Антиоксиданты и окислительные процессы при производстве пивоваренного солода

Гайда, Виктория Константиновна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Антиоксиданты и окислительные процессы при производстве пивоваренного солода
ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Антиоксиданты и окислительные процессы при производстве пивоваренного солода"

На правах рукописи

ГАЙДА ВИКТОРИЯ КОНСТАНТИНОВНА

АНТИОКСИДАНТЫ И ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИВОВАРЕННОГО СОЛОДА

Специальность 03 00 23 - Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 4 ИЮЛ 2008

Улан-Удэ 2008

003445002

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете

Научный руководитель: кандидат биологических наук,

доцент Верхотуров В.В.

Официальные оппоненты- доктор биологических наук

профессор Саловарова В.П.

кандидат технических наук, доцент Балдаее Н. С.

Ведущая организация

Иркутская государственная сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится 9 сентября 2008 года в 10 часов на заседании Регионального диссертационного совета ДМ 212 039 02 при ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный технологический университет» по адресу: 670013, г Улан-Удэ, ул Ключевская 40В

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСГТУ и на сайте еэйШ ш

Автореферат разослан « 3 » июля 2008 г

Ученый секретарь Регионального диссертационного Совета д т н, проф / СА ^¿й^ЙЙмнаева Н И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акггуальность работы Производство пивоваренного солода -сложный технологический процесс, включающий в себя хранение и сортировку пивоваренного ячменя, замачивание, солодоращение и сушку свежепроросшего солода, обработку и хранение солода

Солодоращение - проращивание различных сортов зерновых культур в специально создаваемых и регулируемых условиях с целью накопления и активации в них гидролитических ферментов, способных осахаривать крахмал В процессе солодоращения зерну необходимо находиться в богатой кислородом окружающей среде Однако стремление использовать кислород при хранении, замачивании и солодоращении зерна способствует активации окислительных процессов, приводящих к потере питательных веществ, необходимых для дыхания и роста В пивоварении роль кислорода огромна, но его присутствие на некоторых стадиях технологического процесса, как установлено многими учеными и практиками, недопустимо Помимо молекулярного кислорода роль окислителя в солоде и пиве могут выполнять активные формы кислорода (АФК) Благодаря своей высокой реакционной способности они снижают пищевую ценность продукта Стойкость пива существенно зависит от содержания низкомолекулярных антиоксидантов (АО), основным поставщиком которых, является пивоваренный солод

Повышение эффективности производства солода - одна из важнейших задач пищевой биотехнологии Поэтому исследования, направленные на изучение биохимических процессов при получении высококачественного солода с минимальными потерями сухого вещества и высокой ферментативной активностью, являются весьма важными Ясное представление об этих свойствах и взаимосвязях зерновой массы с технологическим режимом хранения и солодоращения позволит избежать потерь и снижения качества готовой продукции Динамика развития научной литературы, посвященной активным формам кислорода, антиоксидантной системе, окислительным процессам и их участию в биохимических процессах, говорит о стремительно растущем к ним интересе биотехнологов и биохимиков

Цель и задачи исследований Целью настоящей работы является изучение роли антиоксидантной системы при производстве пивоваренного солода, установление закономерностей проявления ее реактивности на действие физических методов и регуляторов солодоращения, а также исследование перспективы применения антиоксидантов в солодовенном производстве

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи 1 Доказать возможность выращивания в Иркутской области

пивоваренного ячменя, пригодного для получения светлого пивоваренного солода, предложить перспективные сорта

2 Исследовать показатели качества, окислительное процессы и антиоксидантный статус ячменя при различных условиях хранения

3 Проследить изменение активности антиоксидантной системы и интенсивности перекисного окисления липидов при замачивании, солодоращении и сушке пивоваренного ячменя

4 Изучить влияние физических воздействий и биологически активных веществ на антиоксидантный статус и технологические показатели солода

5 Исследовать возможность использования АО как регуляторов солодоращения

6 Определить содержание низкомолекулярных антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства и исследовать возможность использования экстрактивных антиоксвдантов при солодоращении ячменя

Научная новизна. Исследована динамика изменения окислительных процессов и антиоксидантного статуса зерна при различных условиях хранения пивоваренного ячменя Установлено влияние химических соединений и физических факторов на окислительные процессы и антиоксидантный статус зерна и солода Исследована активность антиоксидантной системы и интенсивность перекисного окисления липидов в производственных условиях при различных режимах замачивания и солодоращения пивоваренного ячменя Показаны закономерности участия окислительных процессов и антиоксидантной системы в регуляции биохимических процессов при хранении и солодоращении пивоваренного ячменя На основании биохимических исследований доказана возможность использования антиоксидантной системы как биохимического показателя хранения и солодоращения пивоваренного ячменя Определено содержание низкомолекулярных антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства

Практическая значимость работы. Показана целесообразность использования пивоваренного ячменя, выращенного в Восточной Сибири, при производстве светлого солода На основании проведенных экспериментальных исследований определены оптимальные концентрации и способы использования антиоксидантов при регуляции солодоращения ячменя, представлены методы применения физических воздействий на стадии замачивания и проращивания пивоваренного ячменя В работе предложен способ определения качества зерна по показателю активности антиоксидантной системы, позволяющий выбрать оптимальный режим ведения технологического процесса и максимально использовать потенциальные возможности ячменя Разработаны практические рекомендации по использованию экстрактов из отходов солодовенного и пивоваренного производства с целью регуляции биотехнологических процессов

солодоращении ячменя Получен акт производственных испытаний в филиале «Пивоварня Хейнекен Байкал» ООО «Объединенные Пивоварни Хейнекен» (от 7 04 2008 )

Апробация работы Основные положения диссертации обсуждались на заседании кафедры органической химии и пищевой технологии ИрГГУ (Иркутск, 2004-07), на Всероссийской научной конференции «Биологически активные добавки и здоровое питание» (Улан-Удэ, 2001), Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (Тамбов, 2004), Всероссийской конференции «Пищевые технологии» (Казань, 2004, 2007), Всероссийской научно-технической конференции «Молодые ученые - Сибири» (Улан-Удэ, 2003), «Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации пищевых производств» (Иркутск, 2004, 2005, 2006, 2007), «Знания - в практику» (Иркутск, 2001), «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2006), 2-й Международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса» (Тамбов, 2006), на смотре-конкурсе НИР работа на тему «Ресурсосберегающие технологии в производстве пива» удостоена диплома (Иркутск, 2006), V Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития АПК в России» (Красноярск, 2007)

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК

Структура и объем работы Диссертационная работа гредставляет собой машинописный текст, изложенный на 145 страницах, включает 28 таблиц, 30 рисунков, а также список цитируемой литературы из 220 наименований Работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, обсуждения, заключения, выводов и списка литературы

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования служил ячмень сорта Гонар (Кировская и Белгородская обл), Скарлетг (Курская обл), Сигнал, Соболек, Кедр (Алтайский и Красноярский кр), Ача, Одесский 100, Одесский 115, Неван, Зазерский 85 (Иркутская обл), Дворан (Тамбовская и Оренбургская обл)

Технологические свойства ячменя и светлого солода исследовали, используя стандартные методы (Мальцев, 1972, Космияский, 2000, ГОСТ 5060-86, ГОСТ 29294-92) Изучение влияния физических и химических регуляторов на зерновки ячменя и солод проводили в лабораторных и производственных условиях Регуляторы (кверцетин, крезацин, мигуген) были получены в ИрИХ СО РАН Определение показателей качества зерна и солода, активности АО системы и окислительных процессов при хранении и солодоращении ячменя, а также антиоксидантной активности

отходов производства проводили на базе филиала «Пивоварня Хейнекен Байкал» ООО «Объединенные Пивоварни Хейнекен»

Содержание малонового диальдегдда исследовали по реакции с тиобарбшуровой кислотой при X = 532 нм (Владимиров, Арчаков, 1972, Рогожин, 1999) Активность глутатионредуктазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы определяли при 340 нм по начальной скорости уменьшения абсорбции НАДФН (Smith et al, 1989, Рогожин, 1996), алкогольдегидрогеназы регистрировали по скорости окисления этанола и образования НАДН при Х= 340 нм е = 6,22 мМГ'см"1 (Рогожин, 1999), полифенолоксидазы проводили по окислению пирокатехина (Ермаков, 1987), пероксидазы по начальной скорости о-дианизидина перекисью водорода при X = 460 нм £ = 30 мМ"'см-1 (Лебедева и др , 1977), каталазы по уменьшению поглощения X = 240 нм s = 42,3 М"1 см"1 (Цагарели, Пруидзе, 1990), супероксиддисмутазы по ингибированию окисления адреналина супероксид-радикалом при 347 нм (Сирота, 1999) Определяли активность амилолитических (Плешков, 1976) и протеолшических ферментов (Ермаков, 1987) Содержание аитиоксидантов определяли по реакции с о-фененгролином (Ермаков, 1987, Рогожин, 1996)

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по результатам 3-5 повторностей с использованием программного обеспечения Statgraphics и Statistica с доверительной вероятностью 0,95

В соответствии с поставленными задачами были проведены исследования по схеме, представленной на рисунке 1

Рис 1 Схема проведения исследований

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Технологические показатели ячменя, выращенного в Иркутской области Качество солода в большой степени зависит от качества исходного зерна В Иркутской области пивоваренные предприятия используют в основном импортное и поставляемое из других регионов России сырье Основные технологические показатели качества пивоваренного ячменя, используемого на предприятиях Иркутской области, представлены в таблице 1

Таблица 1 - Технологические показатели пивоваренного ячменя

Показатели Дворан Гонар Сигнал

Влажность, % 8,5 11,4 12,5

Способность прорастать, % 95 96 91

Экстрактивность на а с в , % 75 76 78,5

Белок, % 10,1 11,4 10,2

Проведены исследования качественных параметров пивоваренного ячменя, выращиваемого в Иркутской области, сортов Антон, Зазерский 85, Одесский 100, Одессит 115, Ача, Сонет, Соболек, Иеван Найдено, что количество белка в зерне варьирует в пределах 11-12,9%, массовая доля экстракта - 76-78%, способность прорастать - 93-96% Содержание крахмала колеблется в пределах 59-62% Наибольшую ценность представляют сорта Одесский 115 и Ача, высокая продуктивность которых сочетается с низким содержанием белковых веществ в зерне (11,9 и 11,6%)

По основным технологическим показателям качества солод, полученный из ячменя, соответствовал показателям второго класса ГОСТ 29294-92 (табл 2)

Таблица 2 - Технологические показатели светлого солода

Показатели Гонар Дворан Сигнал Ача Одесский 115

Осахаривапие, мин 20 15 15 15 14

Белок, % 10,2 11,0 8,74 11,1 10,2

Число Кольбаха, % 39,5 41,7 39,0 40,2 37,0

Эксгракшвносгь (Е] / Е2), % 77,2/81,3 77,5/82,6 78/82,0 75/79,5 73,7/77,4

Диасгашческая сила, \¥К 292,5 271,0 302,4 268,0 282,0

Аминный азот, мг/100 г 226,1 280,6 183,5 281,4 227,4

Растворимый азот, г 0,645 0,763 0,574 0,640 0,604

Таким образом, на почвах Иркутской области при соблюдении агротехники принципиально возможно получать урожай 25-30 ц/га пивоваренного ячменя, пригодного для получения светлого пивоваренного солода Наиболее перспективными сортами для выращивания в условиях Восточной Сибири являются Ача и Одесский 115

