Трансформация углеводного комплекса экструдата ячменя
На рис. 3.1 приведена сравнительная характеристика содержания крахмала в нативном зерне (без экструзионной обработки), и в зерне экструдатов.
Установлено, что в нативном зерне ячменя содержание крахмала составляло 60,8%, в солоде — 60,2%. Содержание крахмала продукта переработки ячменя, полученного при оптимальных режимах экструдирования, составляло 53,0% в сухом веществе, что на 7,8% ниже в сравнении с нативным ячменем и на 7,2% ниже в сравнении с солодом.
Изменение содержания крахмала можно объяснить деструкцией крахмальных зерен и деполимеризацией крахмальных полисахаридов (уменьшением размеров их молекул) до высоко- и низкомолекулярных декстринов и растворимых сахаров под действием деформации сдвига и высокой температуры обработки [26, 206, 227].
Рис. 3.1. Содержание крахмала в нативном, экструдированном ячмене и солоде
Одним из существенных критериев, достаточно полно отражающих глубину деструкции крахмала при экструзионной обработке зерна, является показатель содержания декстринов — промежуточных продуктов термического расщепления крахмала [1, 22, 230].
Результаты исследования влияния экструзионной обработки на содержание декстринов в зерне ячменя представлены на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Содержание декстринов в нативном и экструдированном ячмене
Установлено, что в исходном образце ячменя (без экструзионной обработки) содержание декстринов составляло 0,12%. В результате экструзионной обработки зерна ячменя содержание декстринов в нем возросло до 8,2% в пересчете на сухое вещество.
Декстринизация крахмала, по мнению многих исследователей, обусловливает уменьшение плотности экструдируемого материала и образование микропористой структуры [208], что и наблюдали при анализе органолептических показателей экструдированного ячменя.
Результаты исследований, приведенные на рис. 3.3, подтверждают, что декстринизации крахмалсодержащего зернового сырья приводит к увеличению в нем водорастворимых сахаров. Содержание указанных веществ в экструдате более чем в 2 раза выше по сравнению с исходным необработанным ячменем.
Рис. 3.3. Содержание водорастворимых сахаров в нативном, экструдированном ячмене и солоде
В сравнении с солодом содержание водорастворимых сахаров в экструдированном ячмене в 1,6 раза ниже. При этом содержание водорастворимых сахаров в нативном ячмене ниже аналогичного показателя в солоде в 3,5 раза.
Таким образом, как показали исследования, экструзионная обработка зерна ячменя сопровождается интенсивным механическим воздействием на крахмал, в результате чего протекают в основном процессы термомеханической деструкции крахмальных зерен и полимеров, что сопровождается повышением содержания декстринов и водорастворимых сахаров различной молекулярной массы — промежуточных продуктов термического расщепления крахмала. Если учесть, что крахмал содержится в клетках в виде зерен, окруженных гемицеллюлозными мембранами, склеенными белками [12, 110], полученные результаты исследований свидетельствуют не только о термомеханическом расщеплении крахмала, но и расщеплении гемицеллюлоз и белков.
