INFLUENCE OF THE RATIO OF THE OF WHEAT GRAIN AND AMARANTH GRAIN MILL GRIST ON THE GRAIN-FORMING ABILITY

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)

Аннотация

Представлены 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)

Abstract

The 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.

Введение

К 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.

Заключение

Таким 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

1. Дергаусов, В. И. Амарант - культура перспективная / В. И. Дергаусов // Масла и жиры. - 2006. - № 2. - С. 7-9.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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

1. 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]
2. 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]
3. 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]
4. 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]
5. 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]
6. 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]
7. 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]
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.