CC BY
41
УДК 664.788 DOI 10.24412/0235-2486-2021-4-0043
Дробленая крупа из нута
С.В. Зверев*, д-р техн. наук, профессор; О.В. Политуха; Л.В. Ванина, канд. хим. наук ВНИИ зерна и продуктов его переработки - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва
Дата поступления в редакцию 16.02.2021 * [email protected]
Дата принятия в печать 02.04.2021 © Зверев С.В., Политуха О.В., Ванина Л.В., 2021
Реферат
В связи с дефицитом белка вообще и животного в частности в последнее время возрос интерес к растительным белкам. Одним из способов улучшения качества белка, в частности зернопродуктов, является создание композитных смесей, например, злаковых крупяных и бобовых культур. При купажировании традиционных круп и зерна бобовых культур желательно иметь сопоставимые размеры частиц компонентов. Среди бобовых культур нут отличается повышенным содержанием общего белка и хорошим аминокислотным профилем. Цель исследований - оценка возможности получения дробленой номерной крупы различных фракций из нута. В статье приведена технологическая схема получения номерной дробленой крупы из зерна нута на базе молотковой дробилки из нута сортов «Вектор», «Заволжский» и «Золотой юбилей» урожая 2015 г. (Орловская обл.). Рассмотрено влияние размера отверстий рабочего сита дробилки и влажности зерна на выход и фракционный состав дробленки. Выход крупы, как общий, так и пофракционный, несущественно зависит от рассмотренных сортов нута. При уменьшении размера отверстий рабочего сита дробилки с 5 мм до 3 мм и росте влажности зерна с 8 % до 11-12 % выход крупы снижается, возрастает доля мучки. Добавка до 15-20 % нута в традиционные крупы из злаковых культур повышает не только общее содержание белка, но и существенно улучшает его качество.
Ключевые слова
нут, крупа, технология получения
Для цитирования
Зверев С.В., Политуха О.В., Ванина Л.В. (2021) Дробленая крупа из нута // Пищевая промышленность. 2021. № 4. С. 46-49.
Crushed chickpea groats
S.V. Zverev*, Doctor of Technical Sciences, Professor; O.V. Politukha; L.V. Vanina, Candidate of Chemical Sciences All-Russian Scientific-Research Institute of Grain and its Processing Products - Branch of the Federal Scientific Center of Food Systems V.M. Gorbatov RAS
Received: February 16, 2021 * [email protected]
Accepted: April 2, 2021 © Zverev S.V., Politukha O.V., Vanina L.V., 2021
Abstract
In connection with the deficiency of protein in general and animal in particular, interest in plant proteins has increased recently. One of the ways to improve the quality of protein, in particular grain products, is the creation of composite mixtures, for example, cereals and legumes. When blending traditional cereals and legumes, it is desirable to have comparable particle sizes of the components. Among legumes, chickpeas have a high total protein content and a good amino acid profile. The purpose of the research is to assess the possibility of obtaining crushed numbered cereals of various fractions from chickpea. The article presents a technological scheme for obtaining numbered crushed cereals from chickpea grain on the basis of a hammer crusher from chickpea varieties «Vector», «Zavolzhsky» and «Golden Jubilee» of the 2015 harvest (Oryol region). The influence of the size of the openings of the working sieve of the crusher and the moisture content of the grain on the output and fractional composition of the crushed is considered. The output of cereals, both general and fractional, insignificantly depends on the considered varieties of chickpea. With a decrease in the size of the openings of the working sieve of the crusher from 5 mm to 3 mm and an increase in grain moisture from 8 % to 11-12 %, the cereal yield decreases, and the share of flour increases. The addition of up to 15-20 % of chickpeas to traditional cereals from cereals increases not only the total protein content, but also significantly improves its quality.
Key words
chickpeas, cereals, production technology For citation
Zverev S.V., Politukha O.V., Vanina L.V. (2021) Crushed chickpea groats // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost'. 2021. No. 4. P. 46-49.
