 2009 и 2011 гг.); на I Международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (г. Москва, 2011 г.); на V и VI Биотехнологических выставках-ярмарках «РосБиоТех» (г. Москва, 2011 и 2012 гг.) – получены золотые медали и дипломы; на V Международной ярмарке инноваций, эко-идей, продуктов и технологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности Agra ARCA-2012 (Хорватия, г. Слатина, 2012 г.) – получен диплом; на IV Харбинской международной выставке научно-технических достижений (Китай, г. Харбин, 2012 г.).
1.6 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение «Способ получения гречишного светлого солода».
1.7 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора отечественной и зарубежной научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 152 страницах компьютерного текста, содержит 36 таблиц и 37 рисунков. Список литературных источников включает 169 наименований, в том числе 63 – зарубежных авторов.