Влияние условий хранения на окислительные и антиоксидантные процессы ячменя

Понимание механизмов ухудшения качества семян, которое происходит в результате их повреждения или хранения, также необходимо для их оценки качества Как показали результаты исследований, уже после трех часов воздействия на зерновки повышенных температур и влажности (самосогревание) наблюдается снижение всхожести (на 5-8%) и повышение концентрации продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) на 18-20% (рис 2)

6 12 24

Время экспозиции, ч

—О—Всхожесть, % —А—ПОЛ, нМ/г —О—АО, мкг/г -О— СОД ед акт /г —Ж—КАТ, мМ/мин г —ПО,мкМ/мин Г

Рис 2 Влияние влажностно-температурного стресса на всхожесть ячменя, интенсивность перекисного окисления липидов, содержание антиоксидантов и активность антиоксидантных ферментов

Наблюдаемое возрастание активности антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ) и пероксидазы (ПО) в первые 12 часов воздействия влажностно-температурного стресса указывает на повышенную продукцию АФК

Считается, что одной из причин гибели семян в результате неправильного хранения являются необратимые изменения в молекуле белков, приводящие к их модификации и последующему протеолизу Экспериментальные данные показали, что в результате стресса снижение активности антиоксидантной системы и всхожести зерна сопровождалось увеличением активности кислых на 6,3 % и щелочных протеаз на 4,7 %

Таким образом, самосогревание вызывает в клетке усиление свободно-радикальных процессов и смещение равновесия в сторону активации ПОЛ Сдвиг равновесия в сторону прооксидантов является наиболее

информативным показателем для оценки степени влияния различных факторов на организм Длительное воздействие стресс-фактора привело к снижению активности антиоксидантной системы и падению всхожести семян на фоне возрастания окислительных процессов Состояние антиоксидантно-прооксидантного равновесия можно рассматривать как показатель жизнеспособности семян и устойчивости их к условиям окружающей среды

В дальнейших исследованиях использовали зерновки ячменя с высокими показателями энергии прорастания и всхожести, но с различной влажностью Результаты показали, что у зерновок, заложенных на хранение в естественных условиях с низкой влажностью (до 14 %), сохранялись достаточно высокие показатели качества на фоне небольших колебаний значений активности окислительных и антиоксидантных процессов У зерновок, заложенных на хранение с высокой влажностью (18-20 %), в 1,3-1,8 раза снижаются посевные качества Повышенная влажность зерновой массы и температурный стресс способствуют активации окислительных процессов, приводящих к накоплению продуктов ПОЛ Продолжительное хранение привело к резкому снижению активности супероксиддисмутазы и каталазы, а также повышению концентрации продуктов ПОЛ Пероксидаза сохраняла свою активность на протяжении всего времени хранения Следует отметить, что зерновки с влажностью (24 %) почти полностью утратили посевные качества (энергия прорастания - 8%, всхожесть - 12-16 %) Резкое падение всхожести наблюдалось на фоне понижения активности антиоксидантной системы и интенсивности перекисного окисления липидов

В работе изучена интенсивность ПОЛ мембран и активность антиоксидантной системы в различных условиях хранения ячменя С интервалами в 3 месяца контролировали изменения посевных качеств семян, хранившихся при температурах 4-5 и 19-22 °С Ускоренное старение проводили при температуре 37 °С Зерновки, хранившиеся при 4-5 и 19-22 °С, успешно прорастали и формировали морфологически нормальные проростки Концентрация продуктов ПОЛ несколько повышалась в течение шест месяцев низкотемпературного хранения, что указывает на участие окислительных процессов в послеуборочном дозревании семян По истечении четырех месяцев хранения при 37 °С наблюдалось снижение концентрации продуктов ПОЛ и низкомолекулярных антиоксидантов

На основании полученных данных можно заключить, что одним из физиолого-биохимических механизмов, определяющих жизнеспособность и сохранность зерна, является активность окислительных и антиоксидантных процессов Высокая температура и влажность зерна способствуют активации свободно-радикальных процессов и ПОЛ, приводящих к понижению жизнеспособности и качества семян

Антиоксиданты как показатель качества и биохимических процессов при производстве пивоваренного солода

Результаты проведенных исследований показали, что длительное хранение приводит к снижению активности АО ферментов и физиологических показателей качества зерна (табл 3) Содержание продуктов ПОЛ повышалось в течение 3 лет хранения ячменя в естественных условиях Понижение концентрации продуктов ПОЛ и низкомолекулярных АО коррелировало с резкой потерей жизнеспособности и всхожести зерновок

Таблица 3 - Изменение активности антиоксидантной системы и интенсивности лерекисного окисления липидов при хранении ячменя сорта Кедр

Срок АО, сод, КАТ, ГР, ПОЛ,

хранения, г мкг/гсв едакт мМ/минг с в мкМ/минг с в мкМ/гсв

1 104,1 6,4 0,5 0,8 0,075

3 88,3 3,5 0,3 0,5 0,123

5 64,5 3,0 од 0,1 0,053

Таким образом, антиоксидантная система является одним из физиолого-биохимических механизмов поддержания жизнеспособности клеток семян и может служить показателем устойчивости сортов к экстремальным факторам окружающей среды

Антиоксиданты и окислительные процессы при замачивании и солодоращении пивоваренного ячменя

Из результатов, представленных в таблице 4, видно, что в первые 12-24 ч набухания активируются как дегидрогеназы, так и оксидазы Возможно, это объясняется тем, что выход из состояния покоя сопровождается активацией биосинтетических процессов, для осуществления которых необходима активация дыхания Снижение на более поздних стадиях замачивания (36-48 ч) активности алкогольдегидрогеназы (АДГ) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ) и увеличение на их фоне пероксидазы и полифенолоксидазы (ПФО) объясняется преобладанием в зерновках аэробных процессов

Таблица 4 - Активность оксидоредуктаз при замачивании пивоваренного ячменя Гонар___

Время АДГ,мкМ/мин Г6ФДГ, ПО, мкМ/мин ПФО, ед

набухания, ч гсв мкМУмингсв гсв /мин гсв

12 4,2 0,18 5,8 0,17

24 5,7 1,39 4,7 0,21

36 6,6 0,98 6,2 0,20

48 4,7 0,82 6,4 0,24

Повышение концентрации АО в прорастающих зерновках (табл 5) объясняется активацией гидролитических реакций, обеспечивающих зародыш

пластнчным материалом и энергией

Таблица 5 - Окислительные процессы и антиоксидантный статус ячменя сорта Сигнал при замачивании_

Время набухания, ч ПОЛ, мкМ/гсв АО, мкг/гсв сод, ед акт / г с в ГР, мкМ/мин г с в

2 0,092 107,5 2,1 0,8

6 0,110 155,3 3,4 1,1

12 0,102 201,7 4,4 1,3

18 0,123 190,5 8,5 2,0

24 0,120 240,2 8,8 2,1

Активность каталазы и пероксидазы постепенно возрастает в течение всего периода замачивания, что объясняется участием их в окислении энергетических соединений и ингибиторов роста, накопление которых наблюдается во время покоя семян Пик активности СОД приходится на 12 часов замачивания, с последующим снижением Понижение активности глутатионредуктазы (ГР) можно объяснить тем, что для катализа этому ферменту необходим кофермент НАДФН, содержание которого снижается при возрастании аэробных процессов Следует отметить, что высокая активность ферментов и содержание АО наблюдается в зародыше и щитке Пик наибольшей активности приходится на 12-16 часов замачивания

Активность оксидазных ферментов - пероксидазы и полифенолоксидазы возрастала в течение всего времени проращивания (табл 6), что свидетельствует об участии ферментов в активации прорастания семян Активность АДГ и Г6ФДГ снижалась в течение всего времени прорастания ячменя

Таблица 6 - Активность оксидоредуктаз при солодоращении

Проращивание, АДГ, Г6ФДГ, ПО, ПФО,

сут мкМ/мин г мкМ/мин г мкМ/мин г ед акт /мин

1 3,4 1,31 13,2 0,28

2 2,23 0,07 13,8 0,33

3 0,91 0,08 23,1 0,26

4 0,14 0,26 17,5 0,22

5 0,21 0,32 21,7 0,18

6 0,36 0,38 17,2 0,35

7 0,15 0,12 17,4 0,10

8 0,05 0,30 24,3 0,15

Таким образом, для сохранения жизнеспособности зерновок и при запуске процессов прорастания необходима активация как анаэробных

(АДГ и Г6ФДГ), так и аэробных процессов (ПО и ПФО) При прорастании семян происходит интенсификация аэробных биоэнергетических процессов, активация оксидаз, включая пероксидазу и полифенолоксидазу

Солодоращение сопровождается постепенным возрастанием продуктов ПОЛ (табл 7) Концентрация низкомолекулярных АО постепенно снижается в зерне в течение всего времени солодоращения

Таблица 7 - Состояние антиоксидантной системы и интенсивность перекисного окисления липвдов при солодоращении ячменя _

Прорастание, ПОЛ, АО, сод КАТ, ГР,

сут мкМ/г мкг/г ед акт/г мМ/мин г мкМ/мин г

1 0,043 315,2 15 0,15 1,5

2 0,048 274,0 18 0,17 1,2

3 0,069 255,4 20 0,18 0,7

4 0,074 199,8 35 0,21 0,8

5 0,033 186,5 30 0,18 0,5

6 0,088 161,3 32 0,23 0,4

7 0,091 171,6 31 0,24 0,2

8 0,113 198,7 33 0,30 0,1

Постепенное снижение активности ГР в течение всего периода проращивания можно объяснить преобладанием аэробных процессов над анаэробными Каталаза содержится в ячмене в незначительном количестве, но быстро накапливается при проращивании Активность КАТ возрастает меньше по сравнению с активностью ПО, так как сродство фермента к малым концентрациям Н202 ниже, чем у пероксидазы Указанные ферменты принадлежат к комплексу терминального окисления, поэтому повышение их активности в прорастающем ячмене обусловлено также возрастанием дыхания Высокие концентрации субстратов пероксидазы могут ингибировать фермент Возможно, этим и объясняется падение активности фермента на 3 и 6 сутки проращивания

Таким образом, контроль над уровнем ПОЛ во время набухания и прорастания семян ячменя осуществляется с помощью низко- и высокомолекулярных антиоксидантов Выявленные закономерности являются проявлением компенсаторных механизмов, использование которых позволяет регулировать физиолого-биохимические процессы в зерновках при прорастании

Содержание антиоксидантов и продуктов перекисного окисления липидов при сушке и хранении светлого пивоваренного солода Исследования показали (табл 8), что на начальных этапах сушки свежепроросшего солода наблюдается возрастание активности антиоксидантных ферментов с последующим ее снижением Следует

отметить, что ферменты обладают различной термоустойчивостью Наибольшая активность при сушке сохраняется у пероксидазы, в молекуле которой находятся два иона кальция, придающих ей стабильность

Таблица 8 - Активность антиоксидантной системы и содержание продуктов перекисного окисления липидов при сушке солода __

Температура, °С сод ед акт/г КАТ, мМ/мин г ПО, мкМ/мин г ГР, мкМУминг АО, мкг/г МДА, \ясМ/г

18 31 0,38 45,1 0,55 350,4 0,19

55 34 0,44 83,3 0,07 410,1 0,17

80 30 0,18 72,7 0 400,8 0.23

85 0 0 36,2 0 122,2 0,24

Обращает на себя внимание тот факт, что при подсушивании наблюдается снижение концентрации малонового диальдегида (МДА) на фоне возрастания концентрации АО Повышение концентрации АО обусловлено активацией гидролитических ферментов, в результате чего образуются соединения, обладающие антиоксидантной активностью

