Влияние гидротермической обработки на выход и качество полбяной муки

Представлены результаты исследований определения оптимальных параметров гидротермической обработки зерна полбы при производстве хлебопекарной муки. Качество исходного зерна полбы, технологическая схема, параметры и режимы измельчения приведены в работе. Отличительной особенностью объекта исследований было то, что исходное зерно полбы пропустили через шелушильную машину с удалением 10 % цветковых и семенных оболочек.

В связи с тем что исходное зерно полбы подверглось шелушению, суммарное извлечение промежуточных продуктов измельчения на I–III драных системах было повышенным – не менее 85 %. Режим извлечения на 1–3 р. с. составляет не менее 50 %.

Процесс размола и формирования качества муки из полбы показан в виде кумулятивных кривых зольности и белизны. Установлено наличие двух этапов формирования муки при помоле зерна тритикале по разработанной технологической схеме, что достаточно четко видно из графиков кумулятивных кривых. Установлено оптимальное время отволаживания шелушенного зерна полбы, направляемого на переработку в хлебопекарную муку, которое составляет 6 ч. При помоле шелушенного зерна полбы в хлебопекарную муку вне зависимости от времени отволаживания общий выход полбяной муки составил 87,4–90,0 %.

При этом вся мука, полученная по всем пяти режимам, соответствовала 1-му сорту (по показателю белизны). Результаты могут быть рекомендованы для использования при строительстве мукомольного завода по переработке полбы в хлебопекарную муку при расчете бункеров для отволаживания зерна, поступающего на переработку на вальцовый станок I драной системы.

Полба относится к нетрадиционным видам растительного сырья, перспективным для расширения ассортимента продуктов здорового питания, а также для изготовления пищевых добавок функционального назначения, в том числе биомодифицированной полбяной муки и биомодифицированных полбяных отрубей [1]. Перспективным и актуальным направлением научных исследований является использование методов биотехнологического воздействия на продукты переработки полбы с получением продуктов питания общего, функционального и лечебно-профилактического назначения [2, 3, 4, 6, 9, 10, 11].

Зерно полбы превосходит пшеницу, рожь и тритикале по содержанию белка, незаменимых аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, био- логически активных веществ. Полбяная мука лимитирована по лизину и треонину, но лизина в ней содержится больше в 1,7 раза, чем в пшеничной хлебопекарной муке [3]. Содержание белка в зерне полбы больше, чем в зерне пшеницы на 5 %. Достаточно высокое содержание белка делает полбу ценным источником растительного белка для производства различных продуктов питания на основе продуктов ее переработки. Это особенно актуально ввиду низкой калорийности и несбалансированности рационов питания большинства населения нашей страны [5].

Вместе с тем существенным недостатком неприхотливой к условиям выращивания злаковой культуры полбы является трудность ее обмолачивания и последующей послеуборочной обработки. Дело в том, что зерно полбы, в отличие от зерна пшеницы, вымолачивается из колоса не полностью, а вместе с приросшими к нему цветковыми и колосковыми оболочками, в результате чего возникают определенные трудности и при переработке зерна в хлебопекарную муку. Именно в связи с этим недостатком, а также из-за низкой урожайности на смену засухо- и холодоустойчивой полбе в настоящее время пришли новые сорта высокоурожайной голозерной пшеницы, более требовательной, чем обычная полба, к почвам, климату и другим условиям произрастания.

Потребление такой полезной культуры, как полба, неоправданно низкое, что в значительной степени связано с ограниченными научно обоснованными технологиями ее переработки и ассортиментом продукции из неё.

Цель и методика исследований
Целью проведенных исследований является определение оптимальных параметров гидротермической обработки зерна полбы при производстве хлебопекарной муки.
В экспериментальных исследованиях, проведенных в отделе комплексной переработки зерна ВНИИЗ – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН, для достижения поставленной цели в качестве объекта исследований была использована полба сорта «Руно» урожая 2016 г., выращенного в Орловской области. Отличительной особенностью объекта исследований было то, что исходное зерно полбы пропустили через шелушильную машину с удалением 10 % цветковых и семенных оболочек.

Исходные показатели качества шелушенного зерна полбы представлены в табл. 1.


Измельчение исходного зерна полбы проводили на размоло-сортирующих агрегатах РСА-4-2 с нарезными вальцами и РСА-4 с микрошероховатыми вальцами. Просеивание промежуточных продуктов размола осуществляли на лабораторном рассеве в течение 90 с. Параметры и режимы измельчения соответствовали рекомендованным «Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных предприятиях». Драные системы используют рифленые вальцы с расположением рифлей спинка по спинке. На всех размольных и шлифовочных системах используются вальцовые станки с микрошероховатыми вальцами.

Режимы измельчения зерна тритикале составляет на I др. с. 25–30 %. В связи с тем что исходное зерно полбы подверглось шелушению, суммарное извлечение промежуточных продуктов измельчения на I–III драных системах было повышенным и составляло не менее 85 %. Режим извлечения на 1–3 р. с. был не менее 50 %.

Белизну полбяной муки определяли по ГОСТ 26361- 2013, зольность – по ГОСТ 27494-87, влажность – по ГОСТ 13586.5-2015.

Результаты исследования
В качестве ГТО применяли холодное кондиционирование как наиболее распространенный метод. Для изучения влияния гидротермической обработки (ГТО) на выход и качество полбяной хлебопекарной муки исходное шелушенное зерно полбы увлажняли до 15–15,5 % и отволаживали соответственно 2, 4, 6, 8 и 10 часов.

За основу технологической схемы переработки зерна полбы в хлебопекарную муку был взят запатентованный способ производства муки из зерна тритикале [5]. Технологическая схема помола шелушенного зерна полбы состояла из четырех драных (др. с.), пяти размольных (р. с.) и одной вымольной системы (вым. с.). Драной процесс схемы переработки зерна полбы в хлебопекарную муку состоит из этапа крупочного (I–III драные системы) и этапа вымола (IV драная система). При помолах исходного шелушенного зерна полбы оставались неизменными механико-кинематические параметры вальцовых станков с нарезными и микрошероховатыми валами, схемы рассевов, размеры как мучного сита, так и сит для просеивания промежуточных продуктов измельчения.

После окончания каждого помола полбы в хлебопекарную муку все потоки муки взвешивали и составляли баланс помола. Далее определяли зольность, влажность и белизну каждого потока (всего 10 потоков полбяной муки). По результатам полученных данных показателей качества потоков муки рассчитывали средневзвешенную зольность и белизну полбяной муки и построили кумулятивные кривые зольности и белизны.

Процесс размола и формирования качества муки из полбы показан в виде кумулятивных кривых зольности (рис. 1). Установлено наличие двух этапов формирования муки при помоле зерна тритикале по разработанной технологической схеме, что достаточно четко видно из графиков кумулятивных кривых. Первый этап формирования полбяной муки заключался в извлечении центральной части эндосперма с выходом в количестве 70–72 % и зольностью 0,77– 0,85 %. На втором этапе формирование полбяной муки происходит за счет извлечения периферийной части эндосперма и субалейронового слоя с выходом в количестве 15–20 % и зольностью 0,85–1,01 %.


При анализе кумулятивных кривых белизны (рис. 2) выявлено, что средневзвешенная белизна полбяной муки выше при отволаживании исходного зерна 6 часов и составляет 41,2 ед. пр. При отволаживании исходного зерна полбы 4 часа установлена наименьшая средневзвешенная белизна полбяной муки, которая составляет 37,2 ед. пр.



Выводы и рекомендации
  1. Оптимальное время отволаживания шелушенного зерна полбы, направляемого на переработку в хлебопекарную муку, составляет 6 часов.
  2. При помоле шелушенного зерна полбы в хлебопекарную муку общий выход полбяной муки составил 87,4–90,0 % вне зависимости от времени отволаживания, при этом вся мука, полученная по всем пяти режимам, соответствовала 1-му сорту (по показателю белизны).
  3. Полученные результаты могут быть рекомендованы для использования при строительстве мукомольного завода при расчете бункеров для отволаживания зерна полбы, поступающего на переработку на вальцовый станок I драной системы.


Литература
1. Темирбекова С. К., Ионов Э. Ф., Ионова Н. Э., Афанасьева Ю. В. Использование древних видов пшеницы для укрепления иммунной системы детского организма // Аграрный вестник Юго-Востока. 2014. № 1–2. С. 46–48.
2. Заворохина Н. В., Крюкова Е. В., Чугунова О. В. Использование полбяной муки для обогащения мучных кондитерских изделий // Ползуновский вестник. 2013. № 4-4. С. 161–164.
3. Хмелева Е. В. Технологические решения по применению зерна полбы для производства зернового хлеба / Е. В. Хмелева, Н. А. Березина, В. Ю. Жуков // Хлебопродукты. 2017. № 5. С. 50–55.
4. Игорянова Н. А., Мелешкина Е. П., Кандроков Р. Х. Органический пищевой ингредиент. Патент на изобретение RUS 2620366 01.03.2016.
5. Кандроков Р. Х., Панкратов Г. Н. Способ производства муки из зерна тритикале. Патент на изобретение RUS 2612422 28.12.2015.
6. Зверев С. В. Полба и Спельта – возвращение к истокам / С. В. Зверев, О. В. Политуха, А. А. Стариченков, П. С. Абрамов // Хранение и переработка зерна : науч.-практ. журн. 2015. № 6-7. С. 48–50.
7. Чугунова О. В., Крюкова Е. В. Агрономические свойства полбы, как нетрадиционного сырья для производства мучных кондитерских изделий // Научный вестник. 2015. № 3. С. 90–100.
8. Крюкова Е. В., Лейберова Н. В., Лихачева Е. И. Использование полбяной муки для обогащения мучных кондитерских изделий // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2014. Т. 2. № 2. С. 75–81.
9. Богатырёва Т. Г. Использование полбяной муки в технологии хлебобулочных изделий / Т. Г. Богатырёва, Е. В. Иунихина, А. В. Степанова и др. // Хлебопродукты. 2013. № 2. С. 41–42.
10. Крюкова Е. В. Влияние полбяной муки на качество сдобного печенья / Е. В. Крюкова и др. // Кондитерское производство. 2013. № 2. С. 41–42.
 

Р. Х. КАНДРОКОВ, кандидат технических наук, ВНИИЗ – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН;
Е. Р. БАЛОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева

Статья опубликована в журнале:
Аграрный вестник Урала. – 2018. - №02(169). – С.54-58.


 
Наверх ↑