Раньше ячмень был важным продуктом питания для людей во многих странах мира, включая Средний Восток, Северную Африку, Северную и Восточную Европу, а также Азию. Однако со временем, особенно в XIX и XX ст., его стали намного меньше использовать в пищевых целях, поскольку появились высококачественные продукты из пшеницы и риса с более приятным вкусом. Поэтому, в отличие от пшеницы, сегодня наблюдается лишь незначительное улучшение в технологии производства пищевых продуктов из ячменя.
Также сравнительно мало проводится работ по выведению сортов ячменя с высокими пищевыми качествами и их распространению в производстве. Требования к качеству ячменя для пищевых целей не были четко определены, что ставило в трудное положение производителей при выборе сырья, пригодного для изготовления отдельных продуктов питания.
Зерно ячменя, используемого для приготовления продуктов питания, сначала шлифуется для производства ячневой или перловой крупы, а затем проходит последующую обработку для получения крупы грубого помола, хлопьев и муки. На Западе перловая крупа (цельная, в виде хлопьев или дробленая) используется для изготовления сухих завтраков, тушеных блюд, супов, каш, хлебопекарских смесей и в детском питании.
В странах Среднего Востока и Северной Африки ячмень обрушивается, дробится и используется для приготовления супов, плоского хлеба (лепешек) и каш. Ячменную муку, приготовленную из обрушенного зерна размолом на молотковой или вальцовой мельнице, можно добавлять в продукты, которые готовятся из пшеницы, включая хлеб, торты, печенье, макароны и прессованные продукты для завтраков.
Пшеничный хлеб с добавлением 15-20% ячменной муки приемлем по вкусовым качествам, внешним показателям и текстуре. Но увеличение доли ячменной муки уменьшает массу и объем буханки, она приобретает тусклый коричневый цвет, а ее мякиш становится жестким. Trogh и др. (2005) производили в промышленном масштабе плоский хлеб удовлетворительного качества с повышенным содержанием растворимой клетчатки из смеси 70% пшеничной муки и 30% муки голозерного ячменя, используя эндоксилазу в качестве улучшителя. По сравнению с хлебом, выпеченным из пшеницы, хлеб из пшенично-ячменной смеси был аналогичным по массе буханки и дольше сохранял свежесть мякиша. Такие показатели турецкого плоского хлеба, как цвет, текстура, вкус и запах, ухудшались только в случае увеличения доли ячменной муки до 40%, хотя общее качество хлеба было приемлемым.
Качество жареных на масле макаронных изделий быстрого приготовления, полученных из смеси 20% голозерного ячменя и 80% пшеничной муки, по сенсорным характеристикам (вкусу, текстуре и цвету) приравнивается к качеству макарон из пшеничной муки. На твердость вареных соленых белых макарон из пшеничной муки не влияло добавление 15-50% ячменной муки со стандартным типом крахмала. Но мука из восковидного ячменя уменьшала твердость макарон. Обычная мука и мука из восковидного ячменя успешно были экструдированы для приготовления объемных продуктов для сухих завтраков на модифицированном лабораторном одношнековом экструдере.

Обработка ячменного зерна

Ячменное зерно сначала очищается от пленки (лущится), шлифуется, раздавливается в хлопья или размалывается на крупу либо муку и только потом используется в качестве ингредиента или готовых продуктов. Лущение, шелушение и шлифовка ячменных зерен происходят при помещении зерен на вращающуюся абразивную поверхность. В процессе лущения удаляется пленка, а также небольшая часть оболочки зародыша и эндосперма. При шлифовке обрушенного зерна обычных сортов или зерен генетически модифицированного голозерного ячменя удаляется оставшаяся пленка, отруби, зародыш, а также часть эндосперма. Очищенные зерна пропариваются и разрезаются на слои для изготовления ячменных хлопьев.
Очищенное ячменное зерно может разрезаться вдоль бороздки и шлифоваться, затем из него изготовляется ячменная сечка, которая используется в основном в качестве добавки к рису. Разрезание ячменного зерна вдоль бороздки и последующая его шлифовка делают его внешне и по размеру похожим на полированное рисовое зерно, а также ускоряют поглощение им воды, в результате чего сокращается время его приготовления. Все это повышает потребительскую ценность ячменя.
Ячменная мука обычно изготовляется путем размола на молотковой мельнице обрушенного зерна. Неравномерное удаление отрубей при шлифовке и оставление части бороздки на зерновке усложняют производство чистой белой ячменной муки.