В работе исследовано содержание низкомолекулярных АО в процессе хранения светлого солода в течение двух лет Установлено, что в первые четыре месяца хранения содержание антиоксидантов возрастает на 12-16 % по сравнению с исходным значением Повышение концентрации антиоксидантов при хранении солода обусловлено впитыванием влаги из окружающей среды и небольшой активацией гидролитических ферментов Хранение солода в течение десяти месяцев не приводило к существенным изменениям концентрации Достоверное понижение содержания антиоксидантов на 27-34 % наблюдалось после годичного хранения солода Таким образом, по интенсивности протекания перекисного окисления липидов и динамике антиоксидантной системы можно оценивать биохимические процессы

Биохимические процессы и антиоксидантный статус при различных режимах аэрации солода

При производстве пивоваренного солода все большей популярностью пользуется анаэробное солодоращение

Пероксидаза и полифенолоксидаза - ферменты, выполняющие важную роль в процессах терминального окисления Как показали результаты исследований, активность ПФО незначительно возрастает в условиях начинающейся гипоксии В изменении активности пероксидазы наблюдается резкий скачок в первые сутки гипоксии. Дальнейшее пребывание солода в анаэробных условиях приводит к снижению активности как ангаоксидангаых ферментов, так и активности терминальных оксцдаз на фоне накопления продуктов ПОЛ (табл 9)

Таблица 9 - Изменение антиоксвдашного статуса и интенсивности

перекисного окисления лшщдов при аэробном (Аэр) и анаэробном (Ана) солодоращении ячменя сорта Сигнал (Алтайский край)_

Ращение МДА, АО, СОД ПО, мкМ/ ГР, мкМ/

зерна, мкМ/г мкг/г едакг/г мин г мин г

сут Аэр Ана Аэр Ана Аэр Ана Аэр Ана Аэр Ана

1 0,065 - 101,7 - 21 - 11,2 - 0,3 -

2 0,051 - 145,0 - 34 - 14,2 - 0,5 -

3 0,110 - 177,2 - 30 - 17,0 - 0,3 -

4 0,074 0,132 180,3 221,0 44 47 19,3 29,1 0,1 0,8

5 0,120 0,124 203,4 243,1 40 46 42,3 26,5 0,4 0,7

6 0,147 0,157 200,1 212,5 33 28 38,1 30,0 0,1 0,1

7 0,110 0,120 207,4 200,7 31 22 37,7 12,2 0,2 0,2

8 0,081 0,106 214,1 210,6 35 15 40,0 0,7 0,2 0,1

Активность дегидрогеназ в течение первых двух суток нахождения в условиях гипоксии постепенно возрастала Ускорение работы ПФП является неспецифической реакцией на воздействие нарастающей гипоксии Равновесие алкогольдегидрогеназной активности в первые двое суток анаэробиоза сдвинуто в сторону образования этанола, который может служить в условиях стресса энергетическим субстратом для клеток, регулировать интенсивность ПОЛ и проницаемость клеточных мембран

Таким образом, в первые сутки анаэробного солодоращения снижается концентрация низкомолекулярных АО в зерновках Снижение активности оксидаз и дещдрогеназ указывает на разобщение метаболических процессов при длительной гипоксии вследствие накопления продуктов анаэробного окисления веществ и перекисного окисления липидов Длительное солодоращение в анаэробных условиях приводит к-разобщению окислительных процессов, снижению аятиоксидантной активности и накоплению продуктов ПОЛ

Влияние физических факторов и биологически активных веществ на солодоращение и биотехнологические показатели солода С целью сокращения длительности технологического процесса, снижения потерь ценных веществ зерна и улучшения качества солода в промышленности применяются различные физические и химические способы воздействия Результаты исследования показали, что замачивание зерна в 0,001% растворах регуляторов роста позволяет повысить процент прорастаемости на 9-11% и амилолищческую активность солода на 1345% Исследуемые соединения в данных концентрациях не обладают токсическими свойствами, поэтому могут быть рекомендованы в качестве регуляторов солодоращения

Установлено; что применение на стадии замачивания физического воздействия позволяет увеличить процент прорастания и повысить амилолитическую активность солода Замачивание зерна в малых

концентрациях биологически активных веществ (крезацин, мшуген, кверцетин) в течение 6-8 часов способствует увеличению прорастаемости ячменя с низкой всхожестью Эти соединения способны оказывать регулирующее действие на окислительный метаболизм и потери питательных веществ Применение физических методов интенсификации солодоращения и биологически активных веществ при производстве пивоваренного солода рекомендуется проводить по схеме, показанной на рисунке 3

Очищенный, сортированный ячмень с влажностью 14%

Солод на производство пива

Рис 3 Схема применения методов интенсификации солодоращения 5-мин воздействие ультрафиолета (253±7 нм) на 4-м часу замачивания(1), 3- кратное 10-мин воздействие красного (660±15 нм) и инфракрасного (950 нм) света в первый день проращивания ячменя (2), с дополнительным воздействием магнитного поля (0,1-100 Гц) (3), замачивание ячменя первые 6-12 часов в 0,001 % растворе кверцетин а (4), в 0,01 % растворе крезащша (5) ив 0,001 % растворе мигугена (6)

Содержание антиоксвдантов в отводах пивоваренного и солодовенного производства и перспективы их использования

При производстве солода и пива неизбежно образуются отходы, которые, благодаря своим технологическим и химическим свойствам, широко используются в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве

Результаты исследования показали, что наибольшее содержание антиоксидантов наблюдается в солодовых ростках (225,2 мкг/г) и хмелевой дробине (307,4 мкг/г) Высокое содержание антиоксидантов в ростках объясняется их сложным химическим составом, включающим в себя аминокислоты, фенольные соединения и витамины, которые входят в

группу природных антиоксидантов

В работе изучено влияние экстрактов из солодовых ростков на всхожесть и биохимические процессы прорастающего ячменя (рис 4)

у/////л Экстрактивные антио ксиданты солодовыхростков

£ 403 20 -И о —

Контроль

8 12 16 20 24

Продолжительйость замачивания,ч

Рис 4 Влияние экстрактивных антиоксидантов на всхожесть ячменя

Показано, что замачивание ячменя в течение первых 6-8 часов в экстрактах солодовых ростков приводит к повышению способности прорастать, при этом активность дегидрогеназ повышается в 1,2 и пероксидазы - 1,3 раза по сравнению с контролем Наблюдаемое повышение всхожести и активности дыхательных ферментов объясняется тем, что экстрактивные биологически активные вещества солодовых ростков активируют метаболические процессы на начальных этапах набухания зерна, выступая в качестве природных стимуляторов роста Таким образом, использование экстрактов из солодовых ростков позволит снизить производственные потери сухих веществ, а также сократить время проращивания пивоваренного ячменя

Использование отходов солодовенного и пивоваренного производства при солодоращении ячменя рекомендуется по схеме (рис 5), состоящей из следующих стадий 1) замачивание отходов солодовенного производства в воде с целью получения экстрактов антиоксидантов, 2) отделение осадка от экстракта, 3) применение экстракта при замачивании с целью активации биохимических процессов; 4) применение экстракта при солодоращении с целью снижения потерь сухих веществ на дыхание и ростовые процессы, 5) удаление влаги из осадка в барабанной сушиже и применение его в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных

Солодоращение ячменя неизбежно сопровождается повышением дыхания, а также процессами роста, приводящими к потере питательных веществ и снижению качества готовой продукции Согласно представленной схеме экстракт из солодовых ростков, содержащий эндогенные стимуляторы роста, целесообразнее использовать при замачивании пивоваренного ячменя с целью повышения прорастаемости зерна и сокращения потерь сухих веществ Экстракт из хмелевой дробины как источник фенольных антиоксидантов эффективнее использовать после трех суток солодоращения для снижения дыхательных и ростовых процессов

Кормовая добавка Сотд на производство лиеа

Рис 5 Схема производства солода с применением экстрактивных антиоксидантов го солодовых ростков и хмелевой дробины

ВЫВОДЫ

1 Доказана возможность получать в условиях Иркутской области урожай 2530 и/га пивоваренного ячменя, пригодного для получения светлого пивоваренного солода, при условии соблюдения агротехники его выращивания Наиболее перспективные для выращивания сорта Ача и Одесский 115

2 Исследовано, что хранение пивоваренного ячменя характеризуется низкой активностью окислительных процессов и антиоксидантной системы, длительное хранение приводит к снижению жизнеспособности, технологических показателей и активности оксидоредуктаз на фоне повышения концентрации продуктов ПОЛ Естественное старение семян сопровождается снижением активности антиоксидантной системы Хранение ячменя с высокой

влажностью (18-24%) или в условиях повышенных температур (37°С) способствует накоплению продуктов ПОЛ и активации антиоксидантной системы защиты Снижение жизнеспособности семян коррелирует с понижением активности АО системы и накоплением продуктов ПОЛ

3 Установлено, что технологический режим замачивания и солодоращения ячменя влияет на протекание окислительных процессов и активность антиоксидантной системы Замачивание сопровождается активацией анаэробных дегидрогеназ и ферментов антиоксидантной системы на фоне накопления продуктов ПОЛ Технологические режимы сушки пивоваренного солода способствуют повышению концентрации низкомолекулярных АО на 15-17% Установлено, что в первые четыре месяца хранения солода содержание АО возрастает на 12-16 % по сравнению с исходным значением

4 Исследовано влияние физических методов на солодоращение пивоваренного ячменя и технологические показатели солода Установлено, что применение на стадии замачивания физического воздействия позволяет увеличить процент прорастания и повысить амилолитическую активность солода до 19%

5 Показано, что ангиоксиданты - эффективные регуляторы солодоращения, позволяющие повысить всхожесть семян и биотехнологические показатели солода Установлено, что при замачивании зерна в первые 4 ч в растворе кверцетина повышается диастатическая сила солода на 11,5%

6 Определено содержание экстрактивных антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства, наибольшее их содержа míe обнаружено в солодовых ростках (225,2 мкг/г) и хмелевой дробине (307,4 мкг/г) Замачивание зерна в экстраке антиоксидантов повышает всхожесть ячменя в среднем на 9% Разработана схема производства пивоваренного солода с использованием экстрактивных антиоксидантов, позволяющая регулировать окислительные процессы при солодоращешш ячменя

Список опубликованных работ по заявленной теме

1 Верхотуров В В , Франтенко (Гайда) В К Содержание антиоксидантов в растениях Сибири//Мат всерос науч конф Улан-Удэ, 2001 -С 23

2 Верхотуров В В, Франтенко (Гайда) В К Использование природных антиоксидантов для продления сроков хранения растительных масел //Мат науг-пракг конф -Иркутск, 2001 -с71-72

3 Верхотуров В В, Топоришева (Гайда) В К Состояние антиоксидантной системы ячменя при замачивании и солодоращении // Хранение и переработка сельхозсырья -2003 -Ш 9 -С 26-30

4 Верхотуров В В , Топорищева (Гайда) В К Изменение активности оксидоредуктаз при производстве светлого пивоваренного солода // Мат всерос науч -техн конф -Улан-Удэ Изд-во ВСГТУ, 2003 -С 21

5 Верхотуров В В, Топорищева (Гайда) В К Активность некоторых оксидоредуктаз при хранении и солодоращении ячменя // Вестник Российской академии с/х наук.-2004 2 -С 82-84

6 Верхотуров В В, Топорищева (Гайда) В К Характеристика пивоваренных сортов ячменя, выращенных в Восточной Сибири // Мат межрегион конф молод ученых -Казань Изд-во КГТУ 2004-С 140-141

7 Верхотуров ЕШ, Топоршцева (Гайда) BJC Изменение антиоксидантного статуса ячменя при производстве пивоваренного сатода //Известия ВУЗов Пищевая технояопи.-2004 -Л» 5-6 -С 30-34

8 Верхотуров В В, Топоршцева (Гайда) В К Окислительные процессы и антиоксидантная система при анаэробном солодоращешш ячменя // Хранение и переработка сельхозсырья -2004 -№ 8 -С 9-12

9 Верхотуров В В, Топоршцева (Гайда) В К. Антаоксцданш как критерий оценки качества зерна и солода //Мат междунар науч-практ конф-Тамбов Изд-во ТГТУ, 2004 -С 176-177

10 Верхотуров В В, Топоршцева (Гайда) BJC. Изменение антиоксидантной системы ячменя при анаэробном сотодоращении // Доклады Российской академии с/х наук-2004 6 -С 53-55

11 Франтенко (Гайда) В К, Медведева О В, Мелентьева 3 А, Озерова А Ю Декстринолешческая активность и антиоксидантный статус ячменя при анаэробном сочодорагцении / Мат науч-практ конф - Иркутск Изд-воИрГТУ, 2005 С 80-81

12 Верхотуров В В, Франтенко (Гайда) В К Перекись водорода как регулятор прорастания ячменя // Мат науч-практ конф Иркутск Изд-во ИрГТУ, 2006-С 98-100

13 Верхотуров ВВ, Франтенко (Гайда) В К Содержание антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства // Мат междунар науч -практ конф Тамбов Изд-во ТГТУ, 2006 -С 212-215

14 Верхотуров В В, Франтенко (Гайда) В К Антиоксидантная система и окислительные процессы при хранении и солодоращении пивоваренного ячменя // Мат науч -практ конф - Иркутск Изд-во ИрГТУ, 2006 -С 16-18

15 Верхотуров В В, Франтенко (Гайда) В К Влияние ультрафиолетового облучения на активность оксидоредуктаз ячменя // Зерновое хозяйство -2006 -№ 7 -С 22-24

16 Верхотуров В В, Франтенко (Гайда) В К Содержание антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства и перспективы их использования при получении сотода // Экология и промышленность России -2006 -№10-С 15-17

17 Верхотуров В В, Франтенко (Гайда) В К Влияние искусственного старения на жизнеспособность семян ячменя II Зерновое хозяйство -2007 -№ 1 -С 31-32

18 Франтенко (Гайда) В К, Давыдова ЕВ Влияние окислительных процессов на уровень антиоксидантов при хранении пивоваренного ячменя // Мат ХП всерос науч -практ конф с междунар участием - Иркутск Изд-во ИрГТУ, 2007 С 250-251

19 Франтенко (Гайда) В К, Иванова С И. Влияние ультрафиолетового облучения на процесс солодоращения пивоваренного ячменя //Мат науч-практ конф -Иркутск, 2007 С 107-108

20 Франтенко (Гайда) В К, Нестерова А А Влияние биологически активных веществ на качество пивоваренного солода // Мат всерос молод науч -практ конф - Иркутск Изд-во ИрГТУ, 2007 С 85-87

21 Франтенко (Гайда) В К Применение методов физического воздействия при солодоращешш пивоваренного ячменя / Мат всерос молод науч -практ конф -Иркутск Изд-во ИрГТУ, 2007 С 87-89

Подписано в печать 30 06 2008г Формат 60*84 1/16 Уел п л 1,16 Тираж 100 экз Заказ №199

Издательство ВСГТУ 670013, г Улан-Удэ, ул Ключевская, 40 В

©ВСГТУ, 2008 г

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гайда, Виктория Константиновна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Агротехника возделывания пивоваренного ячменя.

1.2. Биотехнологические основы хранения пивоваренного ячменя

1.2.1. Изменение жизнеспособности при хранении ячменя.

1.2.2. Биохимические процессы при хранении ячменя.

1.2.3. Технология хранения ячменя.

1.3. Биотехнологические и биохимические процессы при производстве пивоваренного солода.

1.3.1. Технология замачивания и биохимические изменения в зерне.

1.3.2. Технология солодоращения и активация ферментов зерна.

1.3.3. Сушка и хранение солода.

13.4. Применение физических и химических способов в регуляции солодоращения.

1.4. Активные формы кислорода и антиоксидантная система.

1.4.1. Активные формы кислорода и их биологическая роль.

1.4.2. Окислительные процессы в биотехнологии пива.

1.4.3. Антиоксид анты: биологическая роль и применение в биотехнологии.

1.4.4. Антиоксидантные ферменты.

1.4.5. Применение антиоксидантов в биотехнологии напитков.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Антиоксиданты и окислительные процессы при производстве пивоваренного солода"

Актуальность работы. Производство пивоваренного солода — сложный технологический процесс, включающий в себя: хранение и сортировку пивоваренного ячменя; замачивание, солодоращение и сушку свежепроросшего солода; обработку и хранение солода.

Солодоращение — проращивание различных сортов зерновых культур в специально создаваемых и регулируемых условиях с целью накопления и активации в них гидролитических ферментов, способных осахаривать крахмал. С целью снижения потерь на дыхание и ростовые процессы солодоращение ведут при слабом освещении, пониженной температуре и высокой влажности.

В процессе солодоращения зерну необходимо находиться в богатой кислородом окружающей среде [44, 154]. Однако стремление использовать кислород при хранении, замачивании и солодоращении зерна способствует активации окислительных процессов, приводящих к потере питательных веществ на дыхание и рост. В пивоварении роль кислорода огромна, но его присутствие на некоторых стадиях технологического процесса, как установлено многими учеными и практиками, недопустимо [143, 169]. Помимо молекулярного кислорода роль окислителя в солоде и пиве могут выполнять активные формы кислорода (АФК) [15]. Благодаря своей высокой реакционной способности они снижают пищевую ценность продукта, а также негативно влияют на показатели качества и стойкость напитка [50]. Стойкость пива существенно зависит от содержания низкомолекулярных антиоксидантов (АО), основным поставщиком которых, является пивоваренный солод [138]. Антиоксиданты - соединения, защищающие от свободно-радикального окисления, широко используются в пищевой промышленности и биотехнологии [98, 113, 171]. Структурные и функциональные нарушения, вызванные различными причинами, как правило, усиливают активацию кислорода, что в свою очередь ведет к новым нарушениям, усугубляя первоначально нанесенный ущерб.

Повышение эффективности производства солода — одна из важнейших задач пищевой биотехнологии. Поэтому исследования, направленные на изучение биохимических процессов при получении высококачественного солода с минимальными потерями сухого вещества и высокой ферментативной активностью, являются весьма важными. Ясное представление об этих свойствах и взаимосвязях зерновой массы с технологическим режимом хранения и солодоращения позволят избежать потерь и снижения качества готовой продукции. Динамика развития научной литературы, посвященной активным формам кислорода, антиоксидантной системе, окислительным процессам и их участию в биохимических процессах говорит о стремительно растущем к ним интересе биотехнологов и биохимиков.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение роли антиоксидантной системы при производстве пивоваренного солода, установление закономерностей проявления ее реактивности на действие физических методов и регуляторов солодоращения, а также исследование перспективы применения антиоксидантов в солодовенном производстве.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

1. Доказать возможность выращивания в Иркутской области пивоваренного ячменя, пригодного для получения светлого пивоваренного солода и предложить перспективные сорта.

2. Исследовать показатели качества, окислительные процессы и антиоксидантный статус ячменя при различных условиях хранения.

3. Проследить изменение активности антиоксидантной системы и интенсивности перекисного окисления липидов при замачивании, солодоращении и сушке пивоваренного ячменя.

4. Изучить влияние физических воздействий и биологически активных веществ на антиоксидантый статус и технологические показатели солода.

5. Исследовать возможность использования антиоксидантов как регуляторов солодоращения.

6. Определить содержание низкомолекулярных антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства и исследовать возможность использования экстрактивных антиоксидантов при солодоращении ячменя.

Научная новизна. Исследована динамика изменения окислительных процессов и антиоксидантного статуса зерна при различных условиях хранения пивоваренного ячменя. Установлено влияние химических соединений и физических факторов на окислительные процессы и антиоксидантный статус зерна и солода. Исследована активность антиоксидантной системы и интенсивность перекисного окисления липидов в производственных условиях при различных режимах замачивания и солодоращения пивоваренного ячменя. Показаны закономерности участия окислительных процессов и антиоксидантной системы в регуляции биохимических процессов при хранении и солодоращении пивоваренного ячменя. На основании биохимических исследований доказана возможность использования антиоксидантной системы как биохимического показателя хранения и солодоращения пивоваренного ячменя. Определено содержание низкомолекулярных антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства.

Практическая значимость работы. Показана целесообразность использования пивоваренного ячменя, выращенного в Восточной Сибири при производстве светлого солода. На основании проведенных экспериментальных исследований определены оптимальные концентрации и способы использования антиоксидантов при регуляции солодоращения ячменя; представлены методы применения физических воздействий на стадии замачивания и проращивания пивоваренного ячменя. В работе предложен способ определения качества зерна по показателю активности антиоксидантной системы, позволяющий выбрать оптимальный режим ведения технологического процесса и максимально использовать потенциальные возможности ячменя. Разработаны практические рекомендации по использованию экстрактов из отходов солодовенного и пивоваренного производства для регуляции биотехнологических процессов при солодоращении ячменя. Получен акт производственных испытаний в филиале «Пивоварня Хейнекен Байкал» ООО «Объединенные Пивоварни Хейнекен» (от 7.04.2008.).

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на заседании кафедры органической химии и пищевой технологии ИрГТУ (Иркутск, 2004-07); «Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации пищевых производств» (Иркутск, 2004, 2005, 2006, 2007), «Знания — в практику» (Иркутск, 2001), «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2006); на Всероссийской научной конференции «Биологически активные добавки и здоровое питание» (Улан-Удэ, 2001); Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (Тамбов, 2004); Всероссийской конференции «Пищевые технологии» (Казань, 2004, 2007), Всероссийской научно-технической конференции «Молодые ученые - Сибири» (Улан-Удэ, 2003); 2-й Международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса» (Тамбов, 2006); на смотре-конкурсе НИР работа на тему «Ресурсосберегающие технологии в производстве пива» удостоена дипломом (Иркутск, 2006); V-ой Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития АПК в России» (Красноярск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК.

Личное участие автора. Личный вклад соискателя заключается в постановке и проведении экспериментов, в статистической обработке, интерпретации и публикации полученных результатов.

Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. В.В. Верхотурову за профессиональное и доброжелательное руководство; к.б.н., доценту В.Ю. Гребенщикову за помощь и ценные советы, высказанные в процессе обсуждения диссертационной работы. Автор искренне благодарит заведующего кафедрой биотехнологии ВСГТУ д.б.н. профессора В.Ж. Циренова, сотрудников ИрГТУ, ИГСХА, ИрИХ, СИФИБР СО РАН, филиал «Пивоварня Хейнекен Байкал» ООО «Объединенные Пивоварни Хейнекен» и Тулунскую НИСС за всестороннюю помощь и поддержку, оказанные при подготовке диссертации.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Гайда, Виктория Константиновна

ВЫВОДЫ

1. Доказана возможность получать в условиях Восточной Сибири урожай 25-30 ц/га пивоваренного ячменя, пригодного для получения светлого пивоваренного солода при условии соблюдения агротехники выращивания пивоваренного ячменя. Наиболее перспективные для выращивания сорта Ача и Одесский 115.

2. Исследовано, что хранение пивоваренного ячменя характеризуется низкой активностью окислительных процессов и антиоксидантной системы, длительное хранение приводит к снижению жизнеспособности, технологических показателей и активности оксидоредуктаз на фоне повышения концентрации продуктов ПОЛ. Естественное старение семян сопровождается снижением активности антиоксидантной системы. Хранение ячменя с высокой влажностью (18-24%), или в условиях повышенных температур (37°С) способствует накоплению продуктов ПОЛ и активации антиоксидантной системы защиты. Снижение жизнеспособности семян коррелирует с понижением активности антиоксидантной системы и накоплением продуктов ПОЛ.

3. Установлено, что технологический режим замачивания и солодоращения ячменя влияет на протекание окислительных процессов и активность антиоксидантной системы. Замачивание сопровождается активацией анаэробных дегидрогеназ и ферментов антиоксидантной системы на фоне накопления продуктов ПОЛ. Технологические режимы сушки пивоваренного солода способствуют повышению концентрации низкомолекулярных антиоксидантов на 15-17 %. Установлено, что в первые четыре месяца хранения солода содержание АО возрастает на 12-16 % по сравнению с исходным значением.

4. Исследовано влияние физических методов на солодоращение пивоваренного ячменя и технологические показатели солода. Установлено, что применение на стадии замачивания физического воздействия, позволяет увеличить процент прорастания и повысить амилолитическую активность солода до 19%.

5. Показано, что антиоксид анты — эффективные регуляторы солодоращения, позволяющие повысить всхожесть семян и биотехнологические показатели солода. Установлено, что при замачивании зерна в первые 4 ч в растворе кверцетина повышается диастатическая сила солода на 11,5%.

6. Определено содержание экстрактивных антиоксидантов в отходах солодовенного и пивоваренного производства, наибольшее их содержание обнаружено в солодовых ростках (225,2 мкг/г) и хмелевой дробине (307,4 мкг/г). Замачивание зерна в экстраке антиоксидантов повышат способность прорастать ячменя в среднем на 9%. Разработана схема производства пивоваренного солода с использованием экстрактивных антиоксидантов, позволяющая регулировать окислительные процессы при солодоращении ячменя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе приведен анализ результатов экспериментальных исследований, посвященных роли окислительных процессов и антиоксидантной системы в биохимических механизмах хранения и переработке зерновых культур. Биохимические исследования хранение и солодоращения пивоваренного ячменя несут обширную информацию о свойствах растений. Они предоставляют возможность оценить пластичность метаболизма семян, а также позволяют прогнозировать жизнеспособность и технологические качества зерна.

Было показано, что одной из причин гибели семян в результате неправильного хранения являются необратимые изменения в клеточных мембранах, инактивация ферментов и снижение активности антиоксидантной системы защиты растений. Следствием нарушения целостности мембран является повышение активности протеолитических ферментов зерна под воздействием стресса. Поэтому снижение активности антиоксидантных ферментов объясняется как снижением метаболических процессов, так и инактивацией молекулы в результате действия свободных радикалов. Состояние антиоксидантно-прооксидантного равновесия можно рассматривать как показатель жизнеспособности семян и устойчивости их к условиям окружающей среды.

Замачивание и солодоращение пивоваренного ячменя сопровождается активированием ПОЛ, изменением в составе антиоксидантов и повышением активности ферментов. У непроросших семян отмечается повышение содержания антиоксидантов, при пониженном уровне ПОЛ и пероксидазной активности. В прорастающих семенах происходит переключение дегидрогеназных реакций на аэробные, которые могут осуществляться с помощью эндогенных функционально активных веществ.

Применение на начальных этапах солодоращения методов физического воздействия способствует увеличению способности прорастать и повышает амилолитическую активность солода, при этом наблюдается усиление процессов перекисного окисления липидов и снижение низкомолекулярных антиоксидантов, содержание которых в зерне в высоких концентрациях ингибирует прорастание.

Антиоксиданты (мигуген, кверцетин, крезацин) являются эффективными регуляторами солодоращения, которые в малых концентрациях способствуют увеличению прорастаемости ячменя. Кроме активирующего действия на процессы прорастания ячменя, они способны оказывать регулирующее действие на окислительный метаболизм и потери питательных веществ.

Повышение эффективности производства солода — одна из важнейших задач промышленной биотехнологии. Установлено, что отходы пивоваренного и солодовенного производства являются перспективным источником природных антиоксидантов, с помощью которых можно регулировать ростовые и окислительных процессы при солодоращении пивоваренного ячменя.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гайда, Виктория Константиновна, Иркутск

1. Абдуллин, И.Ф. Турова Е.Н, Будников Г.К. Органические антиоксиданты как объекты анализа (обзор) // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2001. Т. 67. №6.

2. Аверьянов, А.А. Активные формы кислорода и иммунитет растений / АА. Аверьянов //Успехи современной биологии. 1991. - Т. 111. № 5. - С.272-230.

3. Андреева, А.Ю. Метаболизм активных форм кислорода в митохондриях / А.Ю. Андреева, Ю.Е. Кушнарева, А.А. Старкова // Биохимия.-2005.-№ 2. С.246-269.

4. Андреева, В. А. Фермент пероксидаза.- М.: Наука, 1988.-128 с.

5. Андреева, О.В. Жашко К.Т. Использование различных биологически активных веществ для улучшения качества светлого пивоваренного солода. — Спутник пивовара, 2001, с. 6-8.

6. Андреева, О.В. Жашко К.Т. Тартаковская И.Э. и др. Влияние биологически активных веществ на качество светлого ячменного пивоваренного солода. — Пиво и напитки, 1999, №4. — С. 20-22.

7. Арзамасцев, А.П., Шкарина Е.И., Максимова Т.В. и др. Оценка показателей антиоксидантной активности препаратов на основе лекарственного растительного сырья//Химико-фармацевтический журнал. 1999. № 11.

8. Барышев, М.Г. Касьянов Г.И: Воздействие электромагнитных полей на биохимические процессы в семенах растений. — М.: Известия ВУЗов. Пищевая технология, 2002, № 1. — С. 21.

9. Бахир, В:М. Электрохимическая активация/ В.М. Бахир. — М.: ВНИИМТ,1992.-360с.

10. Березин, И. В., Клесов А. А. Практический курс химической и ферментативной кинетики. М:: МГУ, 1976: - 320 с.

11. Богомазов, Н:П. Влияние удобрений и погодных условий на урожай и качество пивоваренного ячменя на черноземе выщелоченном в Белгородской области / Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, Н.Н. Нетребенко //

12. Агрохимия. 1997- № 2. - С. 60-65.

13. Бондаренко, С .Я. Влияние тепловой и аэроионной обработки на качество ячменя и солода. — Автореферат дисс. — М., 1986. — С. 12.

14. Булгаков, Н.И. Биохимия солода и пива / Н.И. Булгаков. — М.: Пищевая промышленность, 1976. — С. 358.

15. Вакербауер, К. Реакции с радикалами и стабильность вкуса пива / К. Вакербауер, Р. Хардг // Мир пива.-1997.-№ 4. С. 38-42.

16. Витол, И. С. Углеводно-амилазный комплекс и технологические показатели качества пивоваренного ячменя, выращенного в условиях Нечерноземья / И. С. Витол, А. А. Бобков, Г. П. Карпиленко // Известия вузов. Пищевая технология.- 2007 .- N2. С. 24-27.

17. Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, АЛ Арчаков.-М.: Наука, 1972 252 с.

18. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах / Ю.А. Владимиров // Соросовский образовательный журнал. — 2000. — Том. 6. -№12.-С. 13-19.

19. Волкова, Т. Н. Явление гашинга в пивоварении / Т. Н. Волкова. -(Технология) // Пиво и напитки.- 2007 .- N 3 . — С. 18-21.

20. Гамалей, И.А. Пострецепторное образование активных форм кислорода в клетках, не являющихся профессиональными фагоцитами / И.А. Гамалей, И.В. Клюбин, И.П. Аршаутова, К.М. Кирпичникова // Цитология. -1999.- т. 41. № 5. С.395-399.

21. Гамбург, К.З. Биохимия ауксина и его действие на клетки растений/ К.З. Гамбург. -М.: Наука,1976.-275с.

22. Гареев, Д.Б. Реагентность сортов ячменя на уровень минерального питания и действие агроэкологических факторов среды / Д.Б. Гареев, А.А. Сахибгареев, Р.К. Кадиков // Зерновое хозяйство. — 2000.-№ 1.-С.17-18.

23. Гелетий, Ю.В. Балавуэн Ж.А., Ефимов о.Н., Куликова B.C. Определение суммарной концентрации и активности антиоксидантов в пищевых продуктах // Биоорганическая химия . 2002. Т. 28. № 2.

24. Главарданов, Р. Производство пива при замене солода ячменем / Р. Главарданов. (Технология) // Пиво и напитки.- 2007 .- N 2 .- С. 52-56.

25. Головко, Т.К. Дыхание растений (физиологический аспект) / Т.К. Головко.-СПб.: Наука, 1999.-204 с.

26. Голубев, В. Н. Жиганов И.Н. Пищевая биотехнология. — М.: ДеЛи принт, 2001. 123 с.

27. Горячева, Н.Г. Разработка технологии экстракта хмеля с высокой антиоксидантной активностью и применение его для стабилизации пива. Дисс.к.т.н., Москва, 2004. 154 с.

28. ГОСТ 29294-92 Солод пивоваренный ячменный. Технические условия

29. Гребенщиков В.Ю. Влияние уровня минерального питания на продуктивность и качество зерна выращенного на светло-серой лесной почве лесостепи присаяния. Дисс.к.б.н., Улан-Удэ, 2000г. 135 с.

30. Грибкова, И. Н. Изменение низкомолекулярных веществ при сушке темного солода / И. Н. Грибкова, Г. А. Ермолаева // Пиво и напитки .- 2006 .-N3 .- С. 18. ". / Б. Н. Федоренко . СПб.: Профессия, 2004. - 246 с.

31. Гулидова, В А. Особенности возделывания ячменя для производства солода / В.А. Гулидова, // Зерновое хозяйство. — 1999.-№ 3.-С. 12-23.

32. Дамдинсурэн, А. Разработка технологии солода с примененим ферментных препаратов для получения пива с добавками водных экстрактов: дис. канд. техн. наук, Воронеж, 2005 156 с.

33. Данильченко, О.А. Значение ультрафиолетового излучения в жизнедеятельности растений/ О.А. Данильченко// Физиология и биохимия культурных растений.-2002.-№ 3. — С. 187-198.

34. Данько, С.Ф. Звуковая обработка ячменя на разных стадиях солодоращения / С.Ф. Данько, Т.Н. Данильчук, В.В. Егоров // Пиво и напитки. 2000. - №5. - С. 50-51.

35. Данько, С.Ф. Проращивание ячменя после воздействия звуком разной частоты / С.Ф. Данько. Т.Н. Данильчук, Д.Н. Юрьев, В.В. Егоров// Пиво и напитки. 2000. - №3. - С. 22-23.

36. Демидов, И.Н., Данилова Л.А., Чернова Л А. и др. Влияние добавок растительных экстрактов на окисление жиров // Пищевая промышленность. 1992. №6.

37. Дубинина, Е.Е. Биологическая роль супероксидного анион-радикала и супероксиддисмутазы в тканях организма / Е.Е. Дубинина // Успехи современной биологии. — 1989. — Т. 108. — С. 3-17.

38. Дубров, А.П. Генетические и физиологические эффекты действия ультрафиолетового излучения на высшие растения/ А.П. Дубров. — М.:1. Наука, 1998.-246с.

