ВЛИЯНИЕ СООТНОШЕНИЯ ПОМОЛЬНОЙ СМЕСИ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ И ЗЕРНА АМАРАНТА НА КРУПООБРАЗУЮЩУЮ СПОСОСОБНОСТЬ
ВЛИЯНИЕ СООТНОШЕНИЯ ПОМОЛЬНОЙ СМЕСИ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ И ЗЕРНА АМАРАНТА НА КРУПООБРАЗУЮЩУЮ СПОСОСОБНОСТЬ
Научная статья
Кандроков Р.Х.1, *, Рындин А.А.2, Волгаев С.Р.3
1 ORCID: 0000-0003-2003-2918;
1, 2, 3 Московский Государственный Университет пищевых производств, Москва, Россия
* Корреспондирующий автор (nart132007[at]mail.ru)
АннотацияПредставлены результаты исследования влияние различного соотношения помольной смеси зерна пшеницы и зерна амаранта на крупообразующую способность промежуточных продуктов размола. Определение влияния различного соотношения помольной смеси зерна пшеницы и зерна амаранта на крупообразующую способность промежуточных продуктов размола проводили на лабораторной мельнице МЛП-4 с нарезными вальцами.
По результатам проведенных исследований установлено, что добавление в помольную зерновую смесь зерна амаранта оказывает положительное влияние на крупообразующую способность и приводит к увеличению выхода промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовых зерновых смесей на 8,3% с 79,5% при соотношении зерна пшеницы и зерна амаранта 80/20 до 87,5 при соотношении зерна пшеницы и зерна амаранта 50/50.
Ключевые слова: пшеница, амарант, зерновая смесь, соотношение, выход, промежуточные продукты измельчения.INFLUENCE OF THE RATIO OF THE OF WHEAT GRAIN AND AMARANTH GRAIN MILL GRIST ON THE GRAIN-FORMING ABILITY
Research article
Kandrokov R.Kh.1, *, Ryndin A.A.2, Volgaev S.R.3
1 ORCID: 0000-0003-2003-2918;
1, 2, 3 Moscow State University of Food Production, Moscow, Russia
* Corresponding author (nart132007[at]mail.ru)
AbstractThe current article presents the results of a study of the effect of different ratios of the mill grist of the wheat and amaranth grain on the grain-forming ability of intermediate grinding products. The study determined the effect of different ratios of the mill grist of wheat grain and amaranth grain on the grain-forming ability of the intermediate grinding products via the MLP-4 laboratory mill with rifled rollers.
According to the results of the conducted analysis, it was found that the addition of amaranth grain to the grinding grain mixture had a positive effect on the grain-forming ability and led to an increase in the yield of intermediate grinding products of wheat-amaranth grain mixtures by 8.3% from 79.5% with a ratio of wheat grain and amaranth grain of 80/20 to 87.5 with a ratio of wheat grain and amaranth grain of 50/50.
Keywords: wheat, amaranth, grain mixture, ratio, yield, intermediate products of grinding.
ВведениеК основным и актуальным направлениям развития мукомольного производства муки относится как совершенствование технологий производства традиционных видов и сортов муки, так и разработку новых технологий получения новых видов муки с повышенной биологической и пищевой ценностью. Конечная цель разработки новых и совершенствования традиционных технологий состоит в конструировании продуктов с заданным составом и свойствами.
Применение новых видов муки на основе сырья растительного происхождения, в том числе из нетрадиционных культур, позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции, повысить пищевую и питательную ценность хлебобулочных, мучных кондитерских и макаронных изделий, улучшить его органолептические, химические и физико-химические показатели готовых изделий. Кроме того, можно увеличить сроки сохранения свежести, интенсифицировать технологический процесс выработки изделий, стабилизировать хлебобулочных и мучных кондитерских при использовании муки с пониженными хлебопекарными свойствами, разработать продукцию с заданным химическим составом и свойствами, в т.ч. и с профилактическими свойствами [1], [4], [6], [8].
В последнее время на российском рынке нашло применение зерно амаранта и продукты его переработки как новое растительное сырье для пищевой, маслоэкстракционной и фармацевтической промышленности. Зерно амаранта обладает ценным химическим составом, в т.ч. повышенным содержанием важнейшей незаменимой аминокислоты – лизина, высокой пищевой и биологической ценностью и является перспективным сырьем для использования в различных отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности [9], [10], [11], [12]. В связи с этим, является актуальным и разработка различных технологий переработки зерна амаранта, в т.ч. и как компонент зерновой по мольной смеси
Целью наших исследований является определение влияние различного соотношения помольной смеси зерна пшеницы и зерна амаранта на крупообразующую способность промежуточных продуктов размола.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследований использовали зерно яровой пшеницы сорта «Радмира» и зерно амаранта сорта «Воронежский». Пшеница сорта «Радмира» выведена селекционерами ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка» и отличающаяся от других сортов пшеницы повышенным содержанием белка урожая 2020 года. Основные физико-химические и химические показатели исходного зерна пшеницы сорта «Радмира» следующие: влажность – 12,0%, зольность – 1,72%, содержание белка – 13,5%, содержание клейковины – 24,0%, Качество клейковины – 75 единиц прибора, стекловидность – 43% и число падения -324 секунд.
Переработку зерна амаранта в различные продукты проводили на мельницах лабораторного помола МЛП-4 с нарезными и гладкими микрошероховатыми вальцами. Основные механико-кинематические показатели мельницы МЛП-4 с нарезными вальцами следующие: производительность – 100 кг/час, скорость быстровращающегося вальца 4,5 м/с, дифференциал 1,75, расположение рифлей спинка по спинке, количество рифлей на 1-ом погонном сантиметре – 8 штук, уклон рифлей 8%.
Межвальцовый зазор на I драной системе составил 0,7 мм, на II драной системе - 0,3 мм, на III драной системе - 0,15 мм и на IV драной системе - 0,1 мм.
При подготовке пшенично-амарантовой зерновой смеси к лабораторным помолам в качестве гидротермической обработки (ГТО), обязательной операции при сортовых хлебопекарных помолах, применяли холодное кондиционирование, как наиболее распространенный метод и наименее затратный способ. При этом ГТО подвергали только зерно пшеницы, т.к. зерно амаранта не рекомендуется увлажнять из-за повышенного содержания жира.
Результаты исследования
При проведении исследований по определению влияния различного соотношения помольной смеси зерна пшеницы и зерна амаранта на крупообразующую способность промежуточных продуктов размола были проведены лабораторные помолы пшенично-амарантовых зерновых помольных смесей в соотношениях 80/20, 70/30, 60/40 и 50/50. При этом смоделировали 4 из 5 драных крупообразующих систем. Полученные данные представлены в таблицах 1-4.
Таблица 1 – Выход промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовой зерновой помольной смеси в соотношении 80:20
Система, величина межвальцового зазора, мм | Выход промежуточных продуктов, % | |||
Сход 850 мкм | Сход 425 мкм | Сход 132 мкм | Проход 132 мкм | |
I драная система, 0,70 | 87,6 | 7,8 | 2,3 | 1,7 |
II драная система, 0,30 | 67,4 | 13,6 | 3,5 | 1,9 |
III драная система, 0,15 | 24,0 | 20,9 | 10,6 | 4,8 |
IV драная система, 0,10 | 11,2 | 6,2 | 3,9 | 2,3 |
Всего: | 48,5 | 20,3 | 10,7 |
Таблица 2 – Выход промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовой зерновой помольной смеси в соотношении 70:30
Система, величина межвальцового зазора, мм | Выход промежуточных продуктов, % | |||
Сход 850 мкм | Сход 425 мкм | Сход 132 мкм | Проход 132 мкм | |
I драная система, 0,70 | 81,1 | 9,1 | 5,1 | 2,6 |
II драная система, 0,30 | 60,1 | 15,0 | 4,2 | 2,6 |
III драная система, 0,15 | 31,5 | 19,1 | 5,6 | 2,8 |
IV драная система, 0,10 | 15,6 | 9,3 | 4,2 | 2,1 |
Всего: | 52,5 | 19,1 | 10,1 |
Таблица 3 – Выход промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовой зерновой помольной смеси в соотношении 60:40
Система, величина межвальцового зазора, мм | Выход промежуточных продуктов, % | |||
Сход 850 мкм | Сход 425 мкм | Сход 132 мкм | Проход 132 мкм | |
I драная система, 0,70 | 87,0 | 9,3 | 3,1 | 1,7 |
II драная система, 0,30 | 70,2 | 11,8 | 3,1 | 2,0 |
III драная система, 0,15 | 32,9 | 23,9 | 9,6 | 5,3 |
IV драная система, 0,10 | 12,1 | 8,2 | 6,7 | 2,0 |
Всего: | 53,2 | 22,5 | 11,0 |
Таблица 4 – Выход промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовой зерновой помольной смеси в соотношении 50:50
Система, величина межвальцового зазора, мм | Выход промежуточных продуктов, % | |||
Сход 850 мкм | Сход 425 мкм | Сход 132 мкм | Проход 132 мкм | |
I драная система, 0,70 | 90,7 | 6,2 | 2,1 | 2,0 |
II драная система, 0,30 | 56,7 | 18,3 | 3,5 | 2,3 |
III драная система, 0,15 | 27,8 | 20,4 | 9,2 | 4,5 |
IV драная система, 0,10 | 12,0 | 10,6 | 6,3 | 2,4 |
Всего: | 55,5 | 21,1 | 11,2 |
Как видно из таблиц 1-4, при добавлении в помольную пшенично-амарантовую зерновую смесь 20 % зерна амаранта выход промежуточных продуктов размола составил 79,5 %, при добавлении в помольную пшенично-амарантовую зерновую смесь 30 % зерна амаранта выход промежуточных продуктов размола составил 81,7 %, при добавлении в помольную пшенично-амарантовую зерновую смесь 40 % зерна амаранта выход промежуточных продуктов размола составил 86,7 %, при добавлении в помольную пшенично-амарантовую зерновую смесь 50 % зерна амаранта выход промежуточных продуктов размола составил 87,8 %. Таким образом, наибольший выход промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовой зерновой помольной смеси получается при размоле зерна пшеницы и зерна амаранта в соотношении 50/50.
ЗаключениеТаким образом, по результатам проведенных исследований установлено, что добавление в помольную зерновую смесь зерна амаранта оказывает положительное влияние на крупообразующую способность и приводит к увеличению выхода промежуточных продуктов размола пшенично-амарантовых зерновых смесей на 8,3% с 79,5% при соотношении зерна пшеницы и зерна амаранта 80/20 до 87,5 при соотношении зерна пшеницы и зерна амаранта 50/50.
Благодарности Авторы выражают благодарность кандидату биологических наук, генеральному директору ООО «Русская Олива» Лидии Александровне Мирошниченко за предоставленное зерно амаранта. | Acknowledgement The authors express their gratitude to the candidate of biological sciences, general director of LLC "Russian Oliva" Lidiya Aleksandrovna Miroshnichenko for the provided amaranth grain. |
Конфликт интересов Не указан. | Conflict of Interest None declared. |
Список литературы / References
- Дергаусов, В. И. Амарант - культура перспективная / В. И. Дергаусов // Масла и жиры. - 2006. - № 2. - С. 7-9.
- Кретов, И. Т. Масло из семян амаранта / И. Т. Кретов, С. Н. Соболев, Л. А. Мирошниченко и др. // Масложировая промышленность. - 2006. - № 1. - С. 22-23.
- Ключкин, В. В. Основные направления переработки и использования пищевых продуктов из семян люпина и амаранта / В. В. Ключкин // Хранение и переработка сельхозсырья. - 1997. - № 9. - С.30-33.
- Росляков, Ю. Ф. Перспективы использования амаранта в пищевой индустрии / Ю. Ф. Росляков, Н. А. Шмалько, Л. А. Бочкова // Известия высших учебных заведений. Технические науки. - 2004. - № 4. - С. 92-95.
- Жаркова, И. М. Разработка фукциоанальных пищевых продуктов для безглютенового и геродического питания, в том числе для профилактики остеопороза / И. М. Жаркова, С. В. Лавров, А. А. Самохвалов и др. // Хлебопродукты. - 2019. - № 12. - С. 53-55.
- Офицеров, Е. Н. Амарант - перспективное сырье для пищевой и фармацевтической промышленности / Е. Н. Офицеров // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001-2002. - T. 2, № 5-8. - С. 1-4.
- Шмалько, Н. А. Амарантовая мука - антиоксидантная добавка для макаронных изделий, обогащенных бета-каротином / Н. А. Шмалько, И. И. Уварова, Ю. Ф. Росляков // Известия вузов. Пищевая технология. - 2004. - № 5-6. - С. 39-41.
- Kelawala N. S. Antioxidant activity of selected foodstuffs / N. S. Kelawala, L. Ananthanarayan // Int. J. Food Sci. Nutr. 2004. - Vol. 55, № 6. - P. 511-516.
- Khandaker L. Total polyphenol and antioxidant activity of red amaranth (Amaranthus tricolor L.) as affected by different sunlight level / L. Khandaker, M. B. Ali, S. Oba // J. Jap. Soc. Hort. Sci. 2008. - Vol. 77, № 4. - P. 395-401.
- Gins M. S. Change in the biochemical composition of amaranth leaves during selection for increased amaranthine content / M. S. Gins, Vol. K. Gins, P. F. Kononkov // Appl. Biochem. Microbiol. 2002. - Vol. 38, № 5. - P. 474-479.
- Gorinstein S., Vargas O. J., Jaramillo N. O., Salas I. A., Ayala A. L., Arancibia-Avila P., Toledo F., Katrich E., Trakhtenberg S. The total polyphenols and the antioxidant potentials of some selected cereals and pseudocereals / S. Gorinstein, O. J. Vargas, N. O. Jaramillo et al. // Eur. Food Res. Techn. 2007. - Vol. 225, № 3-4. - P. 321-328.
- Gorinstein S. Comparison of composition and antioxidant capacity of some cereals and pseudocereals / S. Gorinstein, A. Lojek, M. Ciz et al. // Int. J. Food Sci. Techn. 2008. - Vol. 43, № 4. - P. 629-637.
Список литературы на английском языке / References in English
- Dergausov, V. I. Amarant - kul'tura perspektivnaja [Amaranth - a promising culture] / V. I. Dergausov // Masla i zhiry [Oils and fats]. - 2006. - No. 2. - P. 7-9. [in Russian]
- Kretov, I. T. Maslo iz semjan amaranta [Oil from amaranth seeds] / I. T. Kretov, S. N. Sobolev, L. A. Miroshnichenko, I. M. Zharkova // Maslozhirovaja promyshlennost' [Oil and fat industry]. - 2006. - No. 1. - P. 22-23. [in Russian]
- Kljuchkin, V. V. Osnovnye napravlenija pererabotki i ispol'zovanija pischevyh produktov iz semjan ljupina i amaranta [Main directions of processing and use of food products from lupine and amaranth seeds] / V. V. Klyuchkin // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja [Storage and processing of agricultural raw materials]. - 1997. - No. 9. - P. 30-33. [in Russian]
- Roslyakov, Yu. F. Perspektivy ispol'zovanija amaranta v pischevoj industrii [Prospects for the use of amaranth in the food industry] / Yu. F. Roslyakov, N. A. Shmalko, L. A. Bochkova // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Tehnicheskie nauki [Proceedings of higher educational institutions. Technical science]. - 2004. - No. 4. - P. 92-95. [in Russian]
- Zharkova, I. M. Razrabotka fuktsioanal'nyh pischevyh produktov dlja bezgljutenovogo i gerodicheskogo pitanija, v tom chisle dlja profilaktiki osteoporoza [Development of functional food products for gluten-free and gerodic nutrition, including for the prevention of osteoporosis] / I. M. Zharkova, S. V. Lavrov, A. A. Samokhvalov et al. // Hleboprodukty [Khleboprodukty]. - 2019. - No. 12. - P. 53-55. [in Russian]
- Ofitserov, E. N. Amarant - perspektivnoe syr'e dlja pischevoj i farmatsevticheskoj promyshlennosti [Amarant - promising raw materials for the food and pharmaceutical industries] / E. N. Ofitserov // Himija i komp'juternoe modelirovanie. Butlerovskie soobschenija [Chemistry and Computer Simulation. Butlerov messages]. 2001-2002. - Vol. 2, No. 5-8. - P. 1-4. [in Russian]
- Shmalko, N. A. Amarantovaja muka - antioksidantnaja dobavka dlja makaronnyh izdelij, obogaschennyh beta-karotinom [Amaranth flour - antioxidant additive for pasta enriched with beta-carotene] / N. A. Shmalko, I. I. Uvarova, Yu. F. Roslyakov // Izvestija vuzov. Pischevaja tehnologija [Izvestiya vuzov. Food technology]. - 2004. - No. 5-6. - P. 39-41. [in Russian]
- Kelawala N. S. Antioxidant activity of selected foodstuffs / N. S. Kelawala, L. Ananthanarayan // Int. J. Food Sci. Nutr. 2004. - Vol. 55, № 6. - P. 511-516.
- Khandaker L. Total polyphenol and antioxidant activity of red amaranth (Amaranthus tricolor L.) as affected by different sunlight level / L. Khandaker, M. B. Ali, S. Oba // J. Jap. Soc. Hort. Sci. 2008. - Vol. 77, № 4. - P. 395-401.
- Gins M. S. Change in the biochemical composition of amaranth leaves during selection for increased amaranthine content / M. S. Gins, Vol. K. Gins, P. F. Kononkov // Appl. Biochem. Microbiol. 2002. - Vol. 38, № 5. - P. 474-479.
- Gorinstein S., Vargas O. J., Jaramillo N. O., Salas I. A., Ayala A. L., Arancibia-Avila P., Toledo F., Katrich E., Trakhtenberg S. The total polyphenols and the antioxidant potentials of some selected cereals and pseudocereals / S. Gorinstein, O. J. Vargas, N. O. Jaramillo et al. // Eur. Food Res. Techn. 2007. - Vol. 225, № 3-4. - P. 321-328.
- Gorinstein S. Comparison of composition and antioxidant capacity of some cereals and pseudocereals / S. Gorinstein, A. Lojek, M. Ciz et al. // Int. J. Food Sci. Techn. 2008. - Vol. 43, № 4. - P. 629-637.