THE ESTIMATION METHODS OF THE WHEAT PASTA PROPERTIES

Медведев П.В.¹, Федотов В.А.²

¹ Доктор технических наук, ² ORCID: 0000-0002-3692-9722, Кандидат технических наук, Оренбургский государственный университет

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ МАКАРОННЫХ КАЧЕСТВ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

Аннотация

В статье проведен анализ факторов, формирующих качество макарон. Обнаруженные зависимости технологических свойств макаронных изделий от показателей качества зерна и муки позволяют обеспечить единство системы оценки макаронных свойств пшеницы, с возможностью контроля, коррекции и стабилизации свойств продуктов макаронного производства на каждой стадии переработки зерна.

Ключевые слова: зерно, пшеница, показатели качества, варочные свойства, макароны, контроль качества.

Medvedev P.V.¹, Fedotov V.A.²

¹ PhD in Engineering, ² ORCID: 0000-0002-3692-9722, PhD in Engineering, Orenburg State University

THE ESTIMATION METHODS OF THE WHEAT PASTA PROPERTIES

Abstract

The article examines the analysis for forming factors of pasta quality. It contains information about the pasta technological properties of dependence at the indicators of grain and flour quality with quality control, correction, stabilization pasta properties on each stage of grain processing.

Keywords: grain, wheat, indicators of quality, cooking properties, pasta, quality control.

Актуальными для пищевой промышленности являются исследования, направленные на разработку систем мониторинга потребительских свойств продуктов переработки зерна и готовых изделий, в частности, макаронных изделий. Комплексные связи исследуемых технологических свойств зерна (структурно-механических качеств зерна), муки (реологических свойств теста), полуфабрикатов в виде теста, готовых макаронных изделий можно представить в виде схемы (рисунок 1).

При системном подходе к вопросу формирования качества готовой продукции необходимо выявить показатели, влияющие на показатели качества макаронных изделий в наибольшей степени. Желательно использовать для оценки качества как можно меньшее количество показателей, поскольку введение в систему оценки множества показателей увеличивает погрешность определения, трудоемкость анализов, создает дополнительные материальные затраты на проведение измерений на производстве [1-4].

Для разработки математической модели связи технологических свойств макарон с показателями качества зерна проведен множественный регрессионный анализ, позволивший получить адекватные уравнения со значимыми членами – количеством и качеством клейковины в муке, твердозерностью зерна. В прочих математических моделях – в уравнениях в виде полиномов высоких степеней и учитывающих межфакторные взаимодействия многие члены имели незначительные коэффициенты.

Обнаружены связи линейного характера: положительные - между показателями твердозерности и содержанием белка, гидратационной способностью клейковины; отрицательные – между твердозерностью и количеством спексов, содержанием каротиноидов и количеством спексов, количеством клейковины и ее когезионной прочностью, гидратационной способностью (таблицы 1, 2, 3).

О степени значимости факторов судили по их коэффициентам в регрессионных уравнениях (т.е. их вкладу в отклик). Установлены общие для разных режимов замеса теста показатели качества зерна, оказывающие приоритетное влияние на качество макаронных изделий: для развариваемости макарон и потерь сухих веществ при варке особенно важное значение имеет показатель твердозерности, затем количество клейковины, для показателя времени варки макарон до готовности – количество клейковины [5-6].

Коэффициент увеличения массы готовых макаронных изделий варьирует в диапазоне от 1,44 до 2,20; сухие вещества, перешедшие в воду при варке изменяются в диапазоне от 5,5 до 10,1 %; потери белка при варке составляют в интервале от 0,2 до 1,4 %; прочность сухих изделий на срез изменяется в интервале от 4,3 до 7,8 Н. Потери белка макаронными изделиями при варке оценивали, замеряя разницу в его содержании в образцах до и после отваривания. Данный показатель является характерным признаком качества макаронных изделий. Следует добиваться снижения потерь белка [7].

Варочные свойства макаронных изделий из зерна пшеницы тесно связаны с содержанием клейковины в этом зерне и его твердозерности (рисунки 2, 3). Повышение содержания клейковины в зерне и понижение степени его твердозерности увеличивают время варки макарон. Уменьшение содержания клейковины и повышение твердозерности способствует увеличению потерь сухих веществ при варке [8].

Единство системы оценки макаронных свойств пшеницы обеспечивается комплексным показателем качества – твердозерностью зерна - с возможностью контроля свойств полуфабрикатов макаронного производства на каждой стадии переработки зерна.

Рис. 1 - Взаимосвязи исследуемых показателей качества пшеницы

Таблица 1 - Корреляционная матрица взаимосвязи показателей качества макаронной муки

Значком (*) отмечены существенные корреляции при уровне значимости 0,05

Макаронные свойства зерна пшеницы из технологических показателей качества характеризуют показатели количества и качества сырой клейковины и твердозерность зерна.

Результаты исследований показывают, что главные значимые члены уравнений регрессии, характеризующих взаимосвязи показателей качества зерна, муки и готовых изделий, включают в себя: количество, качество клейковины и твердозерность, следовательно для получения наилучшего потребительского качества зерна необходимо на всех этапах жизненного цикла пшеницы – от получения зерна до реализации готовой продукции - уделять внимание получению сильных и ценных сортов пшеницы, определяя ее макаронные свойства по показателям клейковины и твердозерности.

Таблица 2 - Корреляционная матрица взаимосвязи показателей физико-химических свойств макаронной муки

Значком (*) отмечены существенные корреляции при уровне значимости 0,05

Рис. 2 - Поверхность отклика зависимости времени варки макарон до готовности от степени твердозерности зерна и содержания клейковины

Рис. 3 - Поверхность отклика зависимости варочных свойств от степени твердозерности зерна и содержания клейковины

Литература

1. Беркутова, Н. С. Методы оценки и формирования качества зерна / Н. С. Беркутова. - М. : Росагропромиздат, 1991. - 206 с.
2. Федотов, В. А. Информационно-измерительная система определения потребительских свойств пшеницы / В. А. Федотов, П. В. Медведев // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2013. – № 3. – С. 140-145.
3. Пащенко, Л. П. Технология хлебобулочных изделий / Л. П. Пащенко, И. М. Жаркова. - М. : Колос, 2008. - 389 с.
4. Федотов, В. А. Использование искусственных нейронных сетей для определения твердозерности зерна / П. В. Медведев, В. А. Федотов // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2013. – № 6. – С. 17-20.
5. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов: учеб. пособие для вузов / Е. Д. Казаков, Г. П. Карпиленко. - СПб. : ГИОРД, 2005. - 512 с.
6. Федотов, В. А. Оценка экологических характеристик зерна пшеницы различных природно-географических зон Оренбургской области / П. В. Медведев, А. С. Степанов, В. А. Федотов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2010. – № 1. – С. 17-20.
7. Федотов, В. А. Информационно-измерительные системы управления потребительскими свойствами зерномучных товаров / П. В. Медведев, В. А. Федотов // Современные тенденции в экономике и управлении: новый взгляд : монография. – Оренбург: ООО «Агентство «Пресса», 2013. – С. 35-51.
8. Федотов, В. А. Факторы формирования потребительских свойств зерномучных товаров / В. А. Федотов // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2011. – № 4. – С. 186-190.

References

1. Berkutova, N. S. Metody ocenki i formirovaniya kachestva zerna / N. S. Berkutova. - M. : Rosagropromizdat, 1991. - 206 s.
2. Fedotov, V. A. Informacionno-izmeritel'naya sistema opredeleniya potrebitel'skih svojstv pshenicy / V. A. Fedotov, P. V. Medvedev // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. – 2013. – № 3. – S. 140-145.
3. Pashchenko, L. P. Tekhnologiya hlebobulochnyh izdelij / L. P. Pashchenko, I. M. ZHarkova. - M. : Kolos, 2008. - 389 s.
4. Fedotov, V. A. Ispol'zovanie iskusstvennyh nejronnyh setej dlya opredeleniya tverdozernosti zerna / P. V. Medvedev, V. A. Fedotov // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. – 2013. – № 6. – S. 17-20.
5. Kazakov, E. D. Biohimiya zerna i hleboproduktov: ucheb. posobie dlya vuzov / E. D. Kazakov, G. P. Karpilenko. - SPb. : GIORD, 2005. - 512 s.
6. Fedotov, V. A. Ocenka ehkologicheskih harakteristik zerna pshenicy razlichnyh prirodno-geograficheskih zon Orenburgskoj oblasti / P. V. Medvedev, A. S. Stepanov, V. A. Fedotov // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. – 2010. – № 1. – S. 17-20.
7. Fedotov, V. A. Informacionno-izmeritel'nye sistemy upravleniya potrebitel'skimi svojstvami zernomuchnyh tovarov / P. V. Medvedev, V. A. Fedotov // Sovremennye tendencii v ehkonomike i upravlenii: novyj vzglyad : monografiya. – Orenburg: OOO «Agentstvo «Pressa», 2013. – S. 35-51.
8. Fedotov, V. A. Faktory formirovaniya potrebitel'skih svojstv zernomuchnyh tovarov / V. A. Fedotov // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. – 2011. – № 4. – S. 186-190.