Физические характеристики ячменного зерна

Ячменное зерно, отвечающее всем требованиям (чистое, яркого желто-белого цвета, округлое, тонко очищенное, средней твердости и одинаковое по размеру), пригодно для использования в пищу и предпочтительно для шлифовки. Наличие поверхностной бороздки на ячменном зерне является положительным показателем при производстве очищенного ячменя, который используется как добавка к рису. Ячменное зерно с поверхностной бороздкой позволяет снимать слои отрубей и складки при шлифовке с минимальной потерей эндосперма, что улучшает внешние показатели очищенных зерен и делает их внешне похожими на шлифованный рис. Тонкая пленка также легко удаляется, что повышает выход шелушеного зерна.
Более твердую текстуру эндосперма можно считать преимуществом в процессе шелушения и шлифовки ячменя, так как меньше теряется эндосперма. Однако зерна с более твердой текстурой эндосперма требуют больших механических усилий для дробления и размола, что приводит к увеличению количества разрушенных зерен в процессе шлифовки, когда крупошлифовальные машины оказывают на зерно сильное механическое воздействие при плющении и растирании.
Чистое белое зерно – обязательное требование для начальной обработки многих зерновых культур, включая пшеницу, рис, овес, кукурузу и ячмень. Судя по тому, что потребители и изготовители продуктов питания отдают предпочтение яркому белому цвету очищенного зерна и муки, белизна – один из наиболее важных признаков ячменя, употребляемого в пищу.
В отличие от пшеничных, ячменные отруби легко разрушаются в процессе размола на вальцовой мельнице, что чрезвычайно усложняет задачу изготовления белой муки, свободной от крупиц отрубей. Ячменная мука обычно содержит видимые вкрапления частичек отрубей, поэтому она темнее и содержит больше зольных элементов, чем обычная мука из пшеницы. Молотая на вальцовой мельнице ячменная мука с выходом примерно 70% содержит больше 1% зольных элементов, что в два раза больше, чем в пшеничной муке. Образование хлопьев в процессе размалывания на вальцовой мельнице ставит перед производителями муки еще одну задачу – отделение частиц отрубей от муки во время размола. Хлопья, которые образуются во время размола ячменных зерен, не проходят сквозь сито, а отделяются как короткая фракция, что уменьшает выход муки. Следовательно, повышенная прочность отрубей с минимальным дроблением и пониженным образованием хлопьев во время размола – желательная характеристика зерна для производства белой и чистой ячменной муки.
В последнее время наблюдается повышение интереса к продуктам из необработанного цельного зерна хлебных злаков и, конечно же, муке из необработанного зерна и других продуктов переработки. В этом случае цвет не имеет большого значения.

