CC BY
28
УДК 663.433.12
DOI 10.24411/2409-3203-2019-12132
ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ ДЛЯ
ПРОРАЩИВАНИЯ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ
Невзоров Виктор Николаевич
д.с-х.н., профессор кафедры Технология и оборудование бродильных и пищевых
производств ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ Россия, г. Красноярск Кох Жанна Александровна к.т.н., доцент кафедры Технология и оборудование бродильных и пищевых производств
ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ Россия, г. Красноярск Мальцев Анатолий Анатольевич студент кафедры Технология и оборудование бродильных и пищевых производств
ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ Россия, г. Красноярск Степанов Владислав Романович Студент кафедры Технология и оборудование бродильных и пищевых производств
ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ Россия, г. Красноярск
Аннотация: Совершенствование технологических процессов в пищевой промышленности базируется на разработке инновационных технологий производства и разработке новых устройств для проращивания зерна на солод и для получения биомассы проростков. Для управления биохимическими процессами проращивания семян зерна в настоящее время используется большое количество способов и устройств. Анализ существующих устройств, для проращивания зерна показал, что они имеют низкую производительность по выходу биомассы проростков за счет сочетания не комплексного набора факторов влияющих на качество и количество проростков, а так же высокие энергетические затраты на процесс проращивания и большую сложность конструкции устройств, для проращивания зерновых культур. С целью модернизации и разработке нового устройства для проращивания зерна, в котором использовалось наибольшее количество технологических факторов влияющих на процессы проращивания зерна пшеницы, были выполнены патентные исследования по оборудованию для проращивания зерновых культур.
Ключевые слова: Зерно, проростки, солод, факторы проращивание зерна, устройство для проращивания.
BASIC PROCESS REQUIREMENTS FOR WHEAT GRAIN GERMINATION
EQUIPMENT
Nevzorov Victor Nikolaevich
doctor of agricultural Sciences, Professor of the Department Technology and equipment of fermentation and food production
Krasnoyarsk State Agrarian University Russia, the city of Krasnoyarsk Koch Jeanne A.
Ph. D., associate Professor Of technology and equipment of fermentation and food production
625
Krasnoyarsk State Agrarian University Russia, the city of Krasnoyarsk Maltsev Anatoly Anatolyevich student of the Department Technology and equipment of fermentation and food production
Krasnoyarsk State Agrarian University Russia, the city of Krasnoyarsk Stepanov Vladislav Romanovich Student of the Department Technology and equipment of fermentation and food production
Krasnoyarsk State Agrarian University Russia, the city of Krasnoyarsk
Abstract: the Improvement of technological processes in the food industry is based on the development of innovative production technologies and the development of new devices for germination of grain for malt and for obtaining biomass of seedlings. A large number of methods and devices are currently used to control the biochemical processes of germination of grain seeds. The analysis of existing devices for germination of grain showed that they have low productivity in the yield of biomass of seedlings due to the combination of a complex set of factors affecting the quality and quantity of seedlings, as well as high energy costs for the process of germination and greater complexity of the design of devices for germination of grain crops. In order to modernize and develop a new device for germination of grain, which used the largest number of technological factors affecting the processes of germination of wheat grain, patent studies were performed on equipment for germination of grain crops.
Key words: grain, sprouts, malt, factors germination of grain, device for germination.
Пророщенная пшеница является ценным диетическим продуктом обладающим хорошими лечебными свойствами так как из проростков зерен пшеницы производят биологически активные добавки (БАДы). Пророщенное зерно является функциональным питанием, профилактикой некоторых заболеваний и источником антиоксидантов.
Настоящий бум по изучению наличия биологически активных веществ в пророщенном зерне начался в 20-30 годах ХХ века. В это время появилось учение о биогенном питании. Теория основывается на утверждении, что пища должна быть «биогенной», то есть живой, с не разрушенными температурной обработкой, ферментами, витаминами и другими биоактивными веществами
Выполненные ранее исследования [1,2] показали, что для получения качественных проростков большую роль играют факторы внешней среды при прорастания семян, которые включают: воду, температуру, свет, воздух, электрическое и магнитное поля и другие технологические факторы.
Влияние воздуха на прорастание. При прорастании семя дышит, поглощая при этом кислород, необходимый для окислительно-восстановительных реакций в клетках. Эти реакции стимулируют деление и рост клеток зародыша.
Влияние света на прорастание. Реакция на свет обусловлена действием его на обмен стимуляторов или ингибиторов в семенах. Так различают светолюбивые и темнолюбивые растения. Многие семена лучше прорастают в темно месте.
Влияние воды на прорастание. Вода необходима для набухания семян. Во время набухание кожица семени повреждается, затем появляются корешок и стебелек зародыша. Вода помогает всасывать необходимые питательные вещества семени для необходимого прорастания. Количество воды для разных видов растений различно. Так для бобовых растений необходимо больше воды по отношению к злаковым растениям.
Значение температуры на прорастание. Не менее необходимым условием для прорастания является температурный режим. Определенное растение имеет свою благоприятную температуру. Зная температурные предпочтения культур, в сельском
626
хозяйстве, разработан посевной календарь. Теплолюбивые растения прорастают, при высоких температурах, являются выходцами из теплых широт, а при низких температурах прорастают холодостойкие - выходцы из северных районов.
Влияние электрического и магнитного полей на прорастание. Окружающая среда насыщена огромным количеством радиотехнических приборов, работа которых сопровождается генерацией магнитных полей. Влияние магнитных полей на живые объекты существенно. Если все живые объекты на Земле в процессе эволюции выработали приспособления к воздействию естественного магнитного поля, то всякое изменение этого поля может повлиять на процессы жизнедеятельности растений: прорастание семян, фотосинтез, рост, накопление зелёной массