Подготовка зерна белого люпина к глубокой переработке

Люпин – зернобобовая культура. К основным его достоинствам относят высокое содержание белка в зерне, по процентному соотношению и качеству сопоставимого с соей. Кроме того, по сравнению с соей, урожайность люпина выше, себестоимость его возделывания ниже, а ареал произрастания существенно продвинут на север. Отметим, что «мичуринцы» еще до люпина не добрались и генномодифицированные сорта пока отсутствуют.

Из трех видов люпина (узколистный, желтый и белый) именно белый люпин селекции ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева наиболее приспособлен к выращиванию в Центральном Черноземье, Среднем Поволжье, Северном Кавказе, южной части Нечернозёмной зоны. Это такие сорта как Старт, Мановицкий, Гамма, Дельта, Дега, Детер 1. Все они имеют зерновое направление [1].

Семена белого люпина сплюснутые, четырехугольные, с закругленными углами, розово-телесного цвета. Внешний вид зерна белого люпина сорта «Дега» представлен на рис.1, а некоторые его характеристики приведены в табл. 1.


Таблица 1. Некоторые физико-технологические ориентировочные параметры белого люпина сорта «Дега»
 

Показатель	Среднее значение
Масса 1000 зерен,г	233
Размеры, мм: ширина толщина	9,4 4,4
Доля оболочки (по массе), %	14-19
Толщина оболочки, мм	0,27
Плотность (при влажности 9%), кг/м3	1200
Насыпная плотность (при влажности 7-15%), кг/м3	730-790
Плотность укладки на плоскость, кг/м2	3,4
Содержание белка, %: в цельных зернах в ядре	до 38 до 45

В зерне белого люпина содержится сырого протеина до 40%, сырого жира – 9%, сырой клетчатки – 11%.
Антипитательным веществом в люпине, лимитирующим его применение в кормопроизводстве, является алкалоиды (люпанин, люпинидин, гидроксилюпанин и т.п.). Наибольший интерес представляют малоалкалоидные сорта белого люпина (содержание алкалоидов менее 0,3%) и безалкалоидные, которые содержат алкалоидов меньше 0,025%, что позволяет использовать их в питании человека. На кормовые цели используют только люпин, отвечающий требованиям «ГОСТ 11321-89.  Люпин кормовой. Требования при заготовках и поставках». В ГОСТе оговаривается не содержание алкалоидов, а ограничивается количество алкалоидных семян люпина (не более 3%). Определение алкалоидных семян люпина ведут по ГОСТу 12043.

На конец октября 2013 г. представление о ценах на белковые компоненты комбикормов дает рис. 2, где представлены коммерческие предложения (в которых были указаны содержания протеина и цена), взятые с сайта www.agroserver.ru.


    Как видно из рисунка, цена люпина на множестве «шрот и жмых подсолнечника – шрот и жмых рапса – люпин – жмых сои – шрот сои» укладывается в линейную зависимость «цена – содержание протеина». Цена колеблется в зависимости, в том числе, и от содержания протеина и увеличение его содержания на 1% повышает стоимость продукта на 1000 руб/т.

Следует заметить, что использование соевого шрота и жмыха в кормопроизводстве предполагает их тестирование, что требует дополнительных затрат, в то время, как люпин из-за низкого содержания ингибитора трипсина может вводиться без термообработки. Тем не менее, термообработка считается одним из способов повышения кормовой ценности зерна, в том числе и бобовых культур.

Предложено много методов термообработки – обжаривание, пропаривание, экструдирование, микронизация (ВТМ) и т.п. [2]. В любом случае процесс связан с повышением температуры продукта в некотором интервале времени. По вопросу целесообразности термообработки существует два мнения.

В качестве аргументов против термообработки приводятся следующие соображения:

• Тепловое воздействие (тем более с большой температурной экспозицией) приводит к разрушению ряда аминокислот.
• Частично инактивируется витаминный комплекс.
• Появляются дополнительные затраты.

Гораздо больше аргументов за термообработку:

• Умеренная денатурация белка способствует более эффективному его усвоению у некоторых групп животных и птицы.
• Термообработка снижает растворимость белка, т.е. формирует так называемый «защищенный» белок с улучшенным показателем НРП (не растворяющийся в рубце протеин), что повышает эффективность его использования в рационах жвачных животных.
• Тепловое воздействие на углеводный комплекс способствует деструкции его компонент на более легко усвояемые формы.
• Имеет место обеззараживание семян.
• Наблюдается частичная инактивация антипитательных веществ, в частности, алкалоидов в люпине (до 30%).
• Улучшается вкус и запах, вследствие чего – поедаемость корма.

В конечном итоге, вопрос об эффективности использования термообработанного люпина в кормопроизводстве должен решаться зоотехниками по результатам сравнительных экспериментов в кормлении животных или технологами, если это производство продуктов питания.
Оболочки зерна белого люпина составляют до 20%, поэтому их удаление позволяет приблизить содержание белка в продукте к 50%.
Процесс шелушения включает ряд операций, в частности, дробление, пневмо- и ситовое сепарирование.
На рис. 3 показаны продукты первичной переработки белого люпина, полученные по технологии мукомольно-крупянного производства.
К настоящему времени во ВНИИ зерна РАСХН отработано несколько вариантов подобной технологии с использованием вальцевых, молотковых и центробежных дробилок [3].
    Для снижения содержания алкалоидов в продуктах, включающих люпин, необходимо снизить его концентрацию в зерне. Это возможно несколькими способами:
* Селекционным. Созданием безалкалоидных сортов (сладкий люпин).
* Технологическим. Удалением или инактивацией, например, в простейшем случае вымачиванием [4].


Другим способом нормирования содержания алкалоидов может являться регламентирование дозировки добавок цельно-люпиновых компонент в комбинированные продукты.

Учитывая, что имеющиеся технологические методы снижения уровня алкалоидов нерациональны, то при отсутствии сортов сладкого белого люпина последний способ использования низкоалкалоидного люпина остается единственным.
По аналогии с соевыми продуктами, можно представить набор полуфабрикатов и продуктов из люпина. Схема одного из вариантов такого набора дана на рис. 4.

Наибольшие перспективы применения, к настоящему времени, имеет люпиновая мука в качестве пищевой добавки в хлебопекарные, кондитерские и мясные изделия, что позволяет обогатить их белком и пищевыми волокнами, заменить часть яиц, жиров и эмульгаторов, улучшить вкус, текстуру, выявить цвет, повысить влагоудерживающую способность. Обратили внимание на зерно люпина и его оболочки разработчики функционального и детского питания. Масло люпина используется в фармацевтической и косметической промышленностях. Апробированы технологии получения белковых концентратов и изолятов [5].
Список литературы
1. Цыгуткин, А.С, Зверев, С. В. Белый люпин как сельскохозяйственная культура / А.С. Цыгуткин, С.В. Зверев  // Хранение и переработка зерна. –  2014. – №4.
2. Зверев, С.В. Соя. Свойства. Термообработка. Использование / С.В. Зверев, О.Ш. Сесикашвили, Ю.Г. Буллах. – Кутаиси: Из-во гос. университета Акакия Церетели, 2013.
3. Зверев, С.В. Первичная переработка зерна белого люпина / С.В. Зверев, А.С. Цыгуткин // Современный фермер. – 2014. – №8.
4. Косолапов, В.М. Горох, люпин, вика, бобы: оценки и использование в кормлении сельскохозяйственных животных / В.М., Косолапов, А.И. Фицев, А.П. Гаганов, М.В. Мамаев. – М.: ООО «Угрешская типография», 2009.
5. Зверев, С. В. Люпин в народном хозяйстве / С.В. Зверев, И.А. Панкратьева, А.С. Цыгуткин, А.Л. Штеле // Хранение и переработка зерна. – 2014, №5.

---