Structurally modified bran is an innovative product of deep grain processing

Abstract

Основной задачей глубокой переработки зерна является эффективное использование всех компонентов зернового сырья и получение широкого спектра продуктов с высокой добавленной стоимостью. В статье кратко изложены результаты исследований, проводимых во ВНИИ зерна и продуктов его переработки, по изучению возможности использования ферментативной трансформации основных биополимеров (некрахмальные полисахариды, белки) с целью получения структурно-модифицированных отрубей, как компонентов, обеспечивающих повышенную биологическую ценность и определенные функционально-технологические свойства пищевым продуктам. Исследования проводились на тритикалевых и ржаных отрубях, а также пшенично-льняных отрубях - вторичных продуктах совместной переработки бинарной зерновой смеси, состоящей из 93 % зерна пшеницы и 7 % семян белого масличного льна. Установлено, что использование композиций целлюлолитических и протеолитических ферментных препаратов (Шеарзим 500L + Нейтраза 1.5MG и Вискоферм L + Дистицим Протацид Экстра) позволяет существенно интенсифицировать процесс деструкции. Так, доля низкомолекулярных азотистых соединений (≤1000) увеличилась в результате ферментативной модификации ржаных и тритикалевых отрубей в 4-5 раз соответственно. А использование мультиэнзимной композиции (МЭК) при действии на пшенично-льняные отруби позволяет увеличить количество растворимого белка на 37,5 % (МЭК-1); в 2 раза (МЭК-2); на 26 % (МЭК-3); на 43 % (МЭК-4); на 26 % (МЭК-5); на 22 % (МЭК-6) и на 14 % (МЭК-7) по сравнению с использованием отдельных ферментных препаратов. Полученные структурно-модифицированные отруби характеризуются различной степенью гидролиза и соотношением компонентов по молекулярной массе. Это приводит к изменению исходных функционально-технологических свойств и позволяет предположить возможные области применения структурно-модифицированных отрубей в различных отраслях пищевой индустрии с целью повышения пищевой и биологической ценности готовых изделий, придания им определенных свойств, в том числе и функциональных. The main task of deep grain processing is the efficient use of all components of grain raw materials and the production of a wide range of high value-added products. The article summarizes the results of research conducted at the All-Russian Research Institute of Grain and its Processing Products to study the possibility of using the enzymatic transformation of basic biopolymers (non-starch polysaccharides, proteins) in order to obtain structurally modified bran as components that provide increased biological value and certain functional and technological properties of food products. The studies were carried out on triticale and rye bran, as well as wheat-flax bran, which are secondary products of the joint processing of a binary grain mixture consisting of 93 % wheat grain and 7 % white oil flax seeds. It has been established that the use of compositions of cellulolytic and proteolytic enzyme preparations (Shearzym 500L + Neutraza 1.5MG and Viskoferm L + Disticim Protacid Extra) makes it possible to significantly intensify the degradation process. Thus, the proportion of low molecular nitrogen compounds (≤1000) increased as a result of the enzymatic modification of rye and triticale bran by 4-5 times, respectively. And the use of a multi-enzyme composition (MEC) when acting on wheat-flax bran allows you to increase the amount of soluble protein by 37.5 % (MEC-1); 2 times (MEC-2); by 26 % (MEC-3); by 43 % (MEC-4); by 26 % (MEC-5); by 22 % (MEC-6) and 14 % (MEC-7) compared to using individual enzyme preparations. The resulting structurally modified bran is characterized by varying degrees of hydrolysis and the ratio of components by molecular weight. This leads to a change in the initial functional and technological properties and suggests possible areas of application of structurally modified bran in various sectors of the food industry in order to increase the nutritional and biological value of finished products, giving them certain properties, including functional ones.