CC BY
67
УДК: 664.788/577.15
Актуальные направления технологического развития мукомольной отрасли
Г. Н. Панкратов, д-р техн. наук, профессор; Е. П. Мелешкина, д-р техн. наук;
И. С. Витол, канд. биол. наук; Р. Х. Кандроков, канд. техн. наук
Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки, Москва
Актуальные направления развития технологии производства муки включают разработку новых технологий продуктов с повышенной биологической и пищевой ценностью, использование биотехнологических методов получения продуктов глубокой переработки, создание технологий новых, нетрадиционных продуктов и др. Конечная цель разработки новых и совершенствования традиционных технологий состоит в конструировании продуктов с заданными составом и свойствами. Так, во Всероссийском научно-исследовательском институте зерна и продуктов его переработки на примере переработки зерна тритикале в муку и крупу разработаны принципы формирования стабильных потоков муки из различных анатомических частей зерновки, что позволяет формировать разные сорта муки с заданными свойствами. На основании этих принципов впервые в России разработаны межгосударственные стандарты на муку и крупу из продовольственного зерна тритикале. Применение таких технологий позволяет получать из зерна
тритикале сортовую хлебопекарную муку, крупу для детского и диетического питания, крупку для макаронных изделий [1, 2, 3, 4].
Тритикале - первая зерновая культура, полученная скрещиванием пшеницы (ТгШсит) с рожью (Беса!е). В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в России (2016 г.), внесено 68 сортов озимого тритикале и 13 сортов ярового тритикале. Все новые сорта рекомендованы для продовольственных целей [5]. Расширяется и площадь возделывания этой весьма перспективной культуры как в России, так и в мире. Валовый сбор в России по данным Ро-скомстата в 2016 г. составил 624 тыс. тонн. Средняя урожайность тритикале в России в 2016 г. составила 7,8 ц/га [6].
Биопотенциал зерна тритикале во многом зависит от сортовых особенностей и условий выращивания. Пищевая ценность связана с высоким содержанием белка, незаменимых аминокислот, сбалансированностью аминокислотного состава. Биологи-
Фракции:
а - центральная часть
эндосперма; б - промежуточная часть
эндосперма; в - периферийная часть
эндосперма; г - алейроновый слой
и семенные оболочки; д- семенные плодовые оболочки
Зерно тритикале
Ж
Подготовка к переработке
Ж
а, б, в - мука хлебопекарная
а, б - мука кондитерская
а, б - мука макаронная
Требования к качеству зерна
Формирование помольных смесей
Очистка и гидротермическая подготовка
Разделение на анатомические части
Рис. 1. Схема глубокой переработки зерна тритикале
ческая ценность обусловлена преобладанием водо- и солерастворимых фракций белка и как следствие более высокой степенью усвоения белков тритикале, а также наличием витаминов, макро- и микроэлементов.
Однако в настоящее время в России тритикале используют преимущественно в производстве комбикормов и спирта, в то время как есть хорошая перспектива ее использования при производстве кондитерских изделий - печенья, бисквитов, кексов, крекеров. Возможно применение тритикалевой муки при производстве быстрых завтраков или при изготовлении диетических сортов хлеба, в том числе цельнозерновых. Производство хлеба из сортовой муки тритикале у нас в стране в настоящее время отсутствует.
Использование современных биотехнологических приемов позволяет разработать способы ферментативной модификации продуктов переработки зерна (мука разных типов, в том числе и с высоким содержанием периферийных частей, отруби) с использованием мультэнзимных композиций (МЭК) на основе про-теолитических и целлюлолитиче-ских ферментных препаратов; получить модифицированные продукты (белковый гидролизат, структурно-модифицированная мука, биомо-дифицированные отруби) с различной степенью и глубиной гидролиза белков и некрахмалистых полисахаридов, обладающих различными функционально-технологическими свойствами.
Основная цель исследований - разработка гибкой технологии, основанной на разделении на анатомические части зерна тритикале, для получения новых продуктов общего и специального назначения с заданными составом и свойствами.
В работе использовали муку из зерна тритикале новых сортов, сформированную на основе кумулятивных кривых зольности. Поскольку исследуемые образцы зерна тритикале не содержали сорную и зерновую примеси, технологический процесс подготовки зерна к помолу включал только гидротермическую обработку: зерно увлажняли до 14-15 % и отволаживали в течение 12 ч. Технологический процесс размола зерна включал четыре драных, шесть размольных и две вымольные системы. Параметры и режимы измельчения
соответствовали Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах для сортовых помолов пшеницы по сокращенной технологической схеме.
Первый этап формирования муки заключался в извлечении центральной части эндосперма с выходом муки 40-45 %, зольностью 0,60 % и включал 1, 2 и 3-ю размольные системы. Условно данному потоку муки присвоено буквенное обозначение - А. Второй этап состоял из 5-7 технологических систем и характеризовался выходом тритикалевой муки в количестве 25-26% и зольностью 0,91%. Условно потоку муки присвоено буквенное обозначение -Б. Третий этап состоял из вымола оболочек с выходом муки 5-7 %, зольностью 2,20% и включал 6-ую размольную систему и вымольные системы. Условное обозначение потока муки - В. В дальнейшем муку каждого из этапов смешивали с целью получения отдельных сортов (типов) муки, в результате чего было получено пять сортов муки. Условное обозначение сортов включает индекс Т - тритикале, а число - значение зольности, умноженной на 100. Так, мука Т - 60 представляла собой поток А зольностью 0,60%, мука Т - 70 -
смесь потоков А+Б. Мука Т - 80 -смесь потоков А+Б+В, мука Т - 120 -смесь потоков Б+В. Мука Т - 220 -поток В [7, 8].
Содержание растворимого белка определяли методом Лоури, активность протеаз - модифицированным методом Ансона; аминный азот - методом формольного титрования; редуцирующие вещества (РВ) - по методу Бертрана. Фракционирование белков и продуктов протеолиза три-тикалевой муки и отрубей по молекулярной массе проводили с использованием метода гель-хроматографии на колонке с сефадексом G-75 и Toyopearl gel HW-55F [9].
В качестве ферментных препаратов протеолитического и целлюлоли-тического действия были использованы: Нейтраза - бактериальная металлопротеиназа (Zn), продуцируемая Bacillus amyloliquefaciens; Алкалаза FG - бактериальная про-теиназа, продуцируемая Bacillus licheniformis; Дистицим Протацид Экстра - грибная протеаза, продуцируемая Aspergillus niger; Протеаза GC - 106 - грибная протеаза, продуцируемая Aspergillus oryzae; «Шера-зим 500L» - очищенная кслиланаза, продуцируемая Aspergillus oryzae и Aspergillus aculeatus; «Вискоферм L» -сбалансированная смесь ксиланазы,
Таблица 1
Химический состав новых сортов тритикалевой
муки, %
Образец муки, тип Белок (Nx6,25) Крахмал Жир
Т - 60 10,14 82,28 1,00
Т - 70 12,23 81,11 1,14
Т - 80 16,84 77,68 1,25
Т - 120 17,65 75,60 1,60
Т - 220 24,88 47,34 2,90
Таблица 2
Фракционный состав белков муки из зерна тритикале, %
Образец муки, тип Альбумины Глобулины Прола-мины Глюте-лины Нерастворимый остаток
Т - 60 11,05 17,82 39,25 28,08 3,80
Т - 70 12,00 18,14 36,78 26,64 6,44
Т - 80 20,58 22,24 25,68 23,47 8,03
Т - 120 72,02 12,04 4,08 3,50 8,30
Т - 220 43,79 28,95 12,53 6,78 7,95
ß-глюканазы, целлюлазы и а-амилазы, продуцируемая Aspergillus aculeatus. Все препараты рекомендованы для гидролиза биополимеров зернового сырья [10, 11, 12].
Исследование потоков муки из зерна тритикале позволило выявить наиболее перспективные потоки для получения продуктов глубокой переработки [13, 8]. Схема глубокой переработки зерна тритикале приведена на рис. 1 и включает следующие стадии подготовки зерна и переработки: отбор зерна по определенным критериям качества, формирование помольных смесей, очистка и гидротермическая обработка; разделение на анатомические части.
Полученная в итоге мука разных сортов характеризовалась разным анатомическим и биохимическим составом (табл. 1, 2).
Тритикалевые отруби содержали общего белка 15,90-20,56 %о, клетчатки - 10,68-14,85 %о; крахмала -22,62-32,72 %; нерастворимых пищевых волокон (гемицеллюлаз) -до 30%.
Мука образцов А, АБ, АБВ (Т - 60, Т - 70, Т - 80) получена из эндосперма и может быть использована напрямую в хлебопечении, что подтвердила пробная выпечка [8], а также после ферментативной модификации как компонент продуктов специального назначения, обладающих определенными функционально-технологическими свойствами (рис. 2).
Мука БВ и В (Т - 120, Т - 220) из периферийных частей эндоспер-
riofirpwb
Рис. 4. Фракционирование продуктов протеолиза белков тритикалевых отрубей МЭК-', методом гель-хроматографии на колонке с Toyopearl gel HW-55F
ма, включая алейроновый слой и семенную оболочку, может ограниченно использоваться в хлебопечении и, главным образом, является сырьем для дальнейшей переработки. Мука, полученная из разных частей эндо-
сперма, была подвергнута модификации с использованием мультэн-зимных композиций (МЭК) на основе микробных ферментных препаратов протеаз бактериального и грибного происхождения. Предварительно
были изучены основные кинетические параметры ферментативных реакций с использованием зернового субстрата, подобраны оптимальные дозировки ферментных препаратов протеаз, составлены мультэнзимные композиции с целью получения продуктов с разной степенью гидролиза, а следовательно, с различными функционально-технологическими функциями [11, 14, 15]. Применение МЭК, в состав которой входят про-теолитические ферменты с разной специфичностью действия (препараты бактериальных «Нейтраза» и «Ал-калаза FG» и грибной «Протеаза GC-106» протеаз), позволило практически полностью гидролизовать белки, о чем свидетельствуют данные фракционирования продуктов протеолиза методом гель-хроматографии на колонке с сефадексом G - 75. Так, высокомолекулярная фракция с молекулярной массой более 70000 и фракция с молекулярной массой 40000 - 30000 Да практически отсутствуют, при этом в гидролизате количество низкомолекулярных пептидов и аминокислот увеличилось примерно в 2,5-3,0 раза по сравнению с контролем (рис. 3.).
Полученные данные позволили позиционировать полученный с использованием МЭК на основе ферментных препаратов протеаз гидро-лизат как возможный компонент гипоаллергенных и безглютеновых изделий лечебно-профилактического назначения.
Отруби и мука с высоким содержанием периферийных частей, содержащие большое количество некрахмалистых полисахаридов, были модифицированы с использованием МЭК на основе ферментных препаратов целлюлолитического и протео-литического действия. В результате получены продукты ферментативной модификации муки и отрубей из зерна тритикале с разной степенью гидролиза белков и некрахмалистых полисахаридов и различными функционально-технологическими свойствами [10, 15, 2].
В состав двух мультэнзимных композиций, которые использовали для ферментативной модификации тритикалевых отрубей и муки с высоким содержанием периферийных частей вошли: Шеразим + Нейтраза (МЭК-1) и Вискоферм + Дистицим Протацид Экстра (МЭК-2). Выбор ферментных препаратов обусловлен
различной специфичностью действия и примерно одинаковыми оптиму-мами действия: оптимум температуры 50 °С, рН 5,5-6,0 для МЭК-1 и 40 °С, рН 3,5 для МЭК-2. Гидролиз проводили в два этапа. На первом этапе вносили целлюлолитический ферментный препарат, на втором этапе - ферментный препарат про-теолитического действия. Дозировка ферментных препаратов и концентрация субстрата, продолжительность каждого этапа были подобраны экспериментально [11].
Кинетика ферментативных реакций гидролиза биополимеров зернового субстрата (разные типы муки и тритикалевые отруби), степени гидролиза и соотношения фракций с различной молекулярной массой методом гель-хроматографии на колонке с Toyopearl gel HW-55F показаны на рис. 4, 5. Исследования функционально-технологических свойств продуктов глубокой переработки зерна тритикале легли в основу разработки биотехнологических способов модификации продуктов переработки зерна тритикале (рис. 6).
С применением методов ферментативной модификации и использованием мультэнзимных композиций на основе целлюлолитических и про-теолитических ферментных препаратов получены белковый гидролизат, структурно-модифицированная мука, биомодифицированные отруби с различной степенью и глубиной гидролиза белков и некрахмальных полисахаридов, обладающих различными функционально-технологическими свойствами [10, 11, 15].
Разработанные способы модификации продуктов переработки зерна тритикале включают следующие стадии:
подготовка суспензии - тритикале-вая мука, отруби: вода (гидромодуль 1:4);
подготовка растворов ферментных препаратов, создание МЭК;
ферментативный гидролиз с использованием МЭК при разработанных условиях (концентрация субстрата, дозировка ферментных препаратов, оптимальные температура и рН), инактивация ферментных препаратов, получаемый продукт - гидролизованная мука или отруби (неосветленный гидролизат);
центрифугирование, получаемый продукт - гидролизат (надосадочная жидкость) и паста (осадок);
а, б, в - мука хлебопекарная
а, б - мука кондитерская
а, б - мука макаронная
в, г - мука с высоким содержанием периферийных частей, отруби
1 J
I
Биомодифицированная мука с использованием МЭК на основе ферментных препаратов протеаз бактериального и грибного происхождения
J
Биомодифицированные отруби и мука с высоким содержанием периферийных частей с использованием МЭК на основе ферментных препаратов целлюлолитического и протеолитического действия
J
Продукты ферментативной модификации муки и отрубей из зерна тритикале с разной степенью гидролиза белков и некрахмальных полисахаридов и различными функционально-технологическими свойствами
Рис. 6. Основные направления ферментативной модификации продуктов переработки зерна тритикале
1 f^li^irf, •Уа I
Исследование ферментативной кинетики и эффективности ферментных препаратов
II|KIK:U ШМС фсрчеШЗГНШНй! ыадифмкырш 1
ЦГЛ# 1D11 DO; 1V К14 w 1
ClILICD&U ÜIIP IL'XItlX'ICir H'ljCCKWJI 4IVI1l'jni KUIItl II K-pfiuripeviymn« L IKIIUJii-kiPuiiiKM my.II. I Ш1ММ1ЧМХ К1>Ч1ННИ11ИИ
Создан не новых пдодукшв шляния ihjqiüi it н
■t I K.'u.na.sh.mn! о n;v к:зш я
| Хлеб и хлебобулочные изделия | j Кондитерские изделия j
Йогурты
3 с
Соусы
Рис. 7. Этапы разработки способов ферментативной модификации и возможные области применения полученных продуктов
сушка, получаемый продукт - сухой гидролизат и гидролизованные мука, отруби.
Полученные с помощью гель-хроматографии экспериментальные данные по соотношению высоко-, средне- и низкомолекулярных пептидов в модифицированных продуктах переработки зерна тритикале, а также оценка функционально-технологических свойств полученных модифицированных продуктов свидетельствуют о том, что ферментативная модификация приводит к определенным изменениям функционально-технологических свойств исходной муки и отрубей
из зерна тритикале [10]. Это позволяет найти новые наиболее рациональные области применения модифицированных продуктов как в качестве обогатителей, так и в качестве функционально-технологических компонентов, обеспечивающих желаемую структуру, технологические и потребительские свойства пищевых продуктов (рис. 7).
В целом, предлагаемая технология позволяет формировать различные сорта тритикалевой муки (хлебопекарной, кондитерской, макаронной и т.д.) и крупы типа «манная»; проводить глубокую переработку трити-калевых отрубей и муки с высоким
содержанием периферийных частей с использованием биотехнологических методов (ферментативная модификация); получать ценные компоненты для обогащения и создания новых продуктов с заданными свойствами и составом, тем самым способствовать расширению не только сырьевой базы, но и ассортимента выпускаемой продукции.
Для решения вопроса о применимости конкретных продуктов, белки которых модифицированы, в различных пищевых технологиях необходимо знать не только химический состав, но и функционально-технологические свойства. Полученные экспериментальные данные по изучению водосвязывающей, жиросвязывающей, жироэмульги-рующей, пенообразующей способности, а также стабильности эмульсии и стойкости пены модифицированных тритикалевых отрубей и муки с высоким содержанием периферийных частей с использованием двух муль-тэнзимных композиций показали, что ферментативная модификация приводит к определенным изменениям функционально-технологических свойств исходной муки и отрубей из зерна. Это позволяет найти новые наиболее рациональные области применения модифицированных продуктов в качестве обогатителей и функционально-технологических компонентов. Так, образцы, имеющие значения рН близкие к нейтральным (модифицированные с использованием МЭК1) с учетом значений пенообразующей и жироэ-мульгирующей способности, могут быть использованы в производстве сдобных хлебобулочных изделий, кексов, бисквитов. Образцы, имеющие кислые значения рН (модифицированные с использованием МЭК2) с учетом их функциональных свойств могут применяться для обогащения фруктовых напитков, кисломолочных продуктов, салатных заправок, соусов и т. п. [15].
ЛИТЕРАТУРА
1. Кандроков, Р. Х. Высокоэффективная технология получения различных сортов хлебопекарной муки из зерна тритикале/ Р. Х. Кандроков [и др.] // Сб. материалов Междунар. научно-практ. конф. «Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и продовольствия. Создание национальной системы управления качеством пищевой
продукции», 23-24 ноября 2016 г. - М., 2016. - С. 158-188.
2. Кандроков, Р. Х. Технология переработки зерна тритикале в крупу типа «манная»/Р. Х. Кандроков, Г. Н. Панкратов // Хлебопродукты. - 2017. - № 1. -С. 52-53.
3. Панкратов, Г. Н. Исследование процесса измельчения зерна тритикале / Г. Н. Панкратов, Р. Х. Кандроков, Е. В. Щербакова // Хлебопродукты. -2016. - № 10. - С. 59-61.
4. Панкратов, Г. Н. Процесс крупоо-бразования при переработке зерна тритикале в хлебопекарную муку/Г. Н. Панкратов, Р. Х. Кандроков // Сб. материалов конференции, посвященной 70-летию со дня основания Санкт-Петербурского филиала НИИ хлебопекарной промышленности: Усиление конкурентного потенциала пищевых предприятий путем развития эффективных биотехнологий. -СПб. - 2016. - С. 97-103.
5. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. Сорта растений (офиц. изд.). - М.: Росинформагротех. -2016. - С. 18-19.
6. [http://www.openbusiness.ru/ обзор рынка тритикале в России] (дата обращения: 28.03.2017).
7. Мелешкина, Е. П. Технологические и биохимические показатели как составляющие качества муки тритикале/Е. П. Мелешкина [и др.] // Контроль качества продукции. - 2017. - № 1. - С. 38-44.
8. Панкратов, Г. Н. Технологические свойства новых сортов тритикалевой муки/Г. Н. Панкратов [и др.] // Хлебопродукты. - 2016. -№ 1. - С. 60-62.
9. Нечаев, А. П. Пищевая химия. Лабораторный практикум/ А. П. Нечаев [и др.]. - СПб.: ГИОРД. - 2006. - 304 с.
10. Витол, И. С. Биоконверсия тритикалевых отрубей с использованием ферментных препаратов целлюлоли-тического и протеолитического действия/ И. С. Витол, Е. П. Мелешкина, Г. П. Карпиленко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2016. - № 10. -С. 35-38.
11. Витол, И. С. Ферментативная модификация муки тритикале с использованием протеолитических ферментных препаратов/И. С. Витол, Г. П. Карпилен-ко // Хранение и переработка сельхоз-сырья. - 2015. - № 9. - С. 17-22.
12. Мелешкина, Е. П. Модификация растительного белка зерна тритикале с помощью биотехнологических методов/ Е. П. Мелешкина, И. С. Витол, Г. П. Карпиленко // Хлебопродукты. -2016. - № 5. - С. 62-64.
13. Витол, И. С. Биохимическая характеристика новых сортов тритикалевой муки/И. С. Витол [др. и] // Хлебопродукты. - 2016. - № 2. - С. 42-44.
14. Витол, И. С. Введение в технологии продуктов питания/И. С. Витол [и др.]/Под ред. А. П. Нечаева. - М.: ДеЛи плюс. - 2011. - 720 с.
15. Витол, И. С. Функциональные свойства модифицированных продуктов переработки зерна тритикале/И. С. Витол, Е. П. Мелешкина, Г. П. Карпиленко // Хранение и переработка сельхозсырья. -2017. - № 2. - С. 27-29.
REFERENCES
1. Kandrokov R. Kh. et al. [Highly efficient technology for obtaining various types of bakery flour from triticale grain]. Sb. materialov Mezhdunar. nauchno-prakt. konf. «Bezopasnost i kachestvo sel'skokhozyaistvennogo syr'ya i prodovol'stviya. Sozdanie natsional'noi sistemy upravleniya kachestvom pishchevoi produktsii», 23-24 noyabrya 2016 g. [Proc. Intern. scientific-practical. conf. «Safety and quality of agricultural raw materials and food. Establishment of a national quality management system for food products», November 23-24, 2016.]. Moscow, 2016, pp. 158-188. (In Russ.)
2. Kandrokov R. Kh., Pankratov G.N. [Technology of processing triticale grain in cereals such as «semolina»]. Khleboprodukty, 2017, no. 1, pp. 52-53. (In Russ.)
3. Pankratov G. N., Kandrokov R. Kh., Shcherbakova E. V. [Investigation of the triticale grain milling process]. Khleboprodukty, 2016, no. 10, pp. 59-61 (In Russ.)
4. Pankratov G. N., Kandrokov R. Kh. [The process of cereal formation during the processing the triticale grain into baking flour]. Sb. materialov konferentsii, posvyashchennoi 70 letiyu so dnya osnovaniya Sankt-Peterburskogo filiala NII khlebopekarnoi promyshlennosti: Usilenie konkurentnogo potentsiala pishchevykh predpriyatii putem razvitiya effektivnykh biotekhnologii [Proc. Conference dedicated to the 70th anniversary of the founding of the St. Petersburg branch of the Research Institute of the baking industry: Strengthening the competitive potential of food enterprises through the development of effective biotechnologies]. St. Petersburg, 2016, pp. 97-103. (In Russ.)
5. The state register of breeding achievements admitted to use. Vol. 1. Varieties of plants (official ed.). Moscow, Rosinformagrotech Publ., 2016, pp. 1819. (In Russ.)
6. [http://www.openbusiness.ru/ review of the market of triticale in Russia] (date of circulation: 28.03.2017). (In Russ.)
7. Meleshkina E. P. et al. [Technological and biochemical indicators as components of flour quality triticale]. Kontrol' kachestva produktsii, 2017, no. 1, pp. 38-44. (In Russ.).
8. Pankratov G. N. et al. [Technological properties of new grades of tritical flour]. Khleboprodukty, 2016, no. 1, pp. 60-62. (In Russ.)
9. Nechaev A. P. et al. Pishchevaya khimiya. Laboratornyi praktikum [Food Chemistry. Laboratory Practice]. St.
Petersburg, GIORD PubL, 2006, 304 p.
10. Vitol I. S., Meleshkina E. P., Karpilenko G. P. [Bioconversion of tritical bran using enzymatic preparations of cellulolytic and proteolytic action]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya, 2016, no. 10, pp. 35-38. (In Russ.)
11. Vitol I. S., Karpilenko G. P. [Enzymatic modification of triticale flour using proteolytic enzyme preparations]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya, 2015, no. 9, pp. 17-22. (In Russ.)
12. Meleshkina E. P., Vitol I. S., Karpilenko G. P. [Modification of vegetable protein of grain triticale using biotechnological
methods]. Khleboprodukty, 2016, no. 5, pp. 62-64. (In Russ.)
13. Vitol I. S. et al. [Biochemical characteristics of new grades of tritical flour]. Khleboprodukty, 2016, no. 2, pp. 42-44. (In Russ.)
14. Vitol I. S. et al. Vvedenie v tekhnologii produktov pitaniya [Introduction to Food Technology], ed. by A. P. Nechaev. Moscow, DeLi plyus Publ., 2011. 720 p.
15. Vitol I. S., Meleshkina E. P., Karpilenko G. P. [Functional properties of modified triticale grain products]. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya, 2017, no. 2, pp. 27-29. (In Russ.)
Актуальные направления технологического развития мукомольной отрасли
Ключевые слова
зерно тритикале; модифицированные продукты; мука; отруби; технология переработки; функциональные свойства
Реферат
Предложено актуальное направление развития мукомольного производства, основанного на разделении на анатомические части зерна тритикале и применении биотехнологических методов как основы глубокой переработки сырья. Реализация поставленной цели позволит конструировать продукты питания из зерна с заданными составом и свойствами. На сегодняшний день разработаны основные способы управления технологическими процессами подготовки и размола зерна различных культур. Так, на примере переработки зерна тритикале в муку и крупу разработаны принципы формирования стабильных потоков муки из различных анатомических частей зерновки, что позволяет формировать различные сорта муки с заданными свойствами. На основании этих принципов впервые в России созданы межгосударственные стандарты на муку и крупу из продовольственного зерна тритикале. Применение разработанных технологий позволяют получать такие продукты из зерна тритикале как сортовая хлебопекарная мука, крупа для детского и диетического питания, крупка для макаронных изделий. Перспективным и актуальным направлением научных исследований становится использование методов биотехнологического воздействия на различные зерновые культуры и продукты их переработки с получением компонентов как для обогащения пищевых продуктов, так и для создания новых продуктов питания общего, функционального и лечебно-профилактического назначения для различных групп населения. Разработаны способы ферментативной модификации продуктов переработки зерна (мука разных типов, в том числе и с высоким содержанием периферийных частей, отруби) с использованием мультэнзимных композиций (МЭК) на основе протеолитических и целлюлолитических ферментных препаратов; показана принципиальная возможность получения модифицированных продуктов (белковый гидролизат, структурно-модифицированная мука, биомодифицированные отруби) с различной степенью и глубиной гидролиза белков и некрахмалистых полисахаридов, обладающих различными функционально-технологическими свойствами. Предложены пути использования новых биомодифи-цированных продуктов для обогащения продуктов питания массового спроса и создания новых пищевых продуктов с заданными функционально-технологическими свойствами специального назначения.
Авторы
Панкратов Георгий Нестерович, д-р техн. наук, профессор, Мелешкина Елена Павловна, д-р техн. наук, Витол Ирина Сергеевна, канд. биол. наук, Кандроков Роман Хажесетович, канд. техн. наук Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки, 127434, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11, pankratof.gn@yandex.ru; mep5@mail.ru; vitolis@yandex.ru; nart132007@mail.ru
Current trends of technological development of the production of milling industry and food processing industry
Key words
triticale grain; modified products; flour; bran; flour, technology of processing; functional properties
Abstracts
The actual direction of development of the flour-milling industry is proposed, connected with the development of a flexible technology based on the division of the triticale into anatomical parts of grain and the attraction of biotechnological methods as the basis for deep processing for obtaining new products of general and special purpose possessing increased food and biological value. Realization of the set goal will allow to design food products from grain with the specified composition and properties. Today, developed the basic process control methods for the preparation and grinding grain of different cultures in order to obtain products with a given chemical composition and properties. So, as an example of processing of triticale grain into flour and groats, developed principles for stable flows of flour from different anatomical parts of the weevil, that allows you to create different kinds of flour with specified properties. On the basis of these principles for the first time in the Russian Federation are developed interstate standards for flour and groats of food grain triticale. Application of the developed technologies allow to obtain such products from triticale grain as: High-quality baking flour, cereals for children and dietary food, semolina for pasta. Prospective and current focus of research for the technological development of the flour milling industry is the use of methods of biotechnology impacts on different crops and their products to produce a component with desired properties for food fortification and the creation of new products of general nutrition, functional and therapeutic and prophylactic purposes for different population groups. Using modern biotechnological methods developed methods modifying enzyme grain by-products (flour types, including high peripheral parts, bran) using multenzimnyh compositions (IEC) on the basis of cellulolytic and proteolytic enzyme preparations; The principal possibility of obtaining modified products (protein hydrolyzate, structurally modified flour, bran biomodifitsirovannye) with varying degrees of depth and hydrolysis of proteins and non-starch polysaccharides with different functional and technological properties; Possible ways of using new biomodifitsirovannyh products to enrich the food mass market, and the creation of new food products with desired functional and technological properties of special purpose.
Authors
Pankratov George Nesterovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Meleshkina Elena Pavlovna, Doctor of Technical Sciences, Vitol Irina Sergeevna, Candidate of Biological Sciences,
Kandrokov Roman Khazhesetovich, Candidate of Technical Sciences All-Russian Research Institute of Grain and Products of Processing, 11 house, Dmitrovskoe highway, Moscow, 127434, Russia Pankratof.gn@yandex.ru; Mep5@mail.ru; Vitolis@yandex.ru; Nart132007@mail.ru
