Изучение реологических свойств теста из зерна тритикале с использованием прибора миксолаб

Тритикале является сравнительно молодой зерновой культурой, полученной в результате межродовой гибридизации озимой ржи, мягкой и твердой пшеницы. Тритикале является крупным достижением селекции так как это первая искусственно созданная человеком зерновая культура. Свое название тритикале получила путем сращивания латинских названий исходных родов пшеницы Triticum и ржи Secale [4].

В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в России в 2017 г., внесено 75 сортов озимого тритикале и 14 сортов ярового тритикале. Положительным фактом является то, что все новые сорта рекомендованы для продовольственных целей [2]. Использование тритикале, как продовольственной культуры, в нашей стране остается до сих пор крайне ограниченным. Очевидно, что биопотенциал тритикале недооценен. Известно, что качество зерна тритикале очень сильно зависит от особенностей сорта, поэтому комплексная оценка мукомольных и хлебопекарных особенностей новых сортов на основе исследования реологических свойств позволит в полной мере выявить их биопотенциал, а значит, и полноценно и целенаправленно использовать как зерно тритикале, так и продукты его переработки в различных отраслях пищевой индустрии [4,6].

Прибор миксолаб фирмы Chopin Technologies (Франция) [1,3,5,6] позволяет измерять реологические свойства не только муки, но и цельносмолотого зерна, что чрезвычайно важно и удобно для мукомольных, элеваторных и хлебопекарных предприятий, поскольку дает возможность быстро и без предварительного размола в муку, по интегральным показателям оценить качество и состояние зерна, спрогнозировать его целевое назначение.

Цель исследований – оценка реологических свойств теста из цельносмолотого зерна тритикале разных сортов.

В работе использовали зерно озимого тритикале сортов Тимирязевская 150, Вокализ, Немчиновская 56, урожая 2017 годов, предоставленное Селекционной станцией им. П.И. Лисицына РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.

Оценку реологических свойств осуществляли на приборе миксолаб фирмы Chopin Technologies (Франция). Принцип метода основан на постоянной регистрации изменения момента силы на приводе месильных лопастей в процессе замеса теста при заданных в приборе миксолаб изменениях температуры позволяет объективно оценить свойства зерна или муки и определить его целевое назначение [5,7].

Для анализа цельносмолотого зерна тритикале использовали протокол Chopin Wheat+ , который предполагает 5 интервалов температур, при которых идет исследование. Измеряемый крутящий момент в анализируемых точках графика, с точки зрения биохимии, характеризует различные процессы.

Первый этап (С1) характеризует время замеса, образования теста, его устойчивость. Продолжительность 1-ой фазы 8 мин, при этом оптимальная консистенция обеспечивается путем подбора количества добавляемой воды. Также на этом этапе определяется водопоглощение и оптимальный крутящий момент для дальнейшего эксперимента. На второй этапе (С2) регистрируется разжижение теста при его нагреве до 90°С, которое, как считается, связано с изменениями в белковом комплексе зерна, вызванными механическим воздействием и температурой. Общая продолжительность 2-ого этапа составляет 7 мин (скорость нагрева 4°С/мин). Третий этап (С3) – максимальная скорость клейстеризации крахмала.

Продолжительность 3-его этапа 5 мин. Во время этой фазы в тестомесилке поддерживается постоянная температура в 90°C. На 4-ом и 5-ом этапах измеряют консистенцию теста при его охлаждении до 50°С и выдерживании при этой температуре в течение 5 мин (С4, С5 – начало и окончание ретроградации крахмала). Продолжительность 10 и 5 мин соответственно. Скорость охлаждения на 4-ой фазе – 4°С/мин.

Анализ реологических свойств зерна тритикале на примере сорта Тимирязевская 150, урожая 2017 г. с использованием прибора миксолаб выявил следующие основные параметры реологического профиля и расчетные показатели скоростей реакций (таблица 1, рисунок 1.).






Полученные данные, свидетельствуют о высокой водопоглотительной способности, недостаточной стабильности теста во время замешивания, что соответствует слабой или средней муке, которая может быть рекомендована для хлеба с малым объемом, слоеного теста, крекеров, лапши. Низкий уровень “показателя вязкости” свидетельствует о высокой амилолитической активности, что коррелирует с “показателем амилазы” и подтверждается данными, полученными с использованием метода числа падения.

Средний уровень показателя “ретроградации крахмала” исследуемого образца, напрямую связанный со способностью конечного продукта противостоять черствению, позволяет предположить достаточно долгую сохранность свежести после выпечки.

На рисунке 2 представлены данные интегральной оценки реологических свойств теста по 6-ти основным показателям профайлера миксолаба (в баллах) для сортов Вокализ и Немчиновская 56.



Анализируя полученные показатели профайлера миксолаба, можно констатировать, что все три образца зерна тритикале различных сортов близки между собой по реологическим свойствам теста, однако есть и некоторые различия.

Так, например, во всех трёх сортах зерна тритикале наблюдаются одинаковые значения “показателя вязкости” (1 балл) и “показателя амилазы” (4 балла). Вероятно, это связано с особенностями данной культуры: состоянием крахмала и активностью амилолитических ферментов.

Самая высокая водопоглотительная способность (8 баллов) отмечена у сорта Тимирязевская-150. Это связано тем, что у данного сорта зерновка самая мелкая, по сравнению с зерном сортов Вокализ и Немчиновская 56, благодаря чему отношение периферийных частей зерновки к эндосперму выше, чем у других сортов тритикале.

Также отличительной особенностью тритикале является короткое время замеса для всех образцов. Для сортов Тимирязевская-150 и Вокализ “показатель замеса” составил 2 балла, а Немчиновская 56 – 1 балл, что по сути является достаточно низкими и близкими значениями.

“Показатель клейковина+” не коррелирует с показателем количества клейковины по ГОСТ Р 54478-2011, но можно отметить, что наибольшее значение этого показателя также у зерна тритикале сорта Тимирязевская-150 (6 баллов), что свидетельствует о большей сопротивляемости белков нагреву в процессе замеса теста.

Из всех трех сортов зерна тритикале “Показатель ретроградация крахмала”, а значит сопротивляемость черствению, была наиболь- шей у сорта Тимирязевская-150 (4 балла).
Таким образом, показано, что исследуемые образцы зерна имеют достаточно хороший технологический потенциал для использования в продовольственных целях, особенно в технологиях, где высокая амилолитическая активность не является отрицательным фактором.

Список литературы
1. ГОСТ ISO 17718-2015. Зерно и мука из мягкой пшеницы. Определение реологических свойств теста в зависимости от условий замеса и повышения температуры. – М.: Стандартинформ. – 2015. – 31с.
2. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т.1. Сорта растений (офиц. изд.). Москва: ФГБНУ Росинформагротех. – 2017. – С. 17-18.
3. Туляков Д.Г., Мелешкина Е.П., Витол И.С. Биохимические и реологические показатели в оценке хлебопекарных свойств разных видов муки // Хлебопродукты. – 2017. – № 6. – С. 30-34.
4. Рубец В.С., Игонин В.Н., Пыльнев В.В. Селекция озимой тритикале в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева: история, особенности, достижения // Известия ТСХА. – 2014. – № 1. – С.115-124.
5. Руководство по приложениям Mixolab. Реологический и ферментный анализ (Manueld’applications Mixolab). – 2009. – № 28. – 79 с.
6. Туляков Д.Г., Мелешкина Е.П., Витол И.С., Панкратов Г.Н., Кандроков Р.Х. Оценка муки из зерна тритикале на основе реологических свойств с использованием системы Миксолаб// Хранение и переработка сельхозсырья. – 2017. – № 1 – С. 20-23.
7. Antanas S., Alexa E., Negrea M., Guran E., Lazureanu A. Studies regarding rheological properties of triticale, wheat and rye flours // J. of Horticulture, Forestry and Biotechnology. – 2013. – v.17. – № 1. – P. 345-349.
 

Туляков Данила Геннадьевич, младший научный сотрудник,
«Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки» – филиал ФГБНУ, «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

Статья опубликована в сборнике:
Материалы конференций ГНИИ «НАЦРАЗВИТИЕ». Июнь 2018: Сборник избранных статей. – СПб.: ГНИИ «Нацразвитие», 2018. – С.57-60.