39. Егоров Б.А., Родонуло А.И. Аромат пищевых продуктов растительного происхождения. Итоги науки и техники. Гер. Химия и технология пищевых продуктов. Т. 5. 1993. 117 с.

40. Ежов, И.С. Сборник трудов Научно-исследовательской лаборатории Санкт-Петербургского комбината пивоваренной и б/а промышленности им. Степана Разина. С.-П., 1994, 75 С.

41. Ермаков, А.И. Методы биохимического исследования растений /

42. A.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др. — 3-е изд., перераб. и доп. — JL: Агропромиздат, 1987, 430 с.

43. Ермаков, А.И. Методы биохимического исследования растений /Под ред. А. И. Ермакова. JL: Агропромиздат, 1987. 430 с

44. Ермолаев, С. В. Формирование красящих веществ в пивоваренном солоде / С. В. Ермолаев, А. А. Кочеткова // Пиво и напитки2007.- N6С. 6-8.

45. Ермолаева, Г.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков / Г.А. Ермолаева, Колчева Р.А. — М.: ИРПО; Изд.центр "Академия", 2000. С. 416.

46. Ефимова, Г.Р. Солодоращение ячменя в католите и анолите/ Г.Р. Ефимова, В.В. Егоров, С.Ф. Данько//Пиво и напитки.-2002. № 4.-С.20-21.

47. Жеребцов, Н.А. Биохимия. Учебник для ВУЗов. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999.- 118с.

48. Зайцев, В.Г. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма /

49. B.Г. Зайцев, УВ.И. Закревский // Вестник Волгоградской мед. академии. — Волгоград. Вып. 4й - 1998. - С. 49 -53.

50. Зарубина, Е. Н. Влияние микроэлектротока на активность ферментов солода / Е.Н. Зарубина, С.Ф. Данько, В.В. Егоров // Пиво и напитки. 2001. - № 6. - С. 20-22.

51. Зарубина, Е. Н Влияние микроэлектротока на солодоращение ячменя / Е.Н. Зарубина, С.Ф. Данько, ВБ. Егоров // Пиво и напитки. -2002. № 2. - С. 24-25.

52. Иванова, Е.Г. Антиоксиданты для улучшения вкуса и стабильности пива / Е.Г. Иванова, JI.B. Киселева, ЫГ. Ленец // Пиво и напитки.-2004.-№3 .-с.25-28.

53. Игамбердиев, А.У. Роль пероксисом в организации метаболизма растений / А.У. Игамбердиев // Соросовский образовательный журнал. —2000. Том. 6. №12. - С. 20-2.

54. Ильина, Е.В. Исследование процесса замачивания пивоваренного ячменя // Пиво и напитки 2006. — № 2. — С. 30-31.

55. Ишков, В.И. Разработка способа производства светлого пивоваренного солода на основе изучения активности протеолитических ферментов М., 1982. - С. 10.

56. Казаков, Е.Д. Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 368 с.

57. Казакова, Е.А. Проращивание ячменя с применением хлорида кальция и ферментного препарата / Е.А. Казакова, Г.А. Ермолаева, // Пиво и напитки. 2004. - № 2. - С. 30-21.

58. Калашников, Ю.Е. Активность антиоксидантной системы и интенсивность перекисного окисления липидов в растениях пшеницы в связи с сортовой устойчивостью к переувлажнению почвы / Ю.Е. Калашников // Физиология растений 1999. - т. 46. - №2. - С. 268-275.

59. Калунянц, К.А. Химия солода и пива / К.А. Калунянц. — М.: Агропромиздат, 1990.-С. 176.

60. Карпов, Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна/ Б.А. Карпов. — М.: Агропромиздат, 1987.-288с.

61. Карташова, Е.Р. Полифункциональность растительных пероксидаз и их практическое значение / Е.Р. Карташова, Г.Н. Руденская, Е.В. Юрина // Сельскохозяйственная биология. -2000. -№ 5. — С. 63-70.

62. Касперович, В.Л. Романюк Г.Ф. Вавилов С.Ю. Интенсификация процесса солодоращения. — Пиво и напитки. — М., №1, 1999, С.28.

63. Квасенков, О.И., Юрьев Д.Н. и др. Интенсивная технология производства экологически чистого солода. — Пиво и напитки, 1997, №3, С. 14.

64. Кершеншльц, БМ. Влияние межсубьединичного взаимодействия в алкогольдегидрогеназе из печени лошади на кинетику окисления этанола / Б.М. Кершенгольц, ВВ. Рогожин //Биохимия.-1979.- Т. 44 № 4.- С. 661-671.

65. Кефели, В.И. Коф Э.М. Власов П.В. Природные ингибиторы роста — абсцизовая кислота, М.: Наука, 1989, 184 с.

66. Колпакчи, А.П. Вторичные материальные ресурсы пивоварения / А.П. Колпакчи. М.: Агропромиздат, 1986.-142 с.

67. Колчева, Р.А. Калунянц К.А. Садова А.И., Хереонова JI.A. Химкотехнологический контроль пиво-безалкогольного производства — М.: Агропромиздат, 1988. — С. 272.

68. Косминский, Г.И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторный практикум по технохимическому контролю производства. -Мн.: Дизайн ПРО, 1998, 352 с.

69. Кравчено, СЛ. Применение в производстве пищевых продуктов антиоксидантов, полученных из растительного сырья / СЛ. Кравчено, С.С. Павлов, А.М. Попов // Хранение и переработка сельхозсырья.-2005.-№ 2.-е. 18-19.

70. Красноок, Н.П. Активности дегидрогеназ и оксидаз семян риса с различной всхожестью / Н.П. Красноок, Е.А. Моргунова, З.Т. Р.И. Поварова, И.А. Вишнякова // Физиология растений.-1976.-т.23.№ 1. — С. 156-161.

71. Кузнецова, Е. Актуальные вопросы экологии/ Е. Кузнецова, Е. Жучкова; под общ. ред. Е. Кузнецовой. -М.: МГАВМиБ, 2000.-285с.

72. Кулинский, В. И. Структура, свойства, биологическая роль и регуляция глутатионпероксидазы / В.И. Кулинский, Л.С. Колиснеченко // Успехи современной биологии. — 1993. Т. 113 - Вып. 1. — С. 107—122.

73. Кулинский, В.И. Биологическая роль глутатиона / ВЛ. Кулинский, ЛС. Колиснеченко // Успехи современной биологии. — 1990.—Т. 110. Вып. 1. - С. 20-33.

74. Кунце,В. Технология солода и пива/ В.Кунце, ГМит; под ред. В.Н. Власова; пер. с нем. MB. Романовского. — СПб.: Изд-во «Профессия»,2001.-912с.

75. Курганов, Л. Н. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система защиты в хлоропластах гороха при тепловом шоке/ Л.Н. Курганов // Физиология растений. 1997. Т. 44. - №5. - С. 725-730.

76. Курганова, Л. Н. Продукты перекисного окисления липидов как возможные посредники между воздействием повышенной температуры и развитием стресс-реакции у растений / Л.Н. Курганова // Физиология растений. -1999. Т. 46. - №2. - С. 218 - 222.

77. Кутузова, Г.Д., Рогожин В.В., Угарова Н.Н., Березин И.В. Функционально важные карбоксильные группы пероксидазы хрена //

78. Доклады АН СССР.-1983.-270, № 4. С. 994-998.

79. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.

80. Лапша, Т. П. Использование препарата Гибберсиб на ячмене выращенном в Западной Сибири / Т.П. Лапина // Пиво и напитки. — 2001 -№6. — С. 16-17

81. Лебедева, О.В. Кинетическое изучение реакции окисления о-дианизидина перекисью водорода в присутствии пероксидазы из хрена / О.В. Лебедева, Н.Н. Угарова,ИВ. Березин//Биохимия. -1977. -Т.42.-№ 8. -С. 1372-1379.

82. Лебедева, О.В. Механизм пероксидазного окисления. Субстрат-субстратная активация в реакциях, катализируемых пероксидазой хрена / О.В. Лебедева, Угарова Н.Н //Известия АН. Серия химическая. —1996.-№ 1.—С. 25-32.

83. Лебедева, О.В., Угарова Н.Н. Механизм пероксидазного окисления. Субстрат-субстратная активация в реакциях, катализируемых пероксидазой хрена // Известия АН. Серия химическая.-1996.-№ 1.-С.25-32.

84. Леонович, Н.В. Снижение активности амилолитических ферментов ячменного солода при сушке / Н.В. Леонович, Э.В. Терешина // ИИНТИПищепром. 1994. -№4. - С. 14.

85. Литвинов, В.М. Влияние удобрений и норм высева на урожайные качества семян ярового ячменя / В.М.Литвинов // Генетика и селекция растений на Дону, Ростов н/Д, 1995. — С. 58-62

86. Лихачев, Б.С. Использование экстремальных условий хранения семян в моделировании процессов старения // Б.С. Лихачев, Л.И. Мусорина, З.Н. Шевченко и др. // Бюл. ВИР. 1978. - Вып. 77 - С. 57-62.

87. Лихачева, А.В. Роль перекисного окисления липидов в регуляции систем поддержания клеточного гомеостаза у растений при стрессовых воздействиях / А.В. Лихачева //Автореф. дис. .канд. биол. наук.—Н.Новгород, 2002.—23 С.

88. Любимов, В. Ю. Роль перекиси водорода в фотодыхании растений / В. Ю. Любимов, О. М. Застрижная // Физиолошя растений. 1992. - Т. 39. - № 4. - С. 72.

89. Макаров, Р.Ф. Влияние различных систем удобрения на урожайность и пивоваренные качества ячменя / Р.Ф. Макаров, Е.В. Архипова // Зерновоехозяйство. 1998.-№ 4.-С.17-18.

90. Максименко, AJB. Модификация каталазы хондроитсульфатом / A3. Максименко, ЕР. Тищенко // Биохимия.- 1997. -т.62.- № Ю. -С.1364-1368.

91. Меледина, Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении / Т. В. Меледина. СПб.: Профессия, 2003. - 299 с.

92. Мерзляк, М.Н. Активированный кислород и окислительные процессы в мембранах растительной клетки // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Физиология растений. 1989. Т. 6. С. 1-168.

93. Методы биохимического исследования растений /Под ред. А. И Ермакова. JL: Агропромиздат, 1987.430 с.

94. Митасева, Л.Ф. Использование экстрактов растений в качестве антиоксидантов / Л.Ф. Митасева, П.С. Дегтярев, А.Н. Селищева // Мясная индустрия. -2002. -№ 12. -С.28-30.

95. Мойр, М. Ароматические соединения хмеля / М. Мойр // Мир пива.-1997.-№ 3. С. 63-71.

96. Наливайко, Б .А. Применение инфракрасного излучения / информационный отдел ФГУП «НИИПП» под руководством к.ф-м.н. Наливайко Б.А. Томск, 2000,-16с.

97. Нарцисс, Л. Технология солода / Нарцисс Л.- М: Пищевая промышленность, 1980. — С. 503.

98. Некрасова, Т.Е. Витамины и антиоксиданты для масложировой продукции / Т.Е. Некрасова // Масложировая промышленность. -2002. -№ 3. -С.30-31.

99. Неттевич, Э.Д., З.Ф. Анмканова, Л.М. Романова Выращивание пивоваренного ячменя — М.: «Колос» 1981. — С. 88.

100. Николаева, М.Г. Биология семян / М.Г. Николаева, И.В. Лянгузова, Л.М. Поздова СПб.: Наук.-1999. - 232 с.

101. Николаппсина, Д. В. Влияние качества солода на стабилизацию пива / Д. В. Николашкина, В. И. Николашкин, К. Нимш // Пиво и напитки. 2007. -N1.-C. 13-14.

102. Овчаров, К.Е. Физиологические основы всхожести семян / К.Е.

103. Овчаров.-М.: Наука, 1989.- 280 с.

104. Панасюк, A. JI Антиоксидантные свойства вин из черноплодной рябины / A. JL Панасюк и др. // Виноделие и виноградарство. 2006. - №1. — С. 20-21.

105. Панченко, Л.Ф. Роль пероксисом в патологии клетки / Л.Ф. Панченко. -М.: Медицина, 1981. — С- 207.

106. Паркер, У. Свободные радикалы в биологии / У. Паркер. — М.: Изд-во «Мир», 1979. Т. 1. - С. 272-305.

107. Пасынкав А.В. Урожайность и пивоваренные качества зерна различных сортов ячменя в зависимости от доз и соотношений азотных и калийных удобрений / А.В. Пасынкав // Агрохимия. 2002- № 7. - С. 25-31.

108. Пахомова, В.М. Некоторые особенности индуктивной фазы неспецифического адаптационного синдрома растений / В.М. Пахомова, И.А. Чернов // Известия РАН. Серия биологическая.-1996.-№ 6.-С.705-715.

109. Пескин, А.В. Окислительный стресс как критерий оценки окружающей среды / А.В. Пескин, С.Д. Столяров // Изв. РАН. Сер.биол. 1994.- № 4.-588-592.

110. Петракова, Л.Ф. Фотоактивация солодоращения ячменя / Л.Ф. Петракова, В.В. Егоров, С. Ф. Данько // Пиво и напитки.—2002. №6. - С. 16-17.

111. Плищенко, В.М. Сорт, нормы высева и минеральные удобрения в интенсивной технологии возделывания ярового ячменя / В.М. Плищенко, Т.Ф. Вигель, Е.Г. Логвинова // Соврем.технологии возделывания с.-х.культур, Ставрополь. 1994. С. 13-19.

112. Ш.Полевой В.В., Саламатова Т.С. Физиология роста и развития растений. Л.: ЛГУ, 1991.-240 с.

113. Поляков В А. Биотехнология переработки зернового сырья в производстве солода, пива, безалкогольных напитков.—М.: Пищепромиздат, 2002. —176 с.

114. Прида, А.И. Природные антиоксиданты полифенольной природы / А.И. Прида, Р.И. Иванова //Пищевые ингредиенты: сырье и добавки.-2004.-№ 2.-С.76.

115. Пшибытко, Н.Л. Роль Сахаров в адаптации фотосинтетического аппарата к стрессовым факторам / Н.Л. Пшибытко, Л.Н. Калитухо, Е.В. Волкова, Л.Ф. Кабашникова // Физиология и биохимия культурных растений. 2003.- Т. 35.- № 4. - С.330-341.

116. Рабинович, М.Л., Мельник М.С. Структура и механизм действия целлюлолитических ферментов. — Биохимия, 2002, т.67, вып.8, 1026-1050 с.

117. Рабинович, М.Л., Мельник М.С. Успехи биологической химии,

118. ОНТИ ПНЦ РАН, Пущино, 2000, т.40. С. 205-266.

119. Римарева JI.B. Биотехнология комплексовых препаратов кислых протеаз и их роль в интенсификации технологических процессов в перерабатывающих отраслях АПК. — Автореферат дисс. — М., 1997,26 с.

120. Роберте, Э. X. Покой и пентозофосфатный путь / Э. X. Роберте, Р. Д. Смит // Физиология и биохимия покоя и прорастания семян / Ред. Кан А. А. М.: Изд-во «Колос», 1982. С. 425-468.

121. Рогожин, В.В. Влияние ультрофиолетового облучения семян на процессы перекисного окисления липидов в проростках пшеницы / В.В. Рогожин, Т.Т. Курилюк // Биохимия, 1996. - Т. 61. - Вып. 8 . - С. 1432 -1439.

122. Рогожин, В.В. Возможные механизмы регулирования активности глюкозо-6-фостфатдегидрогеназы избытком субстрата //Биоорганическая химия.-1996.-Т. 22.8.- С. 575-579.

123. Рогожин, ВВ. Возможные механизмы регулирования активности ппокозо-6-фостфатдегидрогеназы избытком субстрата / В.В. Рогожин // Биоорганическая химия.-1996.-Т. 22-№ 8.- С. 575-579.

124. Рогожин, ВВ. Методы биохимических исследований / ВВ. Рогожин. -Якутск: Изд-во ЯГУ, 1999. 113 с.

125. Рогожин, В.В. Пероксидазосомы клеток растений / В.В. Роговин, Р. А. Муравьева, В.А. Фомина, В.М. Муштакова // Известия РАН. Серия биологическая. -1996. -№1. -С. 16-22.

126. Рогожин, В.В. Физиолого-биохимические механизмы формирования гипобиотических состояний высших растений: дис. . док. биол. наук: 03.00.12: защищена 19.04.00 /Рогожин Василий Васильевич. Иркутск, 2000. 468 с.

127. Ройков, С.А. Опыт обработки подов антиоксидантами перед закладкой на хранение в садоводческих хозяйствах / С.А. Ройков // Хранение и переработка сельхозсырья.- 2004.-№ 4.-С.28-29.

128. Рой, Г.Б. Влияние биологически активных веществ из некоторых растений на прорастание семян овощных культур / Г.Б. Рой, В.Д. Мухин // Известия ТСХА.-2003.-№2. С. 140-145.

129. Руденко, Е. Ю. Современные тенденции переработки основных побочных продуктов пивоварения / Е. Ю. Руденко // Пиво и напитки 2007 .-N2.- С. 66-68.

130. Савчук, Т.Е. амилолитическая и протеолитическая активность ячменя впериод ускоренного старения / Т.Е. Савчук, В.Г. Лобанов, А.И. Гаманченко // Известия ВУЗов. Пищевая технология. — 2002. № 5-6. — С. 73-74.

131. Савчук, Т.Е. Действие протеаз на запасные белки зерна ячменя при хранении // Известия ВУЗов / Т.Е Савчук, Лобанов В.Г., Гаманченко А.И. -Пищевая технология — № 4. 2002 . — С. 71.

132. Савчук, Т.Е. Физиолого-биохимические изменения в зерновках пивоваренного ячменя при хранении: дисс. канд. техн. наук: 03.00.04. -Краснодар: КГТУ, 2003. 145 с.

133. Самойлова, К А. Клеточные и молекулярные механизмы биологи-ческих эффектов УФ-излучения/ К. А. Самойлова.—Киев: Наук, думка, 1982.-246с.

134. Сарафанова, Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. СПб.: ГИОРД, 1999.

135. Саундерс, Б.К. Пероксидазы и каталазы / Бю Кю Саундерс — Неорганическая биохимия. М.: Мир. 1978. — С. 434-470.

136. Сирота, ТВ. Новый подход в исследовании процесса аутоокисления адреналина и использование его для измерения активности супероксидцисмутазы / Т.В. Сирота // Вопросы мед. химии. -1999.-№ З.-С. 3-11.

137. Системы обеззараживания ультрафиолетом на пивоваренных предприятиях/ Пиво и напитки/НПО «ЛИТ». 2007. -№ 1. - С. 34-35.

138. Смирнова, Е.А., Шаненко Е.Ф., Попов М.П. Использование алкил оксибензолов в технологии солода. — Материалы III Международной конференции «Пища. Экология. Человек» М., 1999. — С. 116.

139. Степаненко, И.Ю. Влияние алкилбензолов на белковое растворение солода / И.Ю. Степаненко // Пиво и напитки.—2001. № 2. — С. 36—38.

140. Стрижаков, И. И. Определение природных антиоксидантов в пиве / И. И. Стрижаков, Румянцев С.В., Яшин АЛ., Яшин Я.И., Черноусова Н.И. // Пиво и напитки.- 2006 .- №2 . С. 86-88.

141. Сурин, Н.А. Пивоваренный ячмень в восточной Сибири / Н.А.Сурин, М.Б. Вчерашний // Зерновое хозяйство. — 2002.-№ 5.-С.20-21.

142. Тарчевский, И.А. Метаболизм растений при стрессе / И.А. Тарчевский. Казань: ФЭН, 2001. - 294 с.

143. Технологическая инструкция по производству солода и пива / ТИ-18-6-47-85.01.07.1986 НПО пивобезалкогольной промышленности — М.:, 1985. —С. 165.

144. Технологическая инструкция по производству солода пивоваренного с использованием ферментного препарата Целловередин. ТИ 10-050315631-1833-97.

145. Тим О' Рурк, Роль кислорода в пивоварении / Тим О' Рурк. // Пиво и напитки.-2003.-№2.-с.24-27.

146. Тихомиров, В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств / В.Г. Тихомиров. — М.: «Колос», 1999. — С. 448.

147. Тулемисова, К. А. Микробиологические аспекты качества и безопасности сырья и продуктов питания / К.А. Тулемисова, Г.Н. Дудикова // Хранение и переработка сельхозсырья.-2002.-№ 7.-е. 18-19.

148. Турпаев, К.Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессия генов / К.Т. Турпаев // Биохимия.-2002.-т.67.-№3.-с.339-352.

149. Тюкавкина, Н.А., Руленко И.А., Колесник Ю.А. Природные флавоноиды как пищевые антиоксиданты и биалогически активные добавки // Вопросы питания. 1996. №2 32.

150. Фараджева, Е. Д. Влияние препарата Церемикс 6MXG на белковый и углеводный составы солода / Е. Д. Фараджева, А. Е. Чусова // Пиво и напитки .- 2005 .- N5 .- С. 28-30.

151. Фараджева, Е. Д. Влияние применения Церемикса 6MXG на условия солодоращения ячменя / Е. Д. Фараджева, А. Е. Чусова, А. Н. Фатеев // Пиво и напитки .- 2006 N3.

152. Фараджева, Е.Д. Пригодности ячменя сорта Гонар для пивоваренной промышленности/ Е.Д. Фараджева, А.Е. Чусова, А. Дамдинсурэн, О.Н. Ярославцева // Пиво и напитки. — 2004. №5. - С. 18-21.

153. Фараджева, Е.Д. Прогрессивные методы интенсификации технологических процессов солода: учебное пособие / Е.Д. Фараджева, В.А. Федоров; Воронеж, гос.технолог. акад. — Воронеж, 2001. — 88 с.

154. Федоренко, Б. Н. учеб. пособие для вузов по специальности 270500 «Технология бродил, пр-в и виноделия». / Б. Н. Федоренко. СПб.: Профессия, 2004. - 246 с.

155. Филонова, Г.Л. Окси- и Антиоксидантные системы в функциональных напитках / Г.Л. Филонова , Н.А. Комракова, О.А. Соболева, Е.А. Литвинова, В.В. Щербакова, В Л Стрелков // Пиво и напитки. № 6.2006. С. 14-16.

156. Хорунжина, С.И. Биохимические и физико-химические основы технологии солода и пива/ С.И. Хорунжина. — М.: Колос, 1999.-312с.

157. Христюк, А. В. Особенности производства солода и хмеля для пивоварения / А. В. Христюк, Г. И. Касьянов // Известия вузов. Пищевая технология 2007 N3 .- С. 66-68.

158. Цагарели, МЛ. Выделение каталазы из чайного листа / МЛ Цагарели, Г.Н. Пруидзе // Физиол. и биох. растений. -1990. -т.22. -№ 5.-С.507-511.