Твердость зерна

Ячменное зерно обычно обрушивается для удаления оболочки перед употреблением или дальнейшей обработкой. Структура ткани эндосперма и цвет ячменного зерна считаются основными признаками, определяющими качество шлифования и последующее конечное использование ячменя. Время очистки зависит от твердости зерна. Кроме того, твердость определяет время, необходимое для размола зерна.
Для определения физических характеристик ячменного зерна и их влияния на качество очистки изучались сорта различных генотипов канадского ячменя, включая восковидный и обыкновенный, обрушенный и голозерный, шестирядный и двухрядный. Наблюдались существенные различия в пористости (текстуре) зерна различных сортов ячменя и прямая зависимость между твердостью зерна и временем его очистки. Также было установлено, что обрушенные сорта с восковым крахмалом больше подходят для шлифовки и дальнейшего использования в качестве наполнителя риса, чем обрушенные сорта с обычным крахмалом, из-за более твердой структуры ткани эндосперма.
Для пивоварения большое значение имеет твердость ячменного зерна. Пивоваренные сорта ячменя обычно мягкие, а непивоваренные – твердые. Большинство сортов ячменя, из которых трудно делать солод, имеют высокую мукомольную энергетическую ценность. И наоборот, сорта с низкой мукомольной энергетической ценностью позволяют производить солод с высоким показателем экстрагирования горячей водой. Причина этого явления заключается в том, что данные сорта изначально созданы для производства солода и, соответственно, отбирались по эндосперму с более мягкой структурой ткани. Обычно ячмень мягче пшеницы. Твердость зерна ячменя негативно влияет на экстрагирование горячей водой эндосперма солода, в результате чего значительно снижаются пивоваренные качества ячменя.
В мягкой пшенице наличие фриабилина на поверхности гранул крахмала приводит к слабому соединению между гранулами крахмала и белковым матриксом, поэтому зерно имеет мягкую структуру ткани эндосперма. В твердой же пшенице из-за малого количества фриабилина соединение между гранулами крахмала и белковым матриксом плотное, что приводит к повышенной твердости зерна. Общепризнано, что в пшенице основными компонентами фриабилина являются пуроиндолины. Присутствием генов пуроиндолина в локусе твердости (Ha) в хромосоме 5D хлебопекарной пшеницы поддерживается контроль твердости зерна пшеницы.
Brennan и др. (1996) продемонстрировали различия в образцах эндосперма по протяженности адгезии крахмал-белок между хорошими и плохими сортами пивоваренного ячменя, используя сканирующую электронную микроскопию. В сортах ячменя плохого пивоваренного качества, как и в твердой пшенице, плоскость излома эндосперма пересекает гранулу крахмала из-за высокой степени соединения крахмал-белок. И наоборот, в сортах с хорошим пивоваренным качеством, как и в мягкой пшенице, разрушение происходило вокруг гранул крахмала из-за низкой степени соединения крахмал-белок.
Darlington и др. (2001) ранее сообщали, что не было никаких очевидных эффектов влияния аллелей hordoindoline конкретного гена на текстуру зерна ячменя. Оказывается, гены hordoindoline могут отвечать только за небольшую часть изменений в твердости зерна. Структурные и композиционные составляющие эндосперма ячменя могут влиять на твердость зерна, включая белки, крахмал и b-глюкан, их взаимодействие и уплотнение в период налива зерна. В отличие от пшеницы, ячмень содержит высокий уровень b-глюканов, которые составляют 75% стенок клеток эндосперма ячменя, формирующих их внутренний слой. Совершенно очевидно, что наше понимание твердости зерна ячменя и факторов, от которых она зависит, ограничено. Но это и не удивительно, так как не было необходимости в изучении значения твердости зерна для традиционного использования ячменя и его переработки. С увеличением интереса к использованию ячменя в различных продуктах питания, требующему более интенсивной и сложной обработки, возникла необходимость в зерне ячменя определенной твердости. В целях создания таких сортов нужно ответить на следующие вопросы. Каково относительное влияние генотипа и окружающей среды на твердость зерна ячменя? Какое отношение имеют структуры клеток эндосперма и стенок клетки к твердости зерна? И как влияют количество и состав основных компонентов зерна, в том числе крахмала, белков и b-глюканов, на изменение показателей твердости зерна ячменя?

 

Цвет зерна

Обычно здоровое ячменное зерно имеет яркий светло-желтый или не совсем белый цвет. Тем не менее оно часто меняет цвет из-за грибковых инфекций или аномального метаболизма фенола в период налива зерна, что снижает его пивоваренные качества. Повышенная влажность в период налива зерна непосредственно влияет на изменение цвета перикарпия ячменного зерна. По мнению ученых, создание устойчивых сортов ячменя (а не улучшение агрономических методов контроля) – более эффективный путь к предотвращению обесцвечивания зерна. Генетическая устойчивость у сортов к обесцвечиванию контролируется многочисленными генами, обозначенными в системе QTLs (локусы количественных признаков). Это может служить как первый шаг к использованию маркера устойчивости зерна к обесцвечиванию, помогающего в селекционной работе при создании новых сортов.
Цвет ячменного зерна может меняться от светло-желтого до пурпурного, фиолетового, синего и черного. В основном это зависит от уровня антоцианинов в оболочке, перикарпии и алейроновом слое. Зерно сортов, имеющих антоциановую окраску, хотя и производится в небольших количествах, часто используется для приготовления пищевых продуктов, пользующихся повышенным спросом благодаря красивому внешнему виду. Сильно окрашенные сорта также пользуются спросом и используются в пищевых продуктах в качестве добавок, увеличивающих их ценность благодаря противооксидантным свойствам. Однако зерно большинства выращиваемых сортов ячменя имеет яркий светло-желтый цвет, обычно его используют для пивоварения и производства продуктов питания. Цвет ячменя, как правило, не имеет значения при его использовании на корм животным, но он может влиять на цвет животного жира и яичных желтков.

Химический состав ячменного зерна

В состав необработанного целого ячменного зерна входит примерно 65-68% крахмала, 10-17% белка, 4-9% b-глюкана, 2-3% свободных липидов и 1,5-2,5% минералов. Общая клетчатка составляет 11-34%, а растворимая клетчатка – 3-20%. Голое или шелушенное ячменное зерно содержит 11-20% общей клетчатки, 11-14% нерастворимой клетчатки и 3-10% растворимой клетчатки. После шлифовки в зерне снижается содержание нерастворимой клетчатки, белка, зольных элементов и свободных липидов, но увеличивается содержание крахмала и бета-глюкана.
С одной стороны, голый ячмень может быть более выгодным для переработки и употребления в пищу, чем обрушенный, поскольку с него легче удалить пленку во время размола или обработки. Однако с другой стороны, обрушенный ячмень предпочтительнее голозерного для получения солода и пивоварения, так как оболочка зерна влияет на вкусовые качества пива и выступает как вспомогательный фильтрующий материал в процессе пивоварения. Генотипы с восковым крахмалом не только привносят уникальные физические свойства в продовольственные продукты, но также имеют более высокое содержание белка и b-глюкана, чем генотипы с обычной крахмальной массой. Тем не менее, поскольку ячмень не так широко использовался для приготовления продуктов питания, как другие хлебные злаки, развитие новых процессов его обработки и производство продовольственных продуктов из него игнорировалось. По этой причине мало придавалось значения требованиям к качеству зерна ячменя.
Значение b-глюкана для питания людей хорошо известно, но очень мало сведений о функциональных свойствах b-глюкана для изготовления пищевых продуктов. Некоторые из свойств известны благодаря исследованиям по включению ячменя в группу пищевых продуктов на основе пшеницы.

Содержание амилозы в крахмале ячменя

Содержание амилозы в крахмале ячменя изменяется от 0% у сортов с нулевой восковой амилозой до 5% в восковом ячмене, 20-30% в обыкновенном и вплоть до 45% в ячмене с высоким содержанием амилозы. Крахмалы ячменя, а также пшеницы и кукурузы с низким уровнем амилозы показывают более низкую температуру склеивания и более высокую клейкость горячего клейстера, интенсивность набухания, хрупкость гранул и стабильность при многократном замораживании, чем крахмалы с более высоким содержанием амилозы. Соответственно, пищевые продукты, содержащие или приготовленные из ячменного зерна или муки с разным содержанием амилозы, сильно отличаются по технологическим свойствам и качеству продукта.
Baik и Czuchajowska (1997) и Lagasse и др. (2006) сообщали о пониженной твердости при откусывании и разжевывании белых соленых макаронных изделий, содержащих ячменную муку с восковой и нулевой амилозой, а также об отсутствии изменений в макаронах, содержащих ячмень с обычной амилозой. Кроме того, Lagasse и др. (2006) установили, что белые соленые макароны, обогащенные ячменной мукой с высоким содержанием амилозы, имели показатели откусывания и разжевываемости эквивалентные или более высокие по сравнению с контрольными вариантами из муки пшеницы. Ячменная мука с крахмалом, содержащим обычную амилозу, давала экструдаты с большим увеличением в объеме и более низкой плотностью, чем мука с восковым крахмалом. Сильное увеличение в объеме и низкая плотность являются желательными характеристиками качества таких продуктов, как сухие завтраки и готовые к употреблению каши. Тортильи (лепешки), сделанные из сортов восковидного ячменя, лучше раскатывались, прессовались и отличались более низкой степенью ломкости. Лепешки, сформованные из ячменной муки, содержащей меньше крахмала и амилозы и больше b-глюкана, легче раскатываются, более эластичные, мягкие, влажные и не требуют продолжительного жевания. Восковидный сорт CDC Candle при термической обработке инфракрасными лучами дает продукт с текстурой, как у быстроразваривающегося риса, который готовится 5 мин. Генотипы же с обычным крахмалом при термической обработке инфракрасными лучами не разрушаются в такой степени. Добавление 4% муки голозерного воскового ячменя в болонские копченые колбасы из свинины с самым низким содержанием жира обеспечило максимальное сохранение воды при хранении по сравнению с колбасами, изготовленными из ячменя с обычным крахмалом. Голозерному восковому ячменю обычно отдается предпочтение перед обыкновенным ячменем при использовании его в качестве наполнителя или заменителя риса в Японии и Корее из-за более быстрого набухания в воде во время приготовления, меньшей продолжительности варки и текстуры, как у вареного риса.