Введение. В связи с дефицитом белка вообще и животного в частности в последнее время возрос интерес к растительным белкам. В Европейском Союзе с 2020 г. стартовал проект Smart Protein (общий бюджет проекта составляет 9,6 млн евро), в рамках которого будут разрабатываться технологии получения белков из растений, грибов, побочных продуктов переработки и отходов производства. Результаты в виде новых продуктов ожидаются к 2025 г. К сотрудничеству привлечено 33 участника из 21 страны, представляющих промышленность, сферу научно-исследовательских разработок и научное сообщество. Проект возглавляет Институт продовольствия и питания Ирландского национального университета в Корке [1].
Однако растительные белки, в отличие от животных, являются неполноценными. Одним из способов улучшения
качества белка, в частности зернопро-дуктов, является создание композитных смесей, например, злаковых крупяных и бобовых культур. Это позволяет не просто провести обогащение белком, но и улучшить сбалансированность аминокислотного состава. [2, 3]. В табл. 1 представлены аминокислотные скоры незаменимых аминокислот белков ряда культур (относительно эталона ФАО/ ВОЗ от 2013 г.).
Как видно, белок крупяных культур лимитирован по лизину, а нута по сумме серосодержащих аминокислот - метио-нину + цистину.
При купажировании традиционных круп и зерна бобовых культур желательно иметь сопоставимые размеры частиц компонентов. Как правило, в кулинарии зерно бобовых используется в целом виде, в лучшем случае удаляют оболочку и разделяют семядоли, как, например, при производстве гороховой крупы.
Однако номерные дробленые крупы из зерна бобовых культур на рынке отсутствуют, что делает проблематичным их использование в композициях с другими цельными или дроблеными крупами. Среди бобовых культур нут отличается повышенным содержанием общего белка и хорошим аминокислотным профилем [4, 5, 6].
Цель исследований - оценка возможности получения дробленой номерной крупы различных фракций из нута.
Объекты и методы исследований.
В качестве объекта исследований было использовано зерно нута сортов «Вектор», «Краснокутский» и «Золотой юбилей» урожая 2015 г., предоставленное ФГБНУ «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур».
Влажность определялась на ИК влагомере МФ-30 фирмы «Sartorius».
Процесс получения крупы из нута в лабораторных условиях включал дробление нута, в данном случае на молотковой дробилке. Полученная дробленка на рассеве разделяется по фракциям в соответствии с номерами крупы. Дробление крупы проводилось на лабораторной молотковой дробилке, отвеивание оболочки и мучки -на лабораторном пневмосепараторе.
оценка фракционного состава дроб-ленки осуществлялась рассевом на лабораторных ситах с перфорированными полотнами и круглыми отверстиями по DIN 24041 и DIN 24042 и проволочных ситах по ГОСТ 3826-82 (Сетки прово-
Аминокислотные скоры незаменимых аминокислот
зернобобовых культур
Таблица 1 белков ряда зерновых и
Зерно-продукты Общий белок, % Лизин Метионин +цистин Изолейцин Лейцин Трионин Фениланин +тирозин Триптофан Валин Гистидин
Бобовые
Нут 27,0 1,49 0,93 1,42 1,29 1,60 2,09 1,39 1,32 1,84
Крупы
Полтавская 11,5 0,51 1,21 0,96 0,97 1,05 1,93 1,18 0,83 1,52
Кукурузная 8,3 0,40 1,00 1,26 1,67 0,74 1,49 0,83 0,95 1,21
Пшенная 11,0 0,44 1,87 1,53 2,27 1,40 2,22 1,79 1,43 1,31
Ржаная 10,3 0,58 1,43 0,67 0,90 1,12 1,50 1,59 0,77 1,74
Тритикалевая 13,0 0,59 1,60 1,23 1,15 1,25 1,91 1,83 1,17 1,76
Ячменная 10,5 0,78 1,80 1,22 1,11 1,36 2,07 2,53 1,23 2,33
Овсяная 16,8 0,87 1,86 1,38 1,25 1,37 2,13 2,11 1,39 1,51
Рисовая 6,6 0,75 1,91 1,44 1,36 1,43 2,12 1,77 1,53 1,47
Эталонный белок 4,8 2,3 3,0 6,1 2,5 4,1 0,66 4,0 1,6
НУТ
Таблица 2
Результаты дробления зерна нута различных сортов влажностью 8 % на молотковой дробилке с ситом 5 мм при скорости удара на периферии молотков Уу = 17 м/с
Размер Сход, % Общий выход крупы, %
Сорт нут отверстий рабочего сита, мм Дно 0,63 0,67 1,5 2,0 2,5
5 Эксперимент* 18,3 4,8 10,8 22,6 17,3 26,2 -
Вектор Пересчет 24,7 6,6 14,6 30,7 23,4 0 75,3
3 Эксперимент* 30,8 7,1 18,8 27,8 8,4 7,00 -
Пересчет 33,2 7,6 20,2 29,9 9,1 0 66,8
Краснокутский 5 Эксперимент** Пересчет 23,3 23,7 6,9 7,0 12,8 13,1 26,8 27,2 28,5 29,0 1,7 0 76,3
Золотой 5 Эксперимент** 22,7 7,1 14,2 29,1 25,5 1,4 -
юбилей Пересчет 23,0 7,2 14,4 29,5 25,9 0 77,0
* - без возврата схода с сита 2,5 мм ** - с однократным возвратом схода с сита 2,5 мм
Магнитный сепаратор
Дробилка
Ж
Просеиватель МУЧКА
Рассев
Пневмо-сепаратор
рассев
0Б0Л0ЧКА И МУЧКА
КРУПА
Рис. 1. Технологическая схема получения крупы из нута без предварительного обрушения с общим пневмосепарированием дробленки
Таблица 3
Результаты дробления зерна нута различной влажности на молотковой дробилке с ситом 5 мм при скорости удара на периферии молотков
Рис. 2. Эмпирическая функция распределения дробленки нута сорта «Вектор» влажностью 8 % при размере отверстий рабочего сита дробилки, мм: 1-3 мм, 2-5 мм
1,00 " 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50
4
г 1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Доля нута
Рис. 4. Зависимость минимального скора от содержания нута в смеси с крупой: 1 - полтавской, 2 - ячменной, 3 - ржаной, 4 - из тритикале
Возврат - 7,00 % Крупа № 1 - 8,40 Крупа № 2 - 27,84 Крупа № 3 - 18,82 Крупа типа манной - 7,11 Мучка 30,83
Возврат - 26,17 % Крупа № 1 - 17,30 Крупа № 2 - 22,64 Крупа № 3 - 10,77
Крупа типа манной - 4,85
Мучка - 18,27
а) б)
Рис. 3. Продукты дробления нута сорта «Вектор» на молотковой дробилке с рабочим ситом: а) - 3 мм, б) - 5 мм
Влажность, % Сход, % Общий
Нут Дно 0,63 0,67 1,5 2,0 2,5 выход крупы, %
8,0 Эксперимент* 18,3 4,8 10,8 22,6 17,3 26,2 -
Вектор Пересчет 24,7 6,6 14,6 30,7 23,4 0 75,3
11,2 Эксперимент* 18,4 4,0 7,8 18,2 15,5 36,1 -
Пересчет 28,8 6,3 12,2 28,5 24,2 0 71,2
8,0 12,0 Эксперимент** 22,7 7,1 14,2 29,1 25,5 1,4 -
Золотой юбилей Пересчет Эксперимент* 23,0 19,8 7,2 3,4 14,4 5,9 29.5 11.6 25,9 10,6 0 48,8 77,0
Пересчет 38,6 6,6 11,5 22,6 20,7 0 61,4
* - без возврата схода с сита 2,5 мм
** - с однократным возвратом схода с сита 2,5 мм
Таблица 4
Содержание белка и крахмала в продуктах переработки нута «Вектор»
Размер отверстий сит(сход-проход), мм Влажность, % Содержание крахмала, % Содержание, %
азота белка (Nx6,25)
- 8,3 47,63 3,45 21,6
2,0-2,5 10,2 49,02 3,49 21,8
1,5-2,0 10,3 48,5 3,59 22,4
0,67-1,5 9,7 47,01 3,76 23,5
0,63-0,67 11,3 19,11 1,51 9,4
0,63 - дно 10,6 48,85 3,52 22,0
лочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия).
На рис. 1 приведена технологическая схема производства крупы из нута.
Результаты и их обсуждение. В табл. 2 приведены результаты дробления зерна нута различных сортов влажностью 8 % на молотковой дробилке с различными ситами при скорости удара на периферии молотков Vу = 17 м/с (без пневмо-сепарирования и возврата на доизмель-чение схода с сита 2,5 мм).
Пересчет фракционного состава проводился следующим образом: сход (по массе) с сита 2,5 мм добавлялся в остальные фракции в пропорциях, полученных в эксперименте.
Из табл. 2 видно, что выход крупы, как общий, так и пофракционный, несущественно зависит от рассмотренных сортов нута, но существенно зависит от размера отверстий рабочего сита дробилки.
На рис. 2 дана эмпирическая функция распределения дробленки нута сорта
«Вектор» влажностью 8 % при различном размере отверстий рабочего сита дробилки.
На рис. 3 представлена фотография полученных продуктов из зерна нута сорта «Вектор».
Со снижением размера отверстий рабочего сита дробилки выход номерной
крупы уменьшается, возрастает выход мучки. Однако при этом снижается доля возврата (сход с сита диаметр отверстий 2,5 мм) и, соответственно, нагрузка на дробилку.
Очевидно, что на характеристиках измельченного зерна нута будет сказываться и его влажность. В табл. 3 при-
ведены результаты дробления нута при различной влажности зерна.
При возрастании влажности зерна растет доля возврата и мучки, соответственно снижается выход номерной крупы.
содержание белка и крахмала в продуктах переработки нута представлено в табл. 4.
Добавление нута, кроме повышения общего белка, меняет и скор лимитирующей незаменимой аминокислоты смеси, а следовательно, и степень усвоения белков смеси [7]. На рис. 4 продемонстрировано такое влияние [2].
У каждого вида крупы имеется свое значение доли нута в смеси, при которой смесь имеет белок наилучшего качества. но даже добавка нута меньше оптимума повышает не только долю общего белка, но и его пищевую ценность.
Выводы. Организация производства номерной крупы из нута возможна на базе традиционного мукомольно-крупяного оборудования: молотковая дробилка, пневмосепаратор, рассев, магнитный сепаратор. Технологические свойства нута сортов «Вектор», «Заволжский» и «Золотой юбилей» различаются незначительно и обеспечивают выход крупы различных номеров около 75 %. При уменьшении размера отверстий рабочего сита дробилки с 5 мм до 3 мм и росте влажности зерна с 8 % до 11-12 % выход крупы снижается, возрастает доля мучки. На базе дробленой крупы из нута можно создать композиционные смеси с традиционными злаковыми крупяными культурами не только повышая общий белок, но и существенно повышая его качество. Добавка нута до 15-20 % в традиционные крупы существенно улучшает качество белка.
ЛИТЕРАТУРА
1. В Европейском Союзе стартовал новый проект Smart Protein (Умный белок) //
Европа сегодня - виртуальные путешествия [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://europe-today.ru/2020/03/v-evropejskom-soyuze-startoval-novyj-proekt-smart-protein-umnyj-belok//
2. Зверев, С.В. Обогащение нутом повышает качество белка в крупе из злаковых культур / С.В. Зверев [и др.] // Хлебопродукты. - 2020. - № 2. - С. 42-46. ISSN: 0235-2508.
3. Zverev Sergey. Enrichment of protein barley and triticale groats by adding chickpea / Sergey Zverev, Otari Sesikashvili, Eliza Pruidze // Journal of Food and Nutrition Research. - 2020. - Vol. 59. - No. 3. -P. 202-206. ISSN 1336-8672.
4. Курчаева, Е.Е. Актуальность использования нута на пищевые цели / Е.Е. Курчаева, В.И. Манжесов, В.В. Сто-рожик // Хранение и переработка зерна. Научно-технический портал [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// hipzmag.com/nauchnyj-sovet/aktualnost-ispolzovaniya-nuta-na-pishhevye-tseli/
5. Аникеева, Н.В. Перспективы применения белковых продуктов из семян нута // Известия вузов. Пищевая технология. -2007. - № 5-6. - С. 33-35. ISSN: 05793009.
6. Рамазаева, Л.Ф. Инновации и перспективы производства и применения продуктов переработки нута (обзор) / Л.Ф. Рамазаева, И.Л. Казанцева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. -№ 12. - С. 49-53.
7. ZverevS.V. Balance of protein supplements according to the cri-terion of convertible protein / S.V. Zverev, M.A. Nikitina // Food systems. - 2019. - No. 1. - P.16-19.
REFERENCES
1. Smart Protein // Europe today. Virtual travel [Electronic resource]. Access mode:
https://europe-today.ru/2020/03/v-evropejskom-soyuze-startoval-novyj-proekt-smart-protein-umnyj-belok/
2. Zverev SV et al. Obogashhenie nutom povyshaet kachestvo belka v krupe iz zlakovyh kul'tur [Fortification with chickpeas improves the quality of protein in cereals from cereals]. Hleboprodukty [Bakery products]. 2020. No. 2. P. 42-46. ISSN: 02352508.
3. Zverev Sergey, Sesikashvili Otari, Pruidze Eliza. Enrichment of protein barley and triticale groats by adding chickpea. Journal of Food and Nutrition Research. 2020. Vol. 59. No. 3. P. 202-206. ISSN 13368672.
4. Kurchaeva EE, Manzhesov VI, Storo-zhik VV. Aktual'nost' ispol'zovanija nuta na pishhevye celi [Fortification with chickpeas improves the quality of protein in cereals from cereals]. [Electronic resource]. Access mode: http://hipzmag.com/nauchnyj-sovet/aktualnost-ispolzovaniya-nuta-na-pishhevye-tseli/
5. Anikeeva NV. Perspektivy primenenija belkovyh produktov iz semjan nuta [Prospects for the use of protein products from chickpea seeds]. Izvestiya vuzov. Pischevaya tehnologiya [News of universities. Food technology]. 2007. No. 5-6. P. 33-35. ISSN: 0579-3009.
6. Ramazaeva LF, Kazanceva IL. Innovacii i perspektivy proizvodstva i primenenija produktov pererabotki nuta (obzor) [Innovations and prospects of production and application of chickpea processing products (Review)]. Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja [Storage and processing of agricultural raw materials]. 2011. No. 12. P. 49-53.
7. Zverev SV, Nikitina MA. Balance of protein supplements according to the criterion of converted protein. Food systems. 2019. No. 1. P. 16-19.
Авторы
Зверев Сергей Васильевич, д-р техн. наук, профессор,
Политуха Ольга Владимировна,
Ванина Людмила Витальевна, канд. хим. наук
ВНИИ зерна и продуктов его переработки - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 117624, Москва, Дмитровское шоссе, д. 11, [email protected], [email protected], [email protected]
Authors
Sergey V. Zverev, Doctor of Technical Sciences, Professor, Olga V. Politukha,
Lyudmila V. Vanina, Candidate of Chemical Sciences All-Russian Scientific-Research Institute of Grain and its Processing Products - Branch of the Federal Scientific Center of Food Systems V.M. Gorbatov RAS, 11, Dmitrovskoe highway, Moscow, 127434, [email protected], [email protected], [email protected]
