Введение Просо относится к семейству Мятликовые и принадлежит к двум родам Panicum и Setaria. В мире насчитывается более 400 видов просо. На территории России возделываются всего лишь два его вида: просо обыкновенное (Panicum miliaceum) и просо головчатое (Setaria italica). Просо содержит целый ряд биологически активных веществ (БАВ), а также антиоксиданты, полисахариды, витамины, аминокислоты и т. д. [1].Переработка сельскохозяйственной продукции всегда связана с образованием значительного количества вторичных продуктов. В мире ежегодно перерабатываются тысячи тонн зерна просо. На просяную лузгу как вторичный продукт промышленной переработки приходится значительная часть. Просяная лузга – неиспользуемый отход переработки зерна проса в крупу, составляющего около 17 % массы зерна.Значительная часть антиоксидантов содержится во внешней оболочке зерна зерновых культур просо. В связи с этим значительный интерес вызывают продукты, содержащие цельные зерна или отруби [2]. Кроме этого, оболочка просо содержит витамины, микроэлементы, моно- и олигосахариды, полифенольные соединения и другие биологически активные вещества. К антиоксидантам просо можно отнести оксиароматические кислоты, представленные производными бензойной и коричной кислот, такими как галловая, феруловая, кофейная, сиреневая, n-гидроксибензойная, ванилиновая, кумаровая, салициловая, протокатехиновая и др. [3, 4]. Данные кислоты содержатся в оболочках зерна просо как в свободном, так и связанном состоянии. При том значительная часть свободных кислот приходится на внешнюю оболочку, которые могут быть легко экстрагированы с помощью органических растворителей. К связанным оксиароматическим кислотам относятся кислоты, содержащиеся в оболочке клеток. Для их высвобождения применимы кислотный или щелочной гидролиз [5, 6].Ксиланы – это полисахариды, содержащиеся во вторичных продуктах переработки просяной лузги. Они могут быть преобразованы под воздействием внешних факторов в ксилоолигосахариды (КОС). Из анализа литературных данных известно, что ксилоолигосахариды проявляют пребиотические и антиоксидантные свойства, способны подавлять активность некоторых патогенных и энтерогнилостных кишечных бактерий, а также действуют как противовоспалительные и антиаллергические агенты. Из перечисленных свойств интерес вызывает пребиотическая активность КОС, направленная на стимулирование роста пробиотической микрофлоры кишечника животных и человека [7–13]. Несмотря на обилие информации по химическому составу зерна просо, его вторичные продукты переработки слабо изучены в перспективе их применения в качестве источника биологически активных веществ. Исследование химического состава и изучение возможности биотрансформации просяной лузги является актуальным направлением, т. к. позволит оценить возможность применения данных вторичных продуктов в качестве нового источника БАВ растительного происхождения. Биомодификация полимеров просо в данной работе направлена на получение новых пищевых функциональных ингредиентов и БАВ, а метод ферментативного гидролиза представляет собой способ прямого воздействия на белково-углеводный матрикс сырья ферментами деполимеразами. Ферментативный гидролиз – это сложный биохимический процесс деградации микрофибрилл клеточных стенок под воздействием ферментных препаратов, обладающих рядом полисахаридазных активностей. Вследствие этого происходит солюбилизация полисахаридного матрикса структуры клеточной стенки и освобождение фенольных кислот. На процесс ферментолиза одновременно влияет много различных факторов, что не способствует применению однофакторного метода исследования. Значительное воздействие на активность действия ферментативного катализа оказывает значение pH и температуры реакционной среды, которые являются индивидуальными для каждого фермента [14, 15].Цель данного исследования – разработка биотехнологии получения и изучение комплекса свойств БАВ из вторичного сырья просо. Объекты и методы исследованияСырье и препараты, используемые в исследовании. В качестве сырья и ферментных препаратов, применяемых при проведении экспериментального исследования, были выбраны: – просо сорта «Саратовское желтое» урожая 2020 г., полученное от УНПО «Поволжье» ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ; – промышленные ферментные препараты «ГлюкоЛюкс А» (глюкоамилазная активность (ед./мл): 30 °С – 13000 ± 1300, 60 °С – 80000 ± 8000), «ЦеллоЛюкс А» (ксиланазная активность (КсА) – 1700 ед./мл, целлюлолитическая активность (ЦлА) – 6000 ед./мл), «АмилоЛюкс-А (3000 ед./мл)» (амилолитическая активность (ед./мл) – 3200 ± 320), «Протосубтилин Г3х (А-120 ед./г)» (протеолитическая активность – 120 ед./г) производства ПО «Сиббиофарм».Получение концентратов. В процессе ферментативного гидролиза происходит извлечение биологически активных компонентов зерна, фенольных кислот, флавоноидов и олигосахаров с последующей концентрацией супернатантов и их фракционного разделения на ксилоолигосахариды (КОС) и полифенольные соединения (ПФ). Фракция, содержащая внешние оболочки зерна проса – лузгу, отбиралась для последующего помола на ротационной мельнице ЛМЦ-1М со сменными решетами (0,2 мм). Разделение фракций проводили с помощью сит с размером ячейки 1,0, 0,80, 0,63, 0,56 и 0,315 мм. Полученная «мука» из лузги с содержанием зерновой части проса использовалась для проведения экстракции БАВ. Контроль качества измельчения «муки» проводили рассевом через сито 0,132 мм.Полученную «муку» обрабатывают ферментными препаратами «АмилоЛюкс-А (3000 ед./мл)» (0,1 % к массе муки) и «ГлюкоЛюкс А» (0,04 % к массе муки) в ацетатном буферном растворе 5,0 ед. рН при гидромодуле 1:10 и гомогенизируют 20 мин с помощью погружного гомогенизатора ULAB US-4102 при 6000 об/мин. Полученную суспензию термостатируют в течение 3,0 ч при 60 °С с предварительной ультразвуковой (УЗВ) обработкой в лабораторной ультразвуковой ванне «Сапфир 2,5» (35 кГц, 30 мин, температура 50 °С). Через 2,5 часа вносят ферментный препарат «Протосубтилин Г3х (А-120 ед./г)» в количестве 0,5 % к массе измельченной лузги. После завершения гидролиза ферменты инактивируют нагреванием до 100 ± 2 °С в течение 3 мин. Гидролизат отделяют центрифугированием в течение 20 мин при 4000 об/мин. Осадок трижды промывают дистиллированной водой и повторно центрифугируют. После осадок отделяют и промывают 70 %-ным водным раствором этилового спирта, добавляя к одной части осадка три части этанола. Затем подвергают УЗВ воздействию в течение 15 мин. Этанольные экстракты, содержащие значительное количество свободных полифенолов, отделяют центрифугированием в течение 20 мин при 4000 об/мин и объединяют для дальнейшего разделения и очистки. Гидролизованный осадок, содержащий БАВ, гомогенизируют с помощью погружного гомогенизатора в течение 20 мин и 6000 об/мин. Затем подвергают второму этапу гидролиза ферментными препаратами «ГлюкоЛюкс А», «ЦеллоЛюкс А», «АмилоЛюкс А (3000 ед./мл)» концентрацией 0,04, 0,2 и 0,05 % к массе просяной лузге соответственно. Гидролиз ферментными препаратами происходит в ацетатном буфере при 4 ед. рН, гидромодуле 1:10 в течение 6 ч при 60 °С с предварительной УЗВ обработкой при 35 кГц, 50 °С, 30 мин. Через 6 ч ферментации ферменты инактивируют нагреванием до 100 ± 2 °С в течение 3-х мин с последующим разделением на фракции центрифугированием (20 мин, 4000 об/мин). Осадок промывается дистиллированной водой и снова центрифугируется, гидромодуль – гидролизованный осадок: дистиллированная вода в соотношении 1:3 объемных частей. Полифенолы вновь экстрагируют из гидролизованного осадка 70 %-ным водным раствором этанола в концентрации 1:3, обрабатывают 15 мин УЗВ и отделяют этанольные экстракты центрифугированием (20 мин, 4000 об/мин). Супернатант концентрируют на ротационном испарителе ИР-1М3 в разряженной среде при 60 ± 5 °С до содержания влаги 30 ± 2 %, получая концентрат БАВ, который готов к применению. В целях обеспечения более продолжительных сроков хранения концентрата БАВ рекомендуется провести разделение и очистку фракций олиго- и моносахаридов, полифенолов. В результате гидролитического воздействия на просяную лузгу ферментных препаратов получается нерастворимый осадок, образованный из не ферментируемого матрикса. Ферментируемый осадок может использоваться как самостоятельный функциональный продукт, концентрат пищевых волокон (ПВ) или в качестве ингредиента в составе пищевых продуктов.Получение концентратов КОС и ПФ проводили методом спиртовой экстракции. Спирт из объединенных этанольных экстрактов отгоняют на ротационном испарителе в разряженной среде при 60 ± 5 °С с подсушиванием до 30 % и лиофильно высушивают до содержания влаги 8 ± 1 %. Концентрат полифенолов представляет из себя желто-коричневый либо светло-коричневый мелкодисперсный порошок с слабым ванильно-зерновым запахом. Ксилоолигосахариды, осажденные раствором этанола, высушивают лиофильно до содержания влаги 8 ± 1 % и получают мелкодисперсный порошок светло-коричневого цвета с слабым сладко-зерновым запахом.Методы испытаний. Массовую долю сырого протеина определяли методом Кьельдаля по ГОСТ 10846-91. Массовую долю жира выявляли экстракционным методом Сокслета в соответствие с ГОСТ 29033-91.Массовую долю крахмала определяли поляриметрическим методом Эверса по ГОСТ 10845-98.Массовую долю клетчатки устанавливали по ГОСТ 13496.2-91.Массовую долю редуцирующих веществ выявляли по ГОСТ 5903-89. Активность ионов водорода (pH) определяли потенциометрическим методом с использованием pH-метра «Аквилон» рН-420. Аминокислотный состав просо определяли по ГОСТ Р 55569-2013 с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель».Определение содержания влаги выполнялось c помощью метода высушивания. Массовую долю сухих веществ в экстрактах устанавливали с помощью рефрактометра. Содержание минеральных веществ (золы) определяли по ГОСТ 26226-95.Метод определения антирадикальной активности по активности поглощения DPPH основан на реакции стабильного радикала 2,2'-дифенилпикрилгидразила с подвижным атомом водорода или электроном в спиртовом растворе исследуемой пробы [15]. В пробирки вносят по 2 см3 исследуемых растворов полифенолов (раствор феруловой либо галловой кислоты), в контрольную – 2 см3 растворителя (метанол). По секундомеру прибавляют 2 см3 раствора 2,2'-дифенилпикрилгидразина и немедленно замеряют оптическую плотность (нулевая минута) на спектрофотометре при λ = 520 нм. Пробы выдерживают 30 мин при комнатной температуре в темном месте, измерение повторяют. Рассчитывают антирадикальную активность (АРА, %) по формуле:АРА = ОПk-ОП0-ОП30*100ОПk                                                                                              (1)где ОПk – оптическая плотность контрольной пробы; ОП0 – оптическая плотность опытной пробы на 0 мин; ОП30 – оптическая плотность опытной пробы на 30 мин; 100 – коэффициент перевода.Массовую долю фенольных веществ определяли колориметрическим методом. Для этого 0,25 г исследуемой пробы помещают в мерную колбу объемом 25 см3, добавляют 5 см3 дистиллированной воды и тщательно перемешивают. Затем вносят 0,25 см3 реактива Фолина-Чокалтеу и 5 см3 дистиллированной воды, перемешивают, нейтрализуют 2,5 см3 1,0 М раствора карбоната натрия, тщательно перемешивают и доводят до метки дистиллированной водой. Подготовленную к анализу пробу убирают в темное место на 30 мин при комнатной температуре. По истечении установленного времени измеряют оптическую плотность при 670 нм в кювете 10 мм. Контрольный раствор готовят аналогично, заменив пробу 0,25 см3 дистиллированной воды. Массовую долу фенольных веществ рассчитывали по калибровочному графику, построенному по стандартному образцу галловой кислоты [15].Формула расчета массовой концентрации фенольных веществ (С, мг/г) по галловой кислоте:С=a*Vm                                                                                                                               (2)где а – концентрация фенольных веществ по калибровочному графику, мг/см3; V – объем растворителя для экстракции, см3; m – масса анализируемого образца, г.Для количественного определения состава фенольных веществ в анализируемой пробе использовали метод ВЭЖХ на хроматографе «Стайер» (НПО «Аквилон», Россия). Идентификацию веществ проводили путем сравнения времени удерживания и спектральных характеристик исследуемых веществ с аналогичными характеристиками аналитических стандартов [16]. Режим хроматографирования:– колонка Phenomenex Luna C18 (150×3,0 мм);– режим хроматографирования – изократический;– элюэнт – 40 % метанола и 60 % воды (подкислена ортофосфорной кислотой до рН = 3.0);– продолжительность – 25 мин;– поток – 1,0 см3/мин;– термостат – 40 °С;– инжекция – 20 мкл;– длина волны – 320 нм.Экстракция из пробы. Взвешивают около 1 г пробы в плоскодонную колбу с пришлифованной пробкой на 100 см3, добавляют 50 см3 50 % водного раствора метанола и экстрагируют при 40 °С в течение 20 мин при постоянном перемешивании на перемешивающем устройстве с подогревом. Полученный экстракт фильтруют через нейлоновый фильтр 45 мкм и отбирают аликвоту 20 см3 для последующего анализа.Фракционный состав углеводов определяли гравиметрическим методом, основанным на последовательном выделении фракций водорастворимых полисахаридов, пектиновых веществ, гемицеллюлозы А и Б [14, 16]. Качественный состав полученных концентратов КОС определяли с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) на пластинках SORBFIL размером 10×15 см с силикагелем СТХ-1А. Подвижная фаза – н-пропанол:этилацетат:дистиллированная вода в соотношении 6:1:3 объемных частей. После элюирования пластинки обрабатывали проявителем – 50 % водный раствор серной кислоты – и высушивали при температуре 120 ± 1 °С в течение 5 мин.Количественное определение КОС проводили спектрофотометрическим методом. Для этого с пластинок SORBFIL, после определения качественного состава КОС, соскабливали соответствующие зонам анализируемых углеводов участки сорбента и переносили их в стеклянные пробирки с пробками, добавляя по 0,5 см3 анилинфталатного реагента в каждую пробу с последующим нагревом в течение часа при 110 °С в сушильном шкафу. Для приготовления анилинфталатного реагента в колбу на 100 см3 помещают 1,66 г о-фталевой кислоты и 0,91 см3 анилина, добавляют 48 см3 н-бутанола и 4 см3 дистиллированной воды, доводят до метки диэтиловым эфиром. Полученный раствор определяемых углеводов охлаждают до комнатной температуры. Тщательно перемешав, добавляют 4 см3 смеси концентрированной соляной кислоты и ацетона (в соотношение 1:25 объемных частей) и выдерживают 1 ч в темном месте при комнатной температуре. Затем центрифугируют 15 мин при 8000 об/мин и фотометрируют при 520 нм. Концентрацию определяемых углеводов в пробе выявляли с помощью калибровочных графиков.Моносахаридный состав полученных полисахаридов определяли гидролизом данных полисахаридов при температуре 100 °С раствором 1 моль/л серной кислоты. Продолжительность гидролиза зависела от фракции полисахарида: водорастворимые полисахариды – 6 ч, пектиновые вещества – 24 ч, гемицеллюлозы А и Б – 72 ч [17].Качественный состав моносахаридов определяли методом ТСХ, используя подвижную фазу н-бутанол:пиридин:дистиллированная вода в соотношении 6:4:3 объемных частей. На соответствующие зонам исследуемых углеводов (участки сорбента, собранные с пластинок SORBFIL силикагелем СТХ-1А) наносили по 0,5 см3 анилинфталатного реагента и нагревали в сушильном шкафу до 110 °С, сравнивая красновато-коричневые пятна зоны исследуемых углеводов с аналитическими стандартами моносахаридов. Количественное содержание моносахаров проводилось после очистки с помощью тонкослойной хроматографии спектрофотометрически по методу, описанному выше [2]. Результаты и их обсуждениеИсследование концентратов БАВ и КОС. В основу разработки комплексной технологии переработки просяной лузги с применением гидролитических ферментов для обеспечения получения ряда функциональных ингредиентов легли результаты многочисленных экспериментальных исследований. Основным этапом реализации поставленной задачи было проведение исследований по оптимизации ключевых технологических параметров процесса ферментативной обработки лузги, разработка и обоснование комплекса операций по переработке вторичного зернового сырья, оптимизация параметров процесса ферментативного гидролиза просяной лузги. Биомодификация лузги или ферментативный гидролиз является основным технологическим процессом получения функциональных ингредиентов [17–20]. Данный метод экстракции основан на извлечении биологически активных веществ с помощью избирательной активности ферментных препаратов совместно с воздействием температуры, гидромодуля, дисперсности сырья, качества гомогенизации и ультразвукового воздействия.Полученные концентраты БАВ, помимо полифенолов, содержат белок – 0,90 %, углеводы – 91,50 %, в том числе КОС, обладающие пребиотическими свойствами, – 68,50 % и золу – 6,30 % (табл. 1). Таблица 1. Физико-химический состав концентратов биологически активных веществ, полученных из продуктов ферментативного гидролиза просяной лузгиTable 1. Physicochemical composition of concentrates of biologically active substances obtained from the products of enzymatic hydrolysis of millet husk ВведениеПросо относится к семейству Мятликовые ипринадлежит к двум родам Panicum и Setaria. Вмире насчитывается более 400 видов просо. Натерритории России возделываются всего лишь дваего вида: просо обыкновенное (Panicum miliaceum)и просо головчатое (Setaria italica). Просо содержитцелый ряд биологически активных веществ (БАВ),а также антиоксиданты, полисахариды, витамины,аминокислоты и т. д. [1].Переработка сельскохозяйственной продукциивсегда связана с образованием значительногоколичества вторичных продуктов. В миреежегодно перерабатываются тысячи тонн зернапросо. На просяную лузгу как вторичный продуктпромышленной переработки приходится значительнаячасть. Просяная лузга – неиспользуемый отходпереработки зерна проса в крупу, составляющийоколо 17 % массы зерна.Значительная часть антиоксидантов содержитсяво внешней оболочке зерна зерновых культурпросо. В связи с этим значительный интересвызывают продукты, содержащие цельные зерна илиотруби [2]. Кроме этого, оболочка просо содержитвитамины, микроэлементы, моно- и олигосахариды,полифенольные соединения и другие биологическиактивные вещества. К антиоксидантам просо можноотнести оксиароматические кислоты, представленныепроизводными бензойной и коричной кислот, такимикак галловая, феруловая, кофейная, сиреневая,n-гидроксибензойная, ванилиновая, кумаровая,салициловая, протокатехиновая и др. [3, 4].Данные кислоты содержатся в оболочках зернапросо как в свободном, так и связанном состоянии.При этом значительная часть свободных кислотприходится на внешнюю оболочку. Они могут бытьлегко экстрагированы с помощью органическихрастворителей. К связанным оксиароматическимкислотам относятся кислоты, содержащиеся воболочке клеток. Для их высвобождения применимыкислотный или щелочной гидролиз [5, 6].Ксиланы – это полисахариды, содержащиеся вовторичных продуктах переработки просяной лузги.Они могут быть преобразованы под воздействиемвнешних факторов в ксилоолигосахариды (КОС). Изанализа литературных данных известно, что КОСпроявляют пребиотические и антиоксидантныесвойства, способны подавлять активность некоторыхпатогенных и энтерогнилостных кишечных бактерий,а также действуют как противовоспалительные иантиаллергические агенты. Из перечисленныхсвойств интерес вызывает пребиотическая активностьКОС, направленная на стимулирование ростапробиотической микрофлоры кишечника животныхи человека [7–13].Несмотря на обилие информации по химическомусоставу зерна просо, его вторичные продуктыпереработки слабо изучены в перспективе ихприменения в качестве источника биологическиактивных веществ. Исследование химическогоand can produce biologically valuable components. The present research offers a new biotechnology for the production ofbiologically active substances (BAS), namely polyphenols and xy looligosaccharides (XOS), from millet husk.Study objects and methods. Millet husk was tested for the mass fraction of protein, moisture, starch, fiber, and reducingsubstances, as well as for antiradical activity, qualitative and quantitative composition of phenolic substances, fractionalcomposition of carbohydrates, monosaccharide composition of polysaccharides, qualitative and quantitative compositionsof XOS concentrates.Results and discussion. The obtained BAS concentrates contained 0.90% of protein and 91.50% of carbohydrates, including68.50% of XOS with prebiotic properties and 6.30% of ash. The concentrate of polyphenols was represented to a greater extentby ferulic acid (33.47%) with antioxidant activity up to 74.0%. The process of enzymatic hydrolysis demonstrated a significantchange in the fractional composition of the extracted oxycinnamic acids, which make up the polyphenolic compounds of millethusk. In the polyphenol concentrate, the yield of ferulic acid increased by 19%, and that of gallic acid – by 2.5%, whereasthe yield of chlorogenic acid decreased by 13%. The XOS concentrate mainly consisted of XOS fragments with prebioticproperties – up to 78% in absolutely dry matter. The fractional composition of the XOS concentrate revealed the presenceof di-, tri-, tetra-, and pentaxylo-oligosaccharides. Xylotriose and xylotetrose prevailed in the KOS concentrates: 15.83 and16.23%, respectively. The waste of enzymatic husk processing proved to be a concentrate of valuable dietary fiber that canbe used as an independent product in the technologies of balanc ed and dietary nutrition.Conclusion. Millet husk is an excellent source of polyphenolic compounds with antioxidant and prebiotic properties and canbe used in functional food production.Keywords. Grain, processing, secondary raw materials, husk, biologically active substances, hydrolysis, enzymesFunding. The research was supported by the Grant of the President of the Russian Federation for young Russian scientists –candidates of sciences and doctors of sciences (No. MD-1551.202 0.11).For citation: Zyaynitdinov DR, Ewteew AV, Bannikova AV. Properties of Polyphenols and Xylooligosaccharides ObtainedBiotechnologically from Processed Millets. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(3):538–548. (In Russ.).https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-3-538-548.540Zyaynitdinov D.R. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 538–548состава и изучение возможности биотрансформациипросяной лузги является актуальным направлением,т. к. позволит оценить возможность примененияданных вторичных продуктов в качестве новогоисточника БАВ растительного происхождения.Биомодификация полимеров просо в даннойработе направлена на получение новых пищевыхфункциональных ингредиентов и БАВ, а методферментативного гидролиза представляет собойспособ прямого воздействия на белково-углеводныйматрикс сырья ферментами деполимеразами.Ферментативный гидролиз – это сложныйбиохимический процесс деградации микрофибриллклеточных стенок под воздействием ферментныхпрепаратов, обладающих рядом полисахаридазныхактивностей. Вследствие этого происходит солюби-лизация полисахаридного матрикса структурыклеточной стенки и освобождение фенольных кислот.На процесс ферментолиза одновременно влияетмного различных факторов, что не способствуетприменению однофакторного метода исследования.Значительное воздействие на активность действияферментативного катализа оказывает значение pH итемпературы реакционной среды, которые являютсяиндивидуальными для каждого фермента [14, 15].Цель данного исследования – разработкабиотехнологии получения и изучение комплексасвойств БАВ из вторичного сырья просо.Объекты и методы исследованияСырье и препараты, используемые в исследовании.В качестве сырья и ферментных препаратов,применяемых при проведении экспериментальногоисследования, были выбраны:– просо сорта «Саратовское желтое» урожая 2020 г.,полученное от УНПО «Поволжье» ФГБОУ ВОСаратовский ГАУ;– промышленные ферментные препараты «ГлюкоЛюксА» (глюкоамилазная активность (ед./мл): 30 °С –13000 ± 1300, 60 °С – 80000 ± 8000), «ЦеллоЛюкс А»(ксиланазная активность (КсА) – 1700 ед./мл,целлюлолитическая активность (ЦлА) – 6000 ед./мл),«АмилоЛюкс-А (3000 ед./мл)» (амилолитическаяактивность (ед./мл) – 3200 ± 320), «ПротосубтилинГ3х (А-120 ед./г)» (протеолитическая активность –120 ед./г) производства ПО «Сиббиофарм».Получение концентратов. В процессе фермента-тивного гидролиза происходит извлечениебиологически активных компонентов зерна,фенольных кислот, флавоноидов и олигосахаров споследующей концентрацией супернатантов и ихфракционного разделения на ксилоолигосахариды(КОС) и полифенольные соединения (ПФ).Фракция, содержащая внешние оболочки зернапроса – лузгу, отбиралась для последующего помолана ротационной мельнице ЛМЦ-1М со сменнымирешетами (0,2 мм). Разделение фракций проводили спомощью сит с размером ячейки 1,0, 0,80, 0,63, 0,56 и0,315 мм. Полученная «мука» из лузги с содержаниемзерновой части проса использовалась для проведенияэкстракции БАВ. Контроль качества измельчения«муки» проводили рассевом через сито 0,132 мм.Полученную «муку» обрабатывали ферментнымипрепаратами «АмилоЛюкс-А (3000 ед./мл)» (0,1 %к массе муки) и «ГлюкоЛюкс А» (0,04 % к массемуки) в ацетатном буферном растворе 5,0 ед.рН при гидромодуле 1:10 и гомогенизировали20 мин с помощью погружного гомогенизатораULAB US-4102 при 6000 об/мин. Полученнуюсуспензию термостатировали в течение 3,0 ч при60 °С с предварительной ультразвуковой (УЗВ)обработкой в лабораторной ультразвуковойванне «Сапфир 2,5» (35 кГц, 30 мин, температура50 °С). Через 2,5 часа вносили ферментный препарат«Протосубтилин Г3х (А-120 ед./г)» в количестве0,5 % к массе измельченной лузги. После завершениягидролиза ферменты инактивировали нагреваниемдо 100 ± 2 °С в течение 3 мин. Гидролизат отделялицентрифугированием в течение 20 мин при4000 об/мин. Осадок трижды промывали дистил-лированной водой и повторно центрифугировали.После осадок отделяли и промывали 70 %-ным воднымраствором этилового спирта, добавляя к одной частиосадка три части этанола. Затем подвергали УЗВвоздействию в течение 15 мин. Этанольные экстракты,содержащие значительное количество свободныхполифенолов, отделяли центрифугированием втечение 20 мин при 4000 об/мин и объединяли длядальнейшего разделения и очистки.Гидролизованный осадок, содержащий БАВ,гомогенизировали с помощью погружногогомогенизатора в течение 20 мин и 6000 об/мин. Затемподвергали второму этапу гидролиза ферментнымипрепаратами «ГлюкоЛюкс А», «ЦеллоЛюкс А»,«АмилоЛюкс А (3000 ед./мл)» концентрацией 0,04,0,2 и 0,05 % к массе просяной лузге соответственно.Гидролиз ферментными препаратами происходил вацетатном буфере при 4 ед. рН, гидромодуле 1:10в течение 6 ч при 60 °С с предварительной УЗВобработкой при 35 кГц, 50 °С, 30 мин.Через 6 ч ферментации ферменты инактивировалинагреванием до 100 ± 2 °С в течение 3-х минс последующим разделением на фракциицентрифугированием (20 мин, 4000 об/мин).Осадок промывался дистиллированной водойи снова центрифугировался, гидромодуль –гидролизованный осадок:дистиллированная водав соотношении 1:3 объемных частей. Полифенолывновь экстрагировали из гидролизованного осадка70 %-ным водным раствором этанола в концентрации1:3, обрабатывали 15 мин УЗВ и отделялиэтанольные экстракты центрифугированием (20 мин,4000 об/мин). Супернатант концентрировали наротационном испарителе ИР-1М3 в разряженной среде541Зяйнитдинов Д. Р. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 3 С. 538–548при 60 ± 5 °С до содержания влаги 30 ± 2 %, получаяконцентрат БАВ, который готов к применению.В целях обеспечения более продолжительныхсроков хранения концентрата БАВ рекомендуетсяпровести разделение и очистку фракций олиго- имоносахаридов, полифенолов.В результате гидролитического воздействияна просяную лузгу ферментных препаратовполучается нерастворимый осадок, образованныйиз неферментируемого матрикса. Ферментируемыйосадок может использоваться как самостоятельныйфункциональный продукт, концентрат пищевыхволокон (ПВ) или в качестве ингредиента в составепищевых продуктов.Получение концентратов КОС и ПФ проводилиметодом спиртовой экстракции. Спирт изобъединенных этанольных экстрактов отгоняли наротационном испарителе в разряженной среде при60 ± 5 °С с подсушиванием до 30 % и лиофильновысушивали до содержания влаги 8 ± 1 %. Концентратполифенолов представляет из себя желто-коричневыйлибо светло-коричневый мелкодисперсныйпорошок с слабым ванильно-зерновым запахом.Ксилоолигосахариды, осажденные раствором этанола,высушивали лиофильно до содержания влаги 8 ± 1 %,получая мелкодисперсный порошок светло-коричневого цвета с слабым сладко-зерновым запахом.Методы испытаний. Массовую долю сырогопротеина определяли методом Кьельдаля поГОСТ 10846-91.Массовую долю жира выявляли экстракционнымметодом Сокслета в соответствие с ГОСТ 29033-91.Массовую долю крахмала определяли поляри-метрическим методом Эверса по ГОСТ 10845-98.Массовую долю клетчатки устанавливали поГОСТ 13496.2-91.Массовую долю редуцирующих веществ выявлялипо ГОСТ 5903-89.Активность ионов водорода (pH) определялипотенциометрическим методом с использованиемpH-метра «Аквилон» рН-420.Аминокислотный состав просо определяли поГОСТ Р 55569-2013 с использованием системыкапиллярного электрофореза «Капель».Определение содержания влаги выполнялось cпомощью метода высушивания. Массовую долюсухих веществ в экстрактах устанавливали с помощьюрефрактометра.Содержание минеральных веществ (золы)определяли по ГОСТ 26226-95.Метод определения антирадикальной активностипо активности поглощения DPPH основан на реакциистабильного радикала 2,2’-дифенилпикрилгидразилас подвижным атомом водорода или электроном вспиртовом растворе исследуемой пробы [15]. Впробирки вносят по 2 см3 исследуемых растворовполифенолов (раствор феруловой либо галловойкислоты), в контрольную – 2 см3 растворителя(метанол). По секундомеру прибавляют 2 см3раствора 2,2’-дифенилпикрилгидразина и немедленнозамеряют оптическую плотность (нулевая минута)на спектрофотометре при λ = 520 нм. Пробывыдерживают 30 мин при комнатной температурев темном месте, измерение повторяют. Рассчитываютантирадикальную активность (АРА, %) по формуле:АРА = (ОП𝑘𝑘−(ОП0−ОП30))∗100ОП𝑘𝑘С = 𝑎𝑎∗𝑉𝑉𝑚𝑚 (1 )где ОПk – оптическая плотность контрольнойпробы; ОП0 – оптическая плотность опытной пробына 0 мин; ОП30 – оптическая плотность опытнойпробы на 30 мин; 100 – коэффициент перевода.Массовую долю фенольных веществ определяликолориметрическим методом. Для этого 0,25 гисследуемой пробы помещали в мерную колбуобъемом 25 см3, добавляли 5 см3 дистиллированнойводы и тщательно перемешивали. Затемвносили 0,25 см3 реактива Фолина-Чокалтеу и5 см3 дистиллированной воды, перемешивали,нейтрализовали 2,5 см3 1,0 М раствора карбонатанатрия, тщательно перемешивали и доводили дометки дистиллированной водой. Подготовленнуюк анализу пробу убрали в темное место на30 мин при комнатной температуре. По истеченииустановленного времени измеряли оптическуюплотность при 670 нм в кювете 10 мм. Контрольныйраствор готовили аналогично, заменив пробу 0,25 см3дистиллированной воды. Массовую долу фенольныхвеществ рассчитывали по калибровочному графику,построенному по стандартному образцу галловойкислоты [15].Формула расчета массовой концентрациифенольных веществ (С, мг/г) по галловой кислоте:АРА = (ОП𝑘𝑘−(ОП0−ОП30))∗100ОП𝑘𝑘С = 𝑎𝑎∗𝑉𝑉𝑚𝑚 (2)где а – концентрация фенольных веществ покалибровочному графику, мг/см3; V – объемрастворителя для экстракции, см3; m – массаанализируемого образца, г.Для количественного определения составафенольных веществ в анализируемой пробе испо-льзовали метод ВЭЖХ на хроматографе «Стайер»(НПО «Аквилон», Россия). Идентификацию веществпроводили путем сравнения времени удерживания испектральных характеристик исследуемых веществс аналогичными характеристиками аналитическихстандартов [16].Режим хроматографирования:– колонка Phenomenex Luna C18 (150×3,0 мм);– режим хроматографирования – изократический;– элюэнт – 40 % метанола и 60 % воды (подкисленаортофосфорной кислотой до рН = 3,0);– продолжительность – 25 мин;– поток – 1,0 см 3/мин;542Zyaynitdinov D.R. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 538–548– термостат – 40 °С;– инжекция – 20 мкл;– длина волны – 320 нм.Экстракция из пробы. Взвешивали около 1 г пробыв плоскодонную колбу с пришлифованной пробкойна 100 см3, добавляли 50 см3 50 % водного раствораметанола и экстрагировали при 40 °С в течение 20 минпри постоянном перемешивании на перемешивающемустройстве с подогревом. Полученный экстрактфильтровали через нейлоновый фильтр 45 мкм иотбирали аликвоту 20 см3 для последующего анализа.Фракционный состав углеводов определялигравиметрическим методом, основанным на после-довательном выделении фракций водораство-римых полисахаридов, пектиновых веществ,гемицеллюлозы А и Б [14, 16].Качественный состав полученных концентратовКОС определяли с помощью тонкослойнойхроматографии (ТСХ) на пластинках SORBFILразмером 10×15 см с силикагелем СТХ-1А. Подвижнаяфаза – н-пропанол:этилацетат:дистиллированнаявода в соотношении 6:1:3 объемных частей. Послеэлюирования пластинки обрабатывали проявителем –50 % водный раствор серной кислоты – и высушивалипри температуре 120 ± 1 °С в течение 5 мин.Количественное определение КОС проводилиспектрофотометрическим методом. Для этого спластинок SORBFIL, после определения качественногосостава КОС, соскабливали соответствующиезонам анализируемых углеводов участки сорбентаи переносили их в стеклянные пробирки с пробками,добавляя по 0,5 см3 анилинфталатного реагентав каждую пробу с последующим нагревом втечение часа при 110 °С в сушильном шкафу. Дляприготовления анилинфталатного реагента в колбуна 100 см3 помещают 1,66 г о-фталевой кислотыи 0,91 см3 анилина, добавляют 48 см3 н-бутанолаи 4 см3 дистиллированной воды, доводят дометки диэтиловым эфиром. Полученный растворопределяемых углеводов охлаждали до комнатнойтемпературы. Тщательно перемешав, добавляли4 см3 смеси концентрированной соляной кислотыи ацетона (в соотношение 1:25 объемных частей)и выдерживали 1 ч в темном месте при комнатнойтемпературе. Затем центрифугировали 15 минпри 8000 об/мин и фотометрировали при 520 нм.Концентрацию определяемых углеводов в пробевыявляли с помощью калибровочных графиков.Моносахаридный состав полученных полисаха-ридов определяли гидролизом данных полисахаридовпри температуре 100 °С раствором 1 моль/л сернойкислоты. Продолжительность гидролиза зависелаот фракции полисахарида: водорастворимыеполисахариды – 6 ч, пектиновые вещества – 24 ч,гемицеллюлозы А и Б – 72 ч [17].Качественный состав моносахаридов определялиметодом ТСХ, используя подвижную фазу н-бу-танол:пиридин:дистиллированная вода в соотноше-нии 6:4:3 объемных частей. На соответствующиезонам исследуемых углеводов (участки сорбента,собранные с пластинок SORBFIL силикагелемСТХ-1А) наносили по 0,5 см3 анилинфталатногореагента и нагревали в сушильном шкафу до 110 °С,сравнивая красновато-коричневые пятна зоныисследуемых углеводов с аналитическими стандартамимоносахаридов. Количественное содержание моно-сахаров проводилось после очистки с помощьютонкослойной хроматографии спектрофотометрическипо методу, описанному выше [2].Результаты и их обсуждениеИсследование концентратов БАВ и КОС. В основуразработки комплексной технологии переработкипросяной лузги с применением гидролитическихферментов для обеспечения получения рядафункциональных ингредиентов легли результатымногочисленных экспериментальных исследований.Основным этапом реализации поставленной задачибыло проведение исследований по оптимизацииключевых технологических параметров процессаферментативной обработки лузги, разработка иобоснование комплекса операций по переработкевторичного зернового сырья, оптимизация параметровпроцесса ферментативного гидролиза просяной лузги.Биомодификация лузги или ферментативный гидролизявляется основным технологическим процессомполучения функциональных ингредиентов [17–20].Данный метод экстракции основан на извлеченииТаблица 1. Физико-химический состав концентратов биологически а ктивных веществ, полученныхиз продуктов ферментативного гидролиза просяной лузгиTable 1. Physicochemical composition of concentrates of biologi cally active substances obtained fromthe products of enzymatic hydrolysis of millet huskМассоваядоля влаги,%Массовая долябелка в пересчете насухое вещество, %Массовая долязолы в пересчете насухое вещество, %Массовая доля углеводов Массовая доляполифенолов впересчете на сухоевещество, %КОС в пересчетена сухоевещество, %Остаточные углеводыв пересчете на сухоевещество, %27,20 0,90 6,30 68,50 23,00 0,98543Зяйнитдинов Д. Р. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 3 С. 538–548биологически активных веществ с помощьюизбирательной активности ферментных препаратовсовместно с воздействием температуры, гидромодуля,а также дисперсности сырья, качества гомогенизациии ультразвукового воздействия.Полученные концентраты БАВ, помимополифенолов, содержат белок – 0,90 %, углеводы –91,50 %, в том числе КОС, обладающиепребиотическими свойствами, – 68,50 % и золу –6,30 % (табл. 1).Показано, что выход полифенолов составил 85,8 %.При этом УЗВ обработка улучшает общую кинетикувыхода экстрагируемых полифенолов, находящихсяв связанном состоянии, на начальном и конечномэтапе экстракции, расходуя значительно меньшеэнергии, чем при классическом виде экстракции [2].Неагрессивный вид метода проводимой экстракции,незначительное и непродолжительное воздействиеслабых органических кислот и невысокой температурыво время проведения ферментативного гидролизаспособствуют повышению антиоксидантнойактивности полученного полифенольного экстракта.Полученный в ходе экстракции концентрат ПВсодержит более 85 % пищевых волокон и только3 % крахмала. Это позволит использовать его вразработке технологий для диетического питанияи специализированных продуктов при контролемассы тела (табл. 2).Ксилоолигосахариды, полученные фермента-тивным методом экстракции, содержат олигосахаридыразличной степени полимеризации (от 2 до 10) ицелый ряд сопутствующих соединений. Кроме этого,в реакционной среде содержатся моносахариды,уксусная кислота, кислоторастворимые фракциилигнина, фурфурол, продукты дегидратации,пентоз, растворимые неорганические компонентысырья, белковые вещества и другие. Для полученияпищевых КОС гидролизат должен быть максимальноочищен от сопутствующих веществ. Экстракцияорганическими растворителями может удалитьнеуглеводные компоненты из раствора, а такжефенольные соединения и другие экстрактивныевещества. Выход продукта и степень очистки зависятот вида применяемого растворителя: метанол,этанол, пропанол и др. В нашем случае очистка ифракционирование, а также разделение полифенолови ксилоолигосахаридов из концентрата биологическиактивных веществ проводились посредствомэкстракции этиловым спиртом. Соотношениегидролизата концентрата БАВ к 70 % водномураствору этанола составило 1:3 объемных частей.Вследствие воздействия этанола на гидролизатпроисходит расслоение концентрата, соединенияполифенолов растворяются и переходят в растворэтилового спирта, ксилоолигосахариды осаждаются.Центрифугирование полученного раствора в течение25 мин при 5000 об/мин позволяет разделить фракциибиологически активных веществ. Физико-химическийсостав концентрата КОС представлен в таблице 3.Анализируя данные моносахаридного соста-ва концентрата КОС, полученного методомферментативной экстракции, по качественномуи количественному составу экстрагированныхмоносахаридов, видно преобладание ксилозаи арабиноза с незначительным содержаниемманнозы.Анализ результатов фракционного составаконцентрата КОС выявил присутствие ди-, три-, тетра-и пентаксилоолигосахаридов. Полученные данныеТаблица 2. Физико-химический состав концентратапищевых волокон, полученных из продуктовферментативного гидролиза просяной лузги,в пересчете на сухое веществоTable 2. Physicochemical compositionof dietary fiber concentrate obtained from the productsof enzymatic hydrolysis of millet husk, dry matterНаименованиепоказателей, %Результаты испытаний(измерений)Массовая доля влаги 8,56Белок 1,30Зола 2,70Крахмал 3,70Пищевые волокна 89,40Таблица 3. Физико-химический состав концентратаксилоолигосахаридов в абсолютно сухом веществеTable 3. Physicochemical composition of xylooligosaccharideconcentrate, absolutely dry matterНаименование показателей Результатыиспытаний, %Массовая доля влаги 7,40Массовая доля золы в пересчетена сухое вещество4,26Массовая доля сырого протеинав пересчете на сухое вещество3,17Углеводы(общие) впересчете насухое веществоКсилоолигосахариды 78,29Моносахариды 14,17Ксилоолигоса-харидный составв пересчете насухое веществоКсилоза 10,59Ксилобиоза 11,61Ксилотриоза 18,44Ксилотетроза 18,91Ксилопентоза 14,98Высшие КОС 3,77Моносахаридныйсостав впересчете насухое веществоАрабиноза 2,35Глюкоза 8,25Другиемоносахариды3,56544Zyaynitdinov D.R. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 538–548свидетельствуют о преобладании в концентратахКОС из просо ксилотриозы и ксилотетрозы – 15,83и 16,23 % соответственно.Из литературных данных известно, что углеводныеолигомеры ксилана проявляют значительныйпребиотический эффект среди прочих олигосахари-дов [10, 12, 13]. Это делает их объектом интереса сточки зрения применения в качестве самостоятельногокомпонента для пищевых и фармацевтическихпродуктов. При регулировании процесса ферментолизаи гидролиза гемицеллюлоз напрямую воздействуетна процесс формирования фракционного составаКОС и обеспечение пребиотических свойств готовыхконцентратов.Исследование концентрата ПФ. КонцентратыПФ из проса характеризуются незначительнымсодержанием белка – 0,6 %. Содержание углеводовдоходит до 10,7 %, в них представлены моносахаридыглюкозы и незначительное количество арабинозы.Данные показывают, что содержание полифеноловнаходится в пределах 88,5 %. Это связано сселективностью метода экстракции (табл. 4).Фракционный состав концентрата ПФ определялис помощью бумажной хроматографии и ТСХ.В качестве градуировочных растворов сравненияиспользовали растворы рутина, галовой, хлорогеновойи феруловой кислот в 70 % растворе этиловогоспирта. Зоны адсорбции оксикоричных кислотдетектировали при 364 нм с помощью люминоскопа«Филин». Результаты хроматографическогоанализа полифенольных соединений концентратаполифенолов, полученного из просяной лузги,представлены в таблице 5.В результате проведенных исследованийконцентрата ПФ, полученного из просяной лузги,идентифицированы рутин, хлорогеновая, галловая иферуловая кислоты, а также не идентифицированныепятна. Метод хроматографии на бумаге, как и методТСХ, не позволяет обнаружить все соединения,содержащиеся в анализируемом концентратеполифенолов. Поэтому для количественногоопределения массовой доли экстрагированныхоксикоричных кислот, содержащихся в просянойлузге, использовался метод ВЭЖХ (табл. 6).Анализ ВЭЖХ экстрактов модельных образцовферментализатов просяной лузги (рис. 1) показал,что фенольные профили отличались от тех, которыеранее наблюдались в растворимой и связаннойфракциях сырого зерна просо (рис. 2). В процессеферментативного гидролиза произошло значительноеизменение фракционного состава извлекаемыхоксикоричных кислот, составляющих полифенольныесоединения просяной лузги. Данное изменениесвязано с особенностью протекания процессов приферментативном гидролизе сырья, высвобождением засчет разрушения эфирных связей олигомеров молекулоксикоричных кислот и неполным извлечением толькосвободных полифенолов при экстрагировании сырьяраствором метанола. В концентрате полифеноловвыход феруловой кислоты увеличился на 19 %, выходгалловой кислоты – на 2,5 %. Однако произошлоуменьшение выхода хлорогеновой кислоты на 13 %.Из литературных данных известно, чтополифенольные соединения, в состав которых входятТаблица 4. Физико-химический состав концентратаполифенолов в пересчете на сухое веществоTable 4. Physicochemical compositionof polyphenol concentrate, dry matterНаименованиепоказателей, %Результаты испытаний(измерений)Протеин 0,6Углеводы общие 10,7Полифенолы 88,5Таблица 5. Фракционный состав концентрата ПФиз просяной лузги методом хроматография на бумагеTable 5. Fractional composition of polyphenol concentratefrom millet husk by paper chromatographyЗначениеRfОкраска зонадсорбциив УФ областиИдентифицировано0,53 Желтая Рутин0,62 Голубая Хлорогеновая кислота0,58 Голубая Феруловая кислота0,33 Фиолетовая Галловая кислотаТаблица 6. Массовая доля экстрагированных оксикоричных кислот м етодом ВЭЖХTable 6. Mass fraction of extracted oxycinnamic acids by HPLCНаименованиеобъектаВсего оксикоричныхкислотФеруловаякислота, %Галловаякислота, %Хлорогеноваякислота, %Лузга проса сорта «Саратовское желтое» 0,61 0,12 0,02 0,20Концентрат БАВ 0,98 0,38 0,06 0,19Концентрат ПФ 88,5 33,47 5,52 17,18545Зяйнитдинов Д. Р. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 3 С. 538–548производные гидроксибензойной и гидроксикоричнойкислот, проявляют антиоксидантную (антирадикальную) активность (АОА или АРА) испособность связывать свободные радикалы.АОА полифенольных соединений, полученныхиз просяной лузги, исследовали методом,Рисунок 1. Хроматограмма концентрата полифенолов, полученного и з продуктов ферментативного гидролизапросяной лузги: 1 – галловая кислота; 2 – хлорогеновая кислота; 3 – феруловая кислотаFigure 1. Chromatogram of polyphenol concentrate obtained from the products of enzymatic hydrolysis of millet husk:1 – gallic acid; 2 – chlorogenic acid; 3 – ferulic acidРисунок 2. Хроматограмма пробы лузги проса сорта «Саратовское ж елтое»: 1 – галловая кислота;2 – хлорогеновая кислота; 3 – феруловая кислотаFigure 2. Chromatogram of a sample of millet husk of the Sarato vskoe Zheltoe variety: 1 – gallic acid; 2 – chlorogenic acid;3 – ferulic acid546Zyaynitdinov D.R. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 538–548основанном на реакции антиоксиданта с DPPH,являющийся стабильным свободным радикалом.В ходе данной реакции происходит превращениеDPPH в α-α-дифенил-β-пикрилгидразин [19].Степень обесцвечивания указывает на потенциалнейтрализации антиоксиданта. Данные результатыпредставлены в таблице 7.Активность полифенольного концентрата поулавливанию свободных радикалов варьироваласьв зависимости от концентрации вносимых вреакционную среду полифенолов – 100, 200, 400 и600 мкг/см3. Наибольшая активность была полученапри самой высокой добавляемой концентрации –600 мкг/см3. Незначительное снижение активностив метанольном экстракте из неферментированнойсырой просяной лузги при аналогичном количествевнесения связано с неполным извлечениемсвязанных оксикоричных кислот (данные таблицы7 подтверждают данный факт). Антиоксидантнаяактивность, которая составляла 24,5 % дляконцентрата ПФ и 20,2 % для необработанногосырья при внесении 200 мкг/см3, увеличилась до 74,0и 62,6 % соответственно при увеличении концентрациидо 600 мкг/см3.ВыводыВ данной работе проведено исследованиефизико-химических свойств БАВ из лузги прососорта «Саратовское желтое» урожая 2020 г.,полученного от УНПО «Поволжье», концентратовКОС и полифенолов. Получен углеводно-белковыйконцентрат, установлен его фракционный состави дана его характеристика. Получен концентратБАВ из проса на основе ксилоолигосахаридови полифенольных веществ. Проведен анализпо ряду физико-химических показателей дляустановления его компонентного состава, дана егохарактеристика. Определен оптимальный режимэкстракции компонентов полифенолов и КОСэтиловым спиртом, концентрат к этанолу 1:3, выходполифенолов – более 85 % от общего содержания вовсе, выход КОС до 70 % по отношению к общемусодержанию гемицеллюлоз. В соответствие сразработанной технологией для получения 100 гконцентрата полифенолов необходимо около30 кг сырья – просяной лузги. Для получения 100 гконцентрата ксилоолигосахаридов требуется около0,6 кг просяной лузги.Изучены физико-химические и биологическиесвойства полученных концентратов КОС иполифенольных веществ. Концентрат полифеноловпредставлен феруловой кислотой – до 33,47 % вконцентрате БАВ в пересчете на сухое вещество,АОА – до 74,0 %. Концентрат КОС состоит изобладающих пребиотическими свойствами фрагментовКОС – до 78,29 % в пересчете на сухое вещество.Установлено, что отходы после ферментативной игидролитической обработки проса представляют собойконцентрат пищевых волокон, который может бытьприменен как самостоятельный продукт.В результате проведенной работы былапродемонстрирована потенциальная значимостьпрактического применения продуктов переработкипросяной лузги в качестве источника биологическиактивных веществ, таких как полифенольныесоединения, обладающие антиоксидантнойактивностью (концентрат ПФ), и полисахариды(концентрат БАВ), обладающие пребиотическимисвойствами, при разработке функциональныхпищевых продуктов.Критерии авторстваД. Р. Зяйнитдинов – получение эксперимента-льных данных, обработка данных, написаниеи подготовка рукописи. А. В. Евтеев – полу-чение экспериментальных данных, методология,программное обеспечение, валидация. А. В. Бан-никова – руководство, написание, рецензированиеи редактирование.Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликтаинтересов.             Показано, что выход полифенолов составил 85,8 %. При этом УЗВ обработка улучшает общую кинетику выхода экстрагируемых полифенолов, находящихся в связанном состоянии, на начальном и конечном этапе экстракции, расходуя значительно меньше энергии, чем при классическом виде экстракции [2]. Неагрессивный вид метода проводимой экстракции, незначительное и непродолжительное воздействие слабых органических кислот и невысокой температуры во время проведения ферментативного гидролиза способствуют повышению антиоксидантной активности полученного полифенольного экстракта. Полученный в ходе экстракции концентрат ПВ содержит более 85 % пищевых волокон и только 3 % крахмала. Это позволит использовать его в разработке технологий для диетического питания и специализированных продуктов при контроле массы тела (табл. 2).  Таблица 2. Физико-химический состав концентрата пищевых волокон, полученных из продуктов ферментативного гидролиза просяной лузги, в пересчете на сухое веществоTable 2. Physicochemical composition of dietary fiber concentrate obtained from the products of enzymatic hydrolysis of millet husk, dry matter Наименование показателей, %Результатыиспытаний (измерений)Массовая доля влаги8,56Белок 1,30Зола 2,70Крахмал 3,70Пищевые волокна 89,40 Ксилоолигосахариды, полученные ферментативным методом экстракции, содержат олигосахариды различной степени полимеризации (от 2 до 10) и целый ряд сопутствующих соединений. Кроме этого, в реакционной среде содержатся моносахариды, уксусная кислота, кислоторастворимые фракции лигнина, фурфурол, продукты дегидратации пентоз, растворимые неорганические компоненты сырья, белковые вещества и другие. Для получения пищевых КОС гидролизат должен быть максимально очищен от сопутствующих веществ. Экстракция органическими растворителями может удалить неуглеводные компоненты из раствора, а также фенольные соединения и другие экстрактивные вещества. Выход продукта и степень очистки зависят от вида применяемого растворителя: метанол, этанол, пропанол и др. В нашем случае очистка и фракционирование, а также разделение полифенолов и ксилоолигосахаридов из концентрата биологически активных веществ проводились посредством экстракции этиловым спиртом. Соотношение гидролизата концентрата БАВ к 70 % водному раствору этанола составило 1:3 объемных частей. Вследствие воздействия этанола на гидролизат происходит расслоение концентрата, соединения полифенолов растворяются и переходят в раствор этилового спирта, ксилоолигосахариды осаждаются. Центрифугирование полученного раствора в течение 25 мин при 5000 об/мин позволяет разделить фракции биологически активных веществ. Физико-химический состав концентрата КОС представлен в таблице 3.  Таблица 3. Физико-химический состав концентрата ксилоолигосахаридов в абсолютно сухом веществеTable 3. Physicochemical composition of xylooligosaccharide concentrate, absolutely dry matter Наименование показателейРезультаты испытаний, %Массовая доля влаги7,40Массовая доля золы в пересчете на сухое вещество4,26Массовая доля сырого протеина в пересчете на сухое вещество3,17Углеводы (общие) в пересчете на сухое веществоКсилоолигосахариды78,29Моносахариды 14,17Ксилоолигосахаридный состав в пересчете на сухое веществоКсилоза10,59Ксилобиоза11,61Ксилотриоза18,44Ксилотетроза18,91Ксилопентоза14,98Высшие КОС3,77Моносахаридный состав в пересчете на сухое веществоАрабиноза2,35Глюкоза8,25Другие моносахариды3,56 Анализируя данные моносахаридного состава концентрата КОС, полученного методом ферментативной экстракции, по качественному и количественному составу экстрагированных моносахаридов, видно преобладание ксилоза и арабиноза с незначительным содержанием маннозы.Анализ результатов фракционного состава концентрата КОС выявил присутствие ди-, три-, тетра- и пентаксилоолигосахаридов. Полученные данные свидетельствуют о преобладании в концентратах КОС из просо ксилотриозы и ксилотетрозы – 15,83 и 16,23 % соответственно. Из литературных данных известно, что углеводные олигомеры ксилана проявляют значительный пребиотический эффект среди прочих олигосахаридов [10, 12, 13]. Это делает их объектом интереса с точки зрения применения в качестве самостоятельного компонента для пищевых и фармацевтических продуктов. При регулировании процесса ферментолиза и гидролиза гемицеллюлоз напрямую воздействует на процесс формирования фракционного состава КОС и обеспечение пребиотических свойств готовых концентратов.Исследование концентрата ПФ. Концентраты ПФ из проса характеризуются незначительным содержанием белка – 0,6 %, содержание углеводов доходит до 10,7 %, представленные моносахаридами глюкозой и незначительно арабинозой. Данные показывают, что содержание полифенолов находится в пределах 88,5 %. Это связано с селективностью метода экстракции (табл. 4).  Таблица 4. Физико-химический состав концентрата полифенолов в пересчете на сухое веществоTable 4. Physicochemical composition of polyphenol concentrate, dry matter Наименование показателей, %Результаты испытаний (измерений)Протеин0,6Углеводы общие10,7Полифенолы88,5 Фракционный состав концентрата ПФ определяли с помощью бумажной хроматографии и ТСХ. В качестве градуировочных растворов сравнения использовали растворы рутина, галовой, хлорогеновой и феруловой кислот в 70 % растворе этилового спирта. Зоны адсорбции оксикоричных кислот детектировали при 364 нм с помощью люминоскопа «Филин». Результаты хроматографического анализа полифенольных соединений концентрата полифенолов, полученного из просяной лузги, представлены в таблице 5. Таблица 5. Фракционный состав концентрата ПФ из просяной лузги методом хроматография на бумагеTable 5. Fractional composition of polyphenol concentrate from millet husk by paper chromatography Значение RfОкраска зон адсорбции в УФ областиИдентифицировано0,53ЖелтаяРутин0,62ГолубаяХлорогеновая кислота0,58ГолубаяФеруловая кислота0,33ФиолетоваяГалловая кислота В результате проведенных исследований концентрата ПФ, полученного из просяной лузги, идентифицированы рутин, хлорогеновая, галловая и феруловая кислоты, а также не идентифицированные пятна. Метод хроматографии на бумаге, как и метод ТСХ, не позволяет обнаружить все соединения, содержащиеся в анализируемом концентрате полифенолов. Поэтому для количественного определения массовой доли экстрагированных оксикоричных кислот, содержащихся в просяной лузге, использовался метод ВЭЖХ (табл. 6). Таблица 6. Массовая доля экстрагированных оксикоричных кислот методом ВЭЖХTable 6. Mass fraction of extracted oxycinnamic acids by HPLC Наименование объектаВсего оксикоричных кислотФеруловая кислота, %Галловая кислота, %Хлорогеновая кислота, %Лузга проса сорта «Саратовское желтое»0,610,120,020,20Концентрат БАВ0,980,380,060,19Концентрат ПФ88,533,475,5217,18 Анализ ВЭЖХ экстрактов модельных образцов ферментализатов просяной лузги (рис. 1) показал, что фенольные профили отличались от тех, которые ранее наблюдались в растворимой и связанной фракциях сырого зерна просо (рис. 2). В процессе ферментативного гидролиза произошло значительное изменение фракционного состава извлекаемых оксикоричных кислот, составляющих полифенольные соединения просяной лузги. Данное изменение связано с особенностью протекания процессов при ферментативном гидролизе сырья, высвобождением за счет разрушения эфирных связей олигомеров молекул оксикоричных кислот и неполным извлечением только свободных полифенолов при экстрагирование сырья раствором метанола. В концентрате полифенолов выход феруловой кислоты увеличился на 19 %, выход галловой кислоты – на 2,5 %. Однако произошло уменьшение выхода хлорогеновой кислоты на 13 %. Рисунок 1. Хроматограмма концентрата полифенолов, полученного из продуктов ферментативного гидролиза просяной лузги: 1 – галловая кислота; 2 – хлорогеновая кислота; 3 – феруловая кислотаFigure 1. Chromatogram of polyphenol concentrate obtained from the products of enzymatic hydrolysis of millet husk: 1 – gallic acid; 2 – chlorogenic acid; 3 – ferulic acid Рисунок 2. Хроматограмма пробы лузги проса сорта «Саратовское желтое»: 1 – галловая кислота; 2 – хлорогеновая кислота; 3 – феруловая кислотаFigure 2. Chromatogram of a sample of millet husk of the Saratovskoe Zheltoe variety: 1 – gallic acid; 2 – chlorogenic acid; 3 – ferulic acid Из литературных данных известно, что полифенольные соединения, в состав которых входят производные гидроксибензойной и гидроксикоричной кислот, проявляют антиоксидантную (анти радикальную) активность (АОА или АРА) и способность связывать свободные радикалы. АОА полифенольных соединений, полученных из просяной лузги, исследовали методом, основанном на реакции антиоксиданта с DPPH, являющийся стабильным свободным радикалом. В ходе данной реакции происходит превращение DPPH в α, α дифенил-β-пикрилгидразин [19]. Степень обесцвечивания указывает на потенциал нейтрализации антиоксиданта. Данные результаты представлены в таблице 7.  Таблица 7. Антиоксидантная активность концентрата полифенолов, полученного из продуктов ферментативного гидролиза просяной лузгиTable 7. Antioxidant activity of polyphenol concentrate obtained from the products of enzymatic hydrolysis of millet husk Массовая доля концентрата ПФ, мкг/см3Антиоксидантная активность концентрата ПФ по радикалу DPPH, %Антиоксидантная активность метанольного экстракта просяной лузги, по радикалу DPPH,% 60074,062,640049,841,920024,520,210012,410,4 Активность полифенольного концентрата по улавливанию свободных радикалов варьировалась в зависимости от концентрации вносимых в реакционную среду полифенолов – 100, 200, 400 и 600 мкг/см3. Наибольшая активность была получена при самой высокой добавляемой концентрации – 600 мкг/см3. Незначительное снижение активности в метанольном экстракте из неферментированной сырой просяной лузги при аналогичном количестве внесения связано с неполным извлечением связанных оксикоричных кислот (данные таблицы 7 подтверждают данный факт). Антиоксидантная активность, которая составляла 24,5 % для концентрата ПФ и 20,2 % для необработанного сырья при внесении 200 мкг/см3, увеличилась до 74,0 и 62,6 % соответственно при увеличении концентрации до 600 мкг/см3.  ВыводыВ данной работе проведено исследование физико-химических свойств БАВ из лузги просо сорта «Саратовское желтое» урожая 2020 г., полученный от УНПО «Поволжье», – концентратов КОС и полифенолов. Получен углеводно-белковый концентрат, установлен его фракционный состав и дана его характеристика. Получен концентрат БАВ из проса на основе ксилоолигосахаридов и полифенольных веществ. Проведен анализ по ряду физико-химических показателей для установления его компонентного состава, дана его характеристика. Определен оптимальный режим экстракции компонентов полифенолов и КОС этиловым спиртом, концентрат к этанолу 1:3, выход полифенолов – более 85 % от общего содержания в овсе, выход КОС до 70 % по отношению к общему содержанию гемицеллюлоз. В соответствие с разработанной технологией для получения 100 г концентрата полифенолов необходимо около 30 кг сырья – просяной лузги. Для получения 100 г концентрата ксилоолигосахаридов требуется около 0,6 кг просяной лузги.Изучены физико-химические и биологические свойства полученных концентратов КОС и полифенольных веществ. Концентрат полифенолов представлен феруловой кислотой – до 33,47 % в концентрате БАВ в пересчете на сухое вещество, АОА – до 74,0 %. Концентрат КОС состоит из обладающих пребиотическими свойствами фрагментов КОС – до 78,29 % в пересчете на сухое вещество. Установлено, что отходы после ферментативной и гидролитической обработки проса представляют собой концентрат пищевых волокон, который может быть применен как самостоятельный продукт. В результате проведенной работы была продемонстрирована потенциальная значимость практического применения продуктов переработки просяной лузги в качестве источника биологически активных веществ, таких как полифенольные соединения, обладающие антиоксидантной активностью (концентрат ПФ), и полисахариды (концентрат БАВ), обладающие пребиотическими свойствами, при разработке функциональных пищевых продуктов.  Критерии авторстваД. Р. Зяйнитдинов – получение экспериментальных данных, обработка данных, написание и подготовка рукописи. А. В. Евтеев – получение экспериментальных данных, методология, программное обеспечение, валидация. А. В. Банникова – руководство, написание, рецензирование и редактирование. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.