159. Цугкиев, Б. Г. Влияние белка в солоде на качество пива / Б. Г. Цугкиев, А. В. Кожухова, Р. А. Геворкянц // Пиво и напитки .- 2007 .- N2 .- С. 22-23.

160. Черемха, Б. Ячменный колос. Влияние азотных, фосфорных и калийных удобрений на технологические качества пивоваренного ячменя / Б. Черемха, В. Домарецький, Т. Толстолуцька // АПК: наука, техника, практика, 1990.-Т. 6.-С. 15.

161. Чиркова, Т.В. Перекисное окисление липидов и активность антиоксидантных систем при аноксии у растений с разной устойчивостью к недостатку кислорода / Т.В. Чиркова, JI.O. Новицкая, О.Б. Блохина // Физиология растений. -1998. -Т. 45.-№ 1-С. 65-73.

162. Чиркова, Т.В. Физиологические основы устойчивости растений / Т.В. Чиркова. СПб: Изд-во СПбГУ. -2002. -240 с.

163. Чистова, Ю. В. Особенности подготовки воды на солодовенных предприятиях / Ю. В. Чистова // Пиво и напитки .- 2006 .- N6 .- С. 45-46.

164. Шабурова, Г. В. Качество пивоваренного ячменя и солода / Г. В. Шабурова // Пиво и напитки .- 2005 .- N2 .- С. 94.

165. Шевелуха, B.C. Сельскохозяйственная биотехнология / B.C. Шевелуха, Е.А. Калашникова, С.В. Дегтярев. М.: Высшая школа, 1998. - 408 с.

166. Шевякова, Н.И. Изменение активности пероксидазной системы в процессе стресс-индуцированного формирования САМ / Н.И. Шевякова, JI.A. Стеценко, А. Б. Мещеряков, В.В. Кузнецов // Физиология растений. — 2002. Т. 49. №5. - С. 670-677.

167. Шишков, Ю. И. Солодоращение с направленным изменением биохимического состава прорастающего зерна / Ю. И. Шишков // Пиво и напитки .- 2006 .- N2 .- С. 44-46.

168. Шкарина, Е.И., Максимова Т.В., Лозовская Е.Л. и др. О влиянии биалогически активных веществ на антиоксидантную активность фитопрепаратов //Химико-фармацевтический журнал. 2001. Т. 35. № 6.

169. Шленская, Т.В. Исследование процессов окисления жиров / Т.В.

170. Шленская, Паронян В.Х. Восканян О.С. // Хранение и переработка сельхоз сырья. № 7. 2004. С. 54-55.

171. Шорнинг, Б.Ю. Необходимость образования супероксида для этиологированных проростков пшеницы / Б.Ю. Шорнинг, Е.Г. Смирнова, JI.C. Ягужинская, Б.Ф. Ванюшин // Биохимия. 2000.-t.65. № 12.-С.1612-1617.

172. Щавел, Я. Методы исследования активных форм кислорода в сусле и пиве / Я. Щавел, Д. Здвигалова, М. Прокопова// Пива.-1998.-№ 4.-е. 1-11.

173. Щавел, Я. Почему стареет пиво. Новые данные согласно теории радикалов /Я Щавел, Д. Здвигалова, М. Прокопова // Пива.-1998.-№ З.-c.l-lO.

174. Щербаков, В.Г., Лобанов В.Г., Прудникова Т.Н. и др. Биохимия. Под редакцией Щербакова В.Г. С.Пб.: ГИОРД, 2003. - 440 с.

175. Bamforth,C.W.: The science and understanding of the flavour stability of beer: a critical assesment. Brauweltlnt. 17, 1999. P. 98-110.

176. Barja, G. Endogenous oxidative stress: relationship to aging, longevity and caloric restriction. 2002.- p. 397-411.

177. Basarova, G., Savel, J., Janousek, J., Cizkova, H.: Veranderung des Aminosauregehaltes wahrend der naturlichen Alterung des bieres. Monatsschr. Brauwiss. 52, 1999. p. 112-118.

178. Bewley, I.D. Seed germination and dormancy/ I.D. Bewley // Plant Cell.- 1997.- Vol.9.-P.1055-1066.

179. Bewley, J.D. Physiology and biochemistry of seeds / J.D. Bewley, M. Black Berlin, Heidelberg, N.Y.: Spring Verlag., 1982. - Vol.2. - 375 p.

180. Bjelakovic, G., Nikolova, D., Gluud, L. L., Simonetti, R. G., and Gluud, C. Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondaiy prevention: systematic review and meta-analysis 2007.-P.842-857.

181. Chapon, L, Kretschmer, K. R: Uber die Bedeutung der reduzierenden Kraft bei hellen Bieren. Monatsschr. Brauwiss. 54, 2001.-P. 185-198.

182. Chapon, L., Chapon, S.: Peroxidatic step in oxidation of beers. J. Am. Soc. Brew. Chem. 37, 1979, s. 96-104.

183. Esashi, Y. Ethylene and Seed Germination I I The Plant Hormone Ethylene/ Eds Mattoo A.K., Suttle J.C. Boca Raton: CRC Press, 1991.- P. 133-157.

184. Flohe, L. Free radical in biology / L. Flohe // Ed. W. A. Prior. N. Y., Acad. Press. 1982 - V. 5. - P. 223.

185. Frei, B. Natural Antioxidants in Human Health and Disease / Ed. B. Frei. F.L. Orlando. N.Y.: Acad. Press. 1994.

186. Hill, R.A., and LaceyJ. (1983b) Annals of Applied Biology, 103,467.

187. Jones, D/Р/ Funetions of glutathione: Biochemical. Physiological, toxicological and clinical aspects / D/ Р/ Jones. F.G. Kennedy // Ed. A. Larsson. N.Y. Raven Press. 1983. - P. 109.

188. Ku, H. H., Brunk, U. Т., and Sohal, R. S. (1993). "Relationship between mitochondrial superoxide and hydrogen peroxide production and longevity of mammalian species".

189. Lee, T.M. Changes in soluble and cell wall-bound peroxidase activities with growth in anoxia-treated rice (Oryza sativa L.) coleoptiles and roots. / T.M. Lee // Plant Sci. -1995, -V. 1, № 1. -P. 1-7.

190. Levins, A. H2O2 from the oxidative birst orchestrates the plant hypersensittive disease resistence response / A. Levins, R. Tenhaken, R. Dixon, C. Lamb // Cell. -1994. -V. 79. -P. 583-593.

191. Lund, A., Pedersen, H., and Sigsgaard, P. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1971, 22. P.,458.

192. Luo, G., Qi, D., Zheng, Y Mu, Y, Yan, G., Yang, T, Shen, J.: ESR studies on reaction of saccharide with the free radicalls generated from the xanthine oxidase/hypoxanthine system containing iron. FEBS Letters 492,2001. — P. 29-32.

193. Majhi, S., Jena, B. S., and Patnaik, B. 1С (2000). "Effect of age on lipid peroxides, lipofuscin and ascorbic acid contents of the lungs of male garden lizard."

194. Miedaner, H., Narziss, L., Eichhorn, P.: Einige Faktoren Der Geschmackstabilitat sensorische und analytische Bewertung. Proc. Eur. Brew. Conv. Congr. 1991, Lisabon. - P. 401-408.

195. Moll, M.: Determination of antioxidants in brewing. Part 1. Monatsschr.

196. Brauwiss. 54, 2001. P. 28-30.

197. Moll, M.: Determination of antioxidants in brewing. Part 2. Monatsschr. Brauwiss. 54, 2001. P. 64-69.

198. Morel, Y. Repression of gene expression by oxidative stress / Y. Morel, R. Barouki // Biochem. J. -1999. -Y.342. -P.481-496.

199. Morohashi, Y. Development of Glycolytic and Mitochondrial Activities in the Early Phase of Germination of Phaseolus mungo Seeds / Y. Morohashi, M. Shimokoriyama// J. Exp. Bot. 1975. V. 26. № 95. P. 932-938.

200. Muller, K., Weisser, H.: Gasdurchlassigkeit von Flaschenverschlussen. Brauwelt 142, 2002. P. 617-619.

201. Pepper, E.H., and Kiesling, R.L. (1963) Proceedings of the Association of Official Analytical Chemists, 53. P. 199.

202. Pinficld, N. J. Studies in seed dormancy. III. The effects of gibberellin in the dormancy and germination of Corylus avellana L. / N. J. Pinficld // New Phytol. 1987. - Vol.66. - P. 515-523.

203. Precce, J.F. MacDougall M. Inst. Brew, 64, 1998. P. 489

204. Rabinowich, HD. Superoxide radicals superoxide dismutases and oxygen toxicity in plants. / H.D. Rabinowich i. Fridowich // Photochemistry and Photobiology -1983 -T. 37 -№ 6 . P. 678-690.

205. Ram Chandra, G., Duynstree E.E. Proc. 6th Intern. Conf. Plant Growth Substances, 1998.-P. 793.

206. Sagami, I., Noguchi, T, Miyajima, V., Rozhkova, E., Daff, S., Schizimu, N.: Ellectron transfer in nitric-oxide synthase. Coord. Chem. Rev. 226 (1-2), 2002. -P. 179-186.

207. Savel, J., Chcete videt radikalove reakce? Kvasny Prum. 47,2001. P. 109.

208. Savel, J.: A new kind of antioxidant test Monatsschr. Brauwiss. 54,2001. — P. 206-208.

209. Savel, J.: Fenton reaction acceleration using maltose and ascorbic acid. Monatsschr. Brauwiss. 56, 2003. — P. 4-8.

210. Savel, J.: Reductonesin beer ageing. Tech. Q. Master. Brew. Assoc. Am. 38,2001.-P. 135-144.

211. Schriner, S. E., Ogburn, С. E., Smith, A. C., Newcomb, T. G., Ladiges, W. C., Dolle, M. E., Vijg, J., Fukuchi, K., and Martin, G. M. (2000). "Levels of dna damage are unaltered in mice overexpressing human catalase in nuclei."

212. Smith, I. K. Properties and functions of glutathione reductase in plants / I.K. Smith, T. L. Vierheller, C. A Thome//Physiol. Plant -1989. -V.77.-№3. -P. 449-456.

213. Sopanen, T. and Lauriere C. Plant Physiology, 1999. P. 89.

214. Templar, J., Arrigan, K., Simpson, W. J.: Formation, measurement and significance of lighstruck flavor in beer: a review. Brew. Dig. 70(5), 1995. — P. 18-25

215. Uchida, M., Ono, M.: Determination of hydrogen peroxide in beer and its role in beer oxidation. J. Am. Soc. Chem. 57, 1999. P. 145-150.

216. Uchida, M., Ono, M.: hnprovementfor oxidative flavor stability of beer-role of OH radical in beer oxidation. J. Am. Soc. Brew. Chem.54,1996. P. 198-204.

217. Wallters, M. I, Heasman, A. P., Hughes, P. S.: Comparison of (+)-catechin and ferulic acid as natural antioxidants and their impact on beer flavor stability. Part 2: Extended storage trials. J. Am. Brew. Chem.55,1997. P. 91-98.

218. Walters, M. I: Heasman, A. p., Hughes, P. S.: Comparision of (+)-catechin and ferulic acid as natural antioxidants and their impact on beer flavor stability. Part 1: Forced aging. J. Am. Soc. Brew. Chem.55, 1997. P. 83-89.

Информация о работе

Гайда, Виктория Константиновна
кандидата биологических наук
Иркутск, 2008
ВАК 03.00.23

Диссертация

Антиоксиданты и окислительные процессы при производстве пивоваренного солода - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы