Рисовые отруби – отходы или ценный продукт?

   Иными словами, с него удалены все наружные оболочки и то, что мы видим – это ядро рисового зерна -   эндосперм, имеющий блестящий белый цвет с вкраплениями пузырьков воздуха.   Что и говорить, выглядит такой рис красиво, он питателен, поскольку состоит практически из одного крахмала, но вот пользы от него, с точки зрения наличия макро- и микронутриентов, крайне мало  - все эти столь необходимые нам компоненты остаются в отходах рисового производства, в первую очередь, отрубях. 

    Традиционно считалось, что рис впервые был введен в культуру около 9 тысяч лет назад в Китае, в долине реки Янцзы. Результаты генетических  исследований, проведенных в Отделе Биологии   Центра Геномики и Системной Биологии Нью-Йоркского Университета, США, изрядно  рис «состарили». Исследователи доказали, что  впервые два основных вида одомашненного риса – Японский и Индийский,   начали выращивать намного раньше, около  13500 лет назад,   тоже в Китае, в долине Жемчужной Реки  (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011).  Ныне  же, по   данным  Отдела Клинических Наук Колорадского Университета, США, в     мире насчитывается около  100000 (!) сортов, видов и разновидностей риса  (Adv Nutr September 2012).  Рис  выращивают  в 114 странах, он  является второй по значимости злаковой  культурой для половины человечества, основной пищей для большинства населения планеты, особенно в странах Среднего Востока, Латинской Америки, Индокитая и  обеспечивает одну пятую калорий, получаемых  человеком.  Согласно базе данных  FAOSTAT (2014 год) в 2012 г в мире было произведено 719 млн тонн  риса на сумму 185 млрд  долларов США. Если учесть, что отруби составляют около 10% от массы рисового зерна, то несложно подсчитать, сколько в мире образуется в год таких «отходов».    И это богатство до недавнего времени оставалось практически невостребованным – отруби шли на удобрения или, в лучшем случае, на корм   скоту.

   Если полностью очищенный рис любого из его бесчисленных вариантов выглядит одинаково белым,   то на стадии удаления шелухи, т.е. с сохранением отрубей, внешний вид его  по цвету существенно отличается. В основном он коричневый, но бывает красным, пурпурным и даже… черным. И именно комплекс полезных веществ, входящих в состав отрубей, определяет не только их цвет, но и степень полезности для организма. 

  Итак, чем же замечательны рисовые отруби?  100 г этого продукта содержат 316 ккал, из них за счет масла 175 ккал; жиров 21,2 г., углеводов 50 г., в т.ч. клетчатки 21,2 г.,  белка 13,6 г. Витаминов альфа-токоферола в 100 г отрубей содержится 24,6% суточной нормы для человека, тиамина (витамина В1) 184%, ниацина 170%, витамина В6 203%, пантотеновой кислоты 73,7%, магния 195%, железа 103%, фосфора 168%, калия 42,3%, марганца 710% (сайт SelfNutritionData). Кроме того, в отрубях риса представлена обширнейшая гамма прочих биологически активных соединений. По данным     Калифорнийского Института Экспериментальных Исследований, Сан-Хозе, США, наибольший интерес из них представляют миоинозитол (относится к витаминам группы В) и его  фосфорное производное  инозитолгексафосфат (IP6, фитат),     растительные стеролы - токоферолы, триенолы,  а также феруловая кислота, гамма-оризанол  и  другие полифенолы.  Инозитолгексафосфат составляет  1-5% массы зерна у большинства злаковых,  бобовых, орехов, масличных культур, а у отрубей риса – 9,5-14,5% их массы.  Многие из этих соединений липофильны и входят в состав рисового масла. И это такой интересный продукт, что заслуживает особого внимания и о масле мы поговорим в отдельной статье.  Все перечисленные соединения замечательны тем, что обладают высокой антиоксидантной активностью (АОА)  (Drugs Expt Clin Res, 2011) .

      Сотрудниками Центра CITAB по Исследованиям и Разработке Технологий Агроокружения     Университета   Trás-os-Montes, Португалия,   сделан обширный (30 страниц)  обзор по результатам 316 научных статей о содержании в отрубях риса  антиоксидантов – фенольных кислот, антоцианинов, проантоцианидинов, токоферолов, токотриенолов, гамма-оризанола, фитиновой кислоты. Авторы считают, что интерес к отрубям риса связан прежде всего с высоким уровнем в них этих соединений и возник после того, как сравнительно недавно,  только в 2000 г, было доказано, что у населения стран Азии, где рис  является традиционной пищей,     частота развития онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний значительно ниже, чем в Европе и Северной Америке.   В период с    2000 по 2013 г.г. было опубликовано  больше 1000 работ на эту тему, что в 15 раз больше, чем за период 80-90-х годов.   И сегодня рис является одним из наиболее изучаемых объектов различных исследований не только в странах, где он традиционно используется  в пищу, но и в Европе и Северной Америке. Причем. активно изучаются и  внедряются не только малопопулярные ранее сорта (черный, красный, пурпурный рис), но и разрабатываются новые виды, обогащенные антиоксидантами.    Из четырех основных сортов риса, различаемых по цвету отрубей, черный рис имеет наибольшую АОА,  за ним следует пурпурный, красный, коричневый. Последний  чаще всего и выращивается во всем мире и считается непигментированным, хотя его отруби также содержат комплекс окрашенных биологически активных соединений.  До недавнего времени красный, пурпурный и черный  сорта риса выращивали очень ограниченно и в основном для изготовления алкогольных напитков и в технических целях, но ныне интерес к ним резко возрос.    Основные водонерастворимые антиоксиданты    риса – фенольные кислоты и  проантоцианидины, но  не флавоноиды и антоцианины.  Наибольшая часть их находится  в отрубях, хотя в целом по содержанию антиоксидантов в цельном зерне рис значительно уступает другим злакам.  Японские сорта риса более богаты антиоксидантами, чем индийские сорта. Содержание антиоксидантов в    цельном зерне красного, черного и пурпурного риса в 2,3 раза выше,  чем в непигментированном (коричневом), а в отрубях этих сортов риса  – выше уже в 32,5 раз!     То же касается и отдельных антиоксидантов. Токоферолов  и токотриенолов  больше в цветных отрубях  в 4,3 раз. Из группы фенольных кислот  кумариновой  кислоты  в отрубях цветного риса выше в 1,1 раз, а  ванильной – в 63,7 раз (!), флавоноидов больше  в три раза.   Антоцианинов и проантоцианидинов (пигментов красного цвета) больше в рисовых отрубях  пурпурного цвета, далее  черного, красного и коричневого. И   очень значительно:   в пурпурном рисе по сравнению коричневым их уровень выше   в 180 раз (!). А вот содержание   гамма-оризанола  и фитиновой кислоты в отрубях от их цвета не зависит  (Food Sci Nutr. 2014 ) .

        Во время  240-й Национального Собрания Американского химического общества в августе 2010 г. в Бостоне  известный нутрициолог доктор Zhimin Xu, профессор отдела Наук о Питании Сельскохозяйственного Центра Государственного Университета Луизианы сказал, что одна чайная ложка черного риса содержит больше антиоксидантов - антоцианинов, чем ложка черники (голубики),   и  вдобавок еще там много  клетчатки и витамина Е. 

Неудивительно, что черный рис в античном Китае  назывался «запретным»,  поскольку был  предназначен для питания только избранных, а простому люду для потребления в пищу был запрещен.    

        В упомянутом  выше Центре CITAB изучали влияние процесса гидротермальной обработки (проще говоря – таких общепринятых методов, как    варка или приготовление на горячем пару)  на антиоксидантный состав риса различных  цветов (т.е. цельного, с отрубями).     Авторы работы оценивали     концентрацию в рисе   липофильных антиоксидантов (витамина Е и гамма-оризанола), полифенолов водорастворимых (проантоцианидинов и антоцианинов) и связанных с клетчаточным матриксом, а также определяли общую АОА.  Обработка паром    коричневого риса повышала содержание липофильных антиоксидантов в цельном зерне, но снижало концентрацию общих фенолов и АОА растворимой фракции.   После гидротермального процессинга пурпурного риса сохранность экстрактивных антоцианинов была низкой, но повысилась для простых  фенолов.  Для проантоцианидинов красного риса содержание экстрактивных олигомеров с уровнем полимеризации менее 4-х повысилось в 4-6 раз, а олигомеров  с уровнем полимеризации более 4-х и полимеров  снизились, что коррелировало с температурой обработки.    Т.е,. варка либо приготовление на пару по-разному влияет на содержание отдельных биоактивных веществ – антиоксидантов     (Food Chem. 2014).

       В Отделе Процессинга и Разработки Функциональных Продуктов Факультета Технологии Университета Махасаракам, Тайланд изучали влияние различных методов обработки на АОА и фенольный состав отрубей и шелухи риса.  Для этого использовали следующие методы обработки: горячим воздухом, инфракрасным облучением и ферментом целлюлазой (она разрушает клетчатку-целлюлозу).  Наименьшим разрушающим эффектом обладала инфракрасная  обработка – эти   продукты сохраняли  высокий уровень АОА и содержания фенольных соединений, при этом в них     повышалось содержание альфа- и гамма-токоферолов. Обработка горячим воздухом или целлюлазой этих показателей не изменила, хотя в отрубях при этом повышалось содержание   ванильной кислоты и снижалось -     феруловой кислоты (Food Chem. 2014 ) .

   В Национальном Институте Исследования Риса Департамента Сельского Хозяйства \США изучали содержание каротиноидов в отрубях 5 различных видов риса.   Оказалось, что в сыром рисе основным каротиноидом является лютеин, причем уровень его сохранялся стабильным при хранении  в течение 10 лет. Наименьший уровень лютеина был в Японском рисе, выращенном в тропическом климате и наиболее популярном в США и Европе,    а наибольший – у Японского риса, выращенного в умеренном климате   (Plant Foods Hum Nutr. 2010).

   В том же Институте  изучали биохимические  процессы, происходящие в отрубях риса при нагревании.  В коричневом, но не красном и пурпурном сортах риса был идентифицирован  фермент фитоен синтаза, отвечающий за образование  каротиноидов, присутствующих только в зрелом коричневом рисе. В процессе нагревания в присутствии воды уровень интенсивно окрашенных апокаротиноидов возрастал, в то  время, как содержание их предшественников – лютеина, снижалось. Интересно, что АОА риса при этом возрастала   (J Sci Food Agric. 2013).

        В Отделе Пищевого Инжиниринга Университета  Onsekiz Mart, Канаккале, Турция изучали   влияние инфракрасногого метода стабилизации отрубей  риса на уровень содержания в них гамма-оризанола,  токоферолов и жирных кислот.  Различные методы стабилизации используются для предотвращения гидролитического прогоркания  риса, масла и отрубей. Каждые 15 дней в течение 6 месяцев хранения авторы оценивали содержание свободных жирных кислот в сыром  рисе и продуктах, обработанных в течение 5 минут    инфракрасными лучами мощностью 600 ватт.  На всем протяжении эксперимента этот показатель оставался на уровне менее 5%.  Не было отмечено снижения уровня гамма-оризанола и изменения жирнокислотного состава, но упало содержание токоферолов. По уровню энергопотребления инфракрасный метод стабилизации  соответствовал методу экструзии  (J Sci Food Agric. 2014).