B-глюканы

Смешанные связанные (1/3, 1/4) b-d-глюканы составляют примерно 75% стенок клетки эндосперма вместе с 20% арабиноксиланов и белка. B-глюканы на стенках клетки эндосперма могут ковалентно связываться с белком, формируя большую молекулу 107 Da.
Как b-глюканы, так и арабиноксиланы, определяют вязкость сусла и показатели фильтрации пива и формируют барьер для гидролитических ферментов, атакующих крахмал и белок в пределах стенок клетки. Соответственно, низкое содержание b-глюкана в зерне или его расщепление во время солодования – решающие факторы для пивоварения. Ячменное зерно обычно содержит 2-10% b-глюкана. Однако изолиния богатого b-глюканом голозерного восковидного ячменя Prowashonupana (сорт с высоким содержанием белка, относится к восковой группе, имеет короткую голую ость) содержит 15-18% b-глюкана. Поскольку фенотип с восковым крахмалом обычно связан с высоким содержанием b-глюкана, восковые типы эндосперма обычно имеют более высокое содержание b-глюкана, чем типы ячменя с нормальным крахмалом. Положительным действием на здоровье человека b-глюканов ячменя является их способность снижать уровень холестерина и глюкозы в крови и контролировать избыточный вес. Следовательно, b-глюкан может использоваться в борьбе с заболеваниями сердца и диабета второго типа.

Белок

Белок эндосперма ячменя богат запасающими белками проламинами (хордеинами) и имеет умеренное пищевое качество с коэффициентом эффективности протеина в среднем 2.04. Сорта высоколизинового ячменя (с высоким содержанием лизина), содержащие на 2-3% больше лизина, чем обыкновенные лизиновые типы (w5-6% vs.w3%), могли бы обеспечить высококачественный белок, обогащенный лизином. Содержание белка в них может достигать 20%. Тем не менее ячмень с высоким содержанием лизина коммерционализирован для питания только в отдельных районах Дании, частично из-за низкой урожайности зерна и частично из-за отрицательного отношения к нему на рынке. Один незарегистрированный сорт Piggy и два зарегистрированных сорта Lysimax и Lysiba выращиваются на ограниченных площадях в Дании.
Насколько нам известно, сегодня не предпринимаются никакие шаги для улучшения функциональных свойств белка ячменя, а также определения требований к его качеству, необходимых при использовании ячменя в пищу. Вероятно, так обстоят дела из-за относительной незначительности ячменя как пищевого продукта для людей в наше время и недостаточности функциональных свойств белка ячменя для получения хлеба и других продуктов из дрожжевого теста.

Цвет пищевых продуктов из ячменя

Цвет и внешняя привлекательность служат в качестве индикаторов полезности и качества продуктов питания и являются главными факторами, на которые обращают внимание потребители. Они отдают предпочтение специфическому цвету для каждого продукта питания. Если пищевой продукт теряет цвет или имеет отклонения от ожидаемого, он проигрывает независимо от других характеристик качества. Потребители обычно предпочитают яркий белый цвет для большинства рафинированных продуктов питания на основе хлебных злаков. Яркий белый или желтый цвет предпочтителен для многих азиатских макаронных изделий. Серый или тусклый цвет и черные крапинки на поверхности макарон или изменение цвета свежих макарон при хранении снижают их потребительский спрос. Цвет макаронных изделий изменяется в основном из-за активности полифенолоксидазы (PPO). Поэтому специально выведены линии пшеницы с низким уровнем активности PPO, чтобы создавать сорта этой культуры, которые дают улучшенный цвет макаронных изделий. Серые и темные цвета, получаемые в результате очищения и варки ячменя, который используется как добавка или заменитель риса, а также в различных продуктах, приготовленных на основе пшеницы, всегда беспокоили изготовителей пищевых продуктов и стали одним из основных препятствий для использования ячменя в пищу.
Нежелательное потемнение цвета, проявляющееся в этих продуктах, как на белых соленых макаронных изделиях, изготовленных с добавлением ячменной муки (рис. 1), могло быть результатом ферментативных или неферментативных реакций. Неэнзимное (неферментативное) потемнение – это результат полимеризации эндогенных фенольных соединений и реакции Майларда. Энзимное (ферментативное) потемнение вызывается главным образом активностью PPO, которая окисляет фенольные соединения на о-хиноны, которые, в свою очередь, конденсируют и вступают в реакцию с другими фенольными соединениями или аминокислотами, что приводит к изменению цвета.
Ячменные зерна содержат значительно больше фенольных соединений (0,2-0,4%), чем другие зерновые культуры. Фенольные соединения ячменного зерна состоят из полифенолов, фенольных кислот, проантоцианидинов (PAs), катехинов и сконцентрированы в оболочке и алейроновом слое. PPO присутствуют повсюду в ячменном зерне и могут способствовать окислению фенольных соединений. Наблюдались большие различия как в общем содержании полифенола, так и в активности PPO среди генотипов ячменя. Общее содержание полифенола достигало почти 0,04% в обрушенных генотипах, свободных от PA. В обрушенных PA-содержащих и голозерных генотипах его содержание колебалось от 0,13 до 0,22%. Основные фенольные соединения ячменного зерна двумерные PAs, а основным субстратом PPO, вызывающим изменение цвета теста из ячменной муки, являются мономерные PAs, включая катехин. Различия в яркости вареного зерна, мучного геля и теста были очевидными среди всех типов ячменя. Обрушенные генотипы, свободные от PA, обычно давали более светлые вареное зерно, гель и тесто, чем PA-содержащие и голозерные генотипы (рис. 2). Отрицательная взаимосвязь наблюдалась между общим содержанием полифенола в зерне и светлостью вареного зерна, клейстера и теста. Однако не было никакой связи между активностью PPO и светлостью вареного зерна, геля и теста.

Начальный интерес к показателю уровня присутствия проантоцианидина был связан с качеством пивоварения, так как пиво, изготовленное из ячменного солода, свободного от PA, не требует стабилизации против помутнения. Сегодня уже известно, что этот показатель также важен для создания и стабилизации белого цвета в ячменных пищевых продуктах. Проявление темного и серого цвета в ячменных продовольственных продуктах, в которых использовали ячменную муку с денатурированными при нагревании PPO и фенольными экстрактами, связывают как с наличием фенольных соединений, так и с активностью PPO. Проявление темного цвета было намного меньше в тесте из муки, подвергавшейся термообработке, чем в тесте из той же муки, но без термообработки. С добавлением экстракта полифенола изменение цвета теста усиливалось в холодной муке, а в нагретой муке наблюдалось лишь небольшое изменение в тоне цвета теста. Это указывает на то, что PPO отвечает за окисление полифенольных соединений и последующее проявление темно-серого цвета в пищевых продуктах из ячменя.
Полученные данные говорят о том, что и полифенолы, и активность PPO зерна следует контролировать, чтобы минимизировать нежелательное потемнение цвета пищевых продуктов из ячменя. Учитывая, что потенциальная антиоксидантная активность полифенолов ячменя может иметь положительное влияние на состояние здоровья, необходимы дальнейшие исследования, чтобы четко определить, какие полифенолы отвечают за антиоксидантную деятельность и изменение цвета пищевых продуктов из ячменя. Это позволит проводить разработку генотипов ячменя, лишенных полифенолов, которые способствуют потемнению, но богатых полифенолами с антиоксидантной деятельностью. Влияние генотипа на цвет теста, общее содержание полифенола и активность PPO оказалось намного сильнее, чем влияние окружающей среды. Это указывает на то, что изменение цвета продуктов питания из ячменя может эффективно контролироваться путем генетического улучшения сортов. Вместе с тем необходимо отметить, что ячмень, выращиваемый в условиях с очень низким уровнем осадков, имеет тенденцию к более высокому общему содержанию полифенола, более слабой активности PPO и темному цвету теста из муки, чем ячмень, выращиваемый в более благоприятных по увлажнению условиях. Тем не менее сегодняшняя тенденция в системе здорового питания к увеличению потребления продуктов из необработанного цельного зерна с акцентом на вкусовые качества должна уменьшить требования к цвету продукта.

