Инновационная технология получения композиционной пшенично-льняной муки

Введение.
В рационе питания населения нашей страны значительную долю (до 40%) занимают хлебопродукты, большая часть которых представляет собой изделия на основе различных видов муки и крупы. В связи с этим, представляется весьма перспективным и востребованным формирование на мукомольных заводах мучных композитных смесей с заданным содержанием основных питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, жиров, витаминов, микро- и макроэлементов из продуктов переработки зерновых культур, в т.ч. пшеницы, тритикале, ржи и семян льна. Такие смеси станут основой для конкретных производителей, выпускающих хлебобулочные, кондитерские, макаронные и экструдированные изделия, молочные и мясные продукты функционального питания: диетического, профилактического и лечебного [1,2,7,8, 9,10].

Анализ представленных литературных источников показал, что при производстве различных продуктов питания на зерновой основе повышенной пищевой и биологической ценности используется, в основном, мука из льняного жмыха или шрота [3,4,5,6].

Цель исследования – разработка способа получения композиционной муки повышенной биологической ценности из поликомпонентных зерновых смесей с одной стороны из традиционных видов сырья (пшеница) и семян масличных культур (лен) с другой. Для выполнения поставленной цели были проведены исследования по разработке технологической схемы получения композиционной пшенично-льняной муки, проведены лабораторные помолы по 6-и различным вариантам поликомпонентных зерновых смесей и контрольного образца пшеницы. Кроме того, исследовали процесс крупообразования промежуточных продуктов размола композиционной пшенично-льняной смеси и определены показатели качества полученных образцов пшенично-льняной муки и контрольного образца пшеничной муки.

Материалы и методы.
Экспериментальная часть исследования была проведена в лаборатории «Технология и техника мукомольного производства» ВНИИЗ – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН. Шелушение исходного зерна пшеницы проводили на лабораторном шелушителе в течение 45, 60 и 75 секунд. Измельчение исходного зерна пшеницы и пшенично-льняной помольной смеси проводили на размоло-сортирующих агрегатах РСА-4-2 с нарезными вальцами. Вымол отрубей проводили на лабораторной вымольной машине. Просеивание продуктов размола осуществляли на лабораторном рассеве в течение 90 секунд.

Оценку технологических показателей качества и химического состава исходного зерна пшеницы и семян льна, и также продуктов переработки двухкомпонентных зерновых смесей на их основе проводили в соответствии с действующими ГОСТами, принятыми в отрасли. Исходные показатели качества зерна пшеницы и семян льна – объектов наших исследований представлены в таблице 1.



Результаты и обсуждение.
На первом этапе исследований была разработана технологическая схема получения композиционной пшенично-льняной муки, состоящая из 4-х драных, 3-х размольных и 1-ой вымольной системы. На втором этапе проводили шелушение исходного зерна пшеницы на лабораторном шелушителе с удалением от 4,4 до 12,5% оболочек для того, чтобы исследовать влияние количества удаленных оболочек на выход и качество пшенично-льняной муки. Отличительной особенностью разработанной технологии является отсутствие гидротермической обработки зерна пшеницы перед помолом.

Размол зерновой смеси с высоким содержанием жира предусматривал использование исходного зерна пшеницы с низким содержанием влаги, что исключало применение кондиционирования зерна. Наличие сухих оболочек, безусловно, влияет на качественные характеристики муки, поэтому при подготовке зерновой смеси зерно пшеницы подвергали абразивному шелушению. Кроме того, повышенная сорбционная способность оболочек может сказаться на распределении жира в продуктах размола. Дальнейшие исследования показали, что содержание жира в отрубях составляет порядка 10% и несущественно изменялось при количестве семян льна в смеси от 5 до 10%. Содержание семян льна не оказывало влияние на белизну полученной пшенично-льняной муки (рис. 1).



Влияние содержания жира в пшенично-льняной муке в зависимости от состава зерновой смеси представлено на рисунке 2, где видно, что содержание жира в муке прямо пропорционально количеству добавляемых семян льна.



На третьем, заключительном этапе проводили измельчение помольной смеси шелушенного зерна пшеницы и семян льна. При этом был исследован процесс крупообразования промежуточных продуктов размола композиционной пшенично-льняной смеси. Результаты извлечения промежуточных продуктов размола пшенично-льняных помолов представлены в таблице 2, из которых видно, что общее извлечение очень высокое и составляло от 88,8% до 91,6%, что в свою очередь предопределило высокий выход пшенично- льняной муки с учетом удаленных оболочек на лабораторном шелушителе, который составил от 77,2 до 85,5% (таблицы 2 и 3).







В таблице 4 представлен химический состав полученных образцов композиционной пшенично-льняной муки и исходной пшеничной муки. Как видно из таблицы, общее содержание жира в пшенично-льняной муке возрастает, в среднем, в 4 раза за счет добавления в помольную смесь семян льна. Следует отметить, что предварительное шелушение зерна пшеницы перед измельчением не влияет на содержание жира в образцах пшенично-льняной муки.

В композиционной мучной смеси, полученной при помоле смеси, состоящей из 95% пшеницы (5% шелушения) и 10% льна, удалось увеличить содержание жира на 472%, в т.ч. за счет ПНЖК семейства ɷ-3 (линоленовая кислота) и ɷ-6 (линолевая кислота), которые не синтезируются в человеческом организме. Вместе с тем, содержание белка в пшенично- льняной муке возрастает незначительно, в среднем на 11%. В композиционной мучной смеси, полученной из смеси 92,5% пшеницы (без шелушения) и 7,5% льна, удалось увеличить содержание белка на 11,5%.


Содержание жира в отрубях, полученных из двухкомпонентных зерновых смесей пшеницы и льна, примерно в 2 раза превышает их содержание в пшеничных отрубях (контроль), а предварительное шелушение зерна пшеницы увеличивает количество жира незначительно – на 1,15% (таблица 5).

Таким образом, проведенные исследования подтвердили нашу гипотезу и показали, что основная часть жира, содержащаяся в семенах льна, в т.ч. полиненасыщенные жирные кислоты семейства ɷ-3 и ɷ-6, попала в пшенично-льняную муку и сделала ее повышенной биологической ценности.

Общее содержание белка в полученных образцах увеличивается на 1-2% и составляет 13,2-14,6% для муки и уменьшается на 1-2% для отрубей и составляет 15,28-17,13% из двухкомпонентных пшенично-льняных зерновых смесей относительно соответствующего контроля.



Выводы
По результатам проведенных исследований разработана технологическая схема получения композиционной пшенично-льняной муки, позволяющая существенно обогатить продукты переработки зерновой смеси важнейшими жировыми компонентами семян льна, к которым относятся ПНЖК семейства ɷ-3 и ɷ-6. Установлено, что предварительное шелушение зерна пшеницы перед помолом в помольной смеси с семенами льна, не влияет на выход пшенично-льняной муки. Выявлено, что степень шелушения зерна влияет на белизну и зольность муки и не влияет на содержание жира в муке. Отруби, полученные при переработке двухкомпонентных зерновых смесей на основе характеризуются высоким содержанием белка (до 17,13%) и жира (до 12,21%) и также могут быть использованы для производства мучных изделий сбалансированного состава.

ЛИТЕРАТУРА 
1. Мелешкина Е.П. Научный подход к переработке семян льна на основе использования их фитохимического потенциала с целью создания новых пищевых продуктов с заданными свойствами // Аграрный вестник Юго-Востока. 2016. № 1-2 (14-15). С. 68-71.
2. Меренкова С.П., Кретова Ю.И., Лукин А.А. Технологическое обоснование использования продуктов переработки семян льна в хлебопекарной отрасли // Хлебопечение России. 2016. № 6. С. 24-27.
 3. Муругова Д.В, Никуличева Ю.В., Короткова А.А., Мосолова Н.И. Влияние льняного семени и продуктов его переработки на липидно-белковый состав молочной продукции // Пищевая промышленность. 2018. № 7. С. 29-31.
4. Сигарева М.А. Могильный М.П., Шалтумаев Т.Ш. Использование продуктов переработки семян льна для производства изделий повышенной пищевой ценности // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 5-6 (347-348). С. 42-45.
5. Тугжу Б.Б.А., Федорова Т.Ц., Забалуева Ю.Ю., Хамаганова И.В. Об использовании семян масличного льна для создания мясопродукта функционального назначения // Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. 2017. № 1. С. 325-326.
6. Цыганова Т.Б., Миневич И.Э., Зубцов В.А., Осипова Л.Л. К вопросу о пищевой безопасности семян льна и продуктов их переработки // Хлебопечение России. 2017. № 2. С. 23-26.
7. Goyal A., Sharma V., Upadhyay N., Sihag M., Gill S. Flax and flaxseed oil: an ancient medicine & modern functional food // Journal of Food Science and Technology. 2014. Т. 51. № 9. С. 1633-1653.
8. Guiné R.P.F., Ramalhosa E.C.D., Valente L.P. New foods, new consumers: innovation in food product development // Current Nutrition and Food Science. 2016. Т. 12. № 3. С. 175-189.
9. Krist S. Stuebiger G., Unterweger H. Analysis of volatile compounds and triacylglycerol composition of fatty seed oil gained from flax and false flax // European Journal of Lipid Science and Technology. 2006. Т. 108. № 1. С. 48-60.
10. Rahman M.S. State diagram of foods: its potential use in food processing and product stability // Trends in Food Science & Technology. 2006. Т. 17. № 3. С. 129-141.

Р.Х. Кандроков, Г.Н. Панкратов, И.С. Витол

Статья опубликована в журнале:
Современная наука и инновации. – 2018. – №4 (24).– С. 119-126.