Преимущества ячменя еще недостаточно изучены

Ячмень – одно из наиболее древних растений, которое благодаря окультуриванию сегодня стало основной сельскохозяйственной культурой в мире по занимаемой площади и валовому производству. Совершенствование растения превратило ячмень из продовольственной культуры в кормовую и пивоваренную. Поскольку сегодня ячмень сравнительно мало используется для производства продуктов питания, у него есть большой потенциал заявить о себе как о продовольственном зерне, в основном благодаря своей высокой питательной ценности.
Ячменное зерно имеет низкое содержание жира, сложные углеводы (в основном крахмал) для восполнения энергии, относительно хорошо сбалансированный белок. Оно способно удовлетворять потребность человека в аминокислотах, минералах, витаминах, особенно витамине E, и других антиоксидантах, в первую очередь полифенолах, а также нерастворимой и растворимой клетчатке, приносящих общую пользу для здоровья.
Стенки клетки эндосперма богаты b-глюканами, положительно влияющими на уровень холестерина и сахара в крови. Это помогает укреплять сердечно-сосудистую систему организма и, соответственно, контролировать диабет. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США недавно опубликовало заключение, что употребление ячменя полезно для здоровья. Этот вывод основан на способности b-глюкана снижать содержание холестерина в крови. Высокое содержание клетчатки и других компонентов дают ощущение сытости, что помогает контролировать избыточный вес. Кроме того, клетчатка ускоряет прохождение пищи в желудочно-кишечном тракте.
Несмотря на то что уже многое известно о питательной ценности ячменя и его пользе для здоровья, совсем мало данных о функциональном значении компонентов ячменного зерна с точки зрения его обработки и развития продовольственного продукта. Физические и химические свойства зерна, включая клетчатку, цвет, текстуру, твердость и т.п., предоставляют определенные возможности, но вместе с тем создают определенные проблемы при использовании ячменя для питания. Например, некоторые свойства клетчатки ячменя полезны для здоровья, но ячмень труднее, чем пшеницу, молоть на муку. Из-за того что со временем цвет ячменя изменяется, с ним сложнее работать, чем с рисом. Тем не менее ячмень может частично или полностью заменить пшеницу во многих пресных выпекаемых продуктах, пропаренный шлифованный рис, овес и кукурузу в холодных и горячих готовых завтраках. Сегодня наблюдается тенденция к увеличению использования ячменя, особенно в хлебе из цельного зерна и продуктах для сухих завтраков.
Пищевые качества ячменя еще требуют изучения. А вот информации, позволяющей значительно улучшить ячмень для употребления в пищу благодаря селекции, уже предостаточно. Например, частично известен генетический контроль уровней b-глюкана, белков, цвета зерна и твердости. Существуют линии с восковым крахмалом и высоким содержанием амилозы, которые могут обеспечить выведение сортов с новыми качествами. Новая методология, объединяющая генетический, хемометрический, инфракрасный анализы и анализ основных компонентов, – это перспектива для выявления и классификации эффектов отдельного гена и совокупности генов. Генетическое совершенствование позволяет провести более радикальные изменения в растении, чем традиционная селекция. Например, развитие процесса проращивания ячменя может превратить эту культуру в «химическую биофабрику» по перепроизводству фармацевтических препаратов или нутрицевтиков или даже таких природных биохимических веществ, как, например, лизин, витамины и т.п. В этом случае ячменное зерно или само растение разделяется на фракции для концентрации целевых химических веществ, природных или трансформированных. Ячмень является безопасным кормом для животных, отличным материалом для пивоварения и производства пищевых продуктов. Существует большой потенциал, чтобы улучшать ячмень для использования в вышеуказанных целях. Опираясь на имеющиеся данные о положительных свойствах ячменя, можно с уверенностью сказать, что использование ячменя в продуктах питания в будущем представляется многообещающим, перспективным направлением.
Стивен Е. Ульрих (Steven E. Ullrich)
Министерство растениеводства и почвоведения,
Университет Вашингтона, Pullman, WA 99164-6420, США

Перевод с английского – Нина Уляницкая

(Опубликовано в № 12.2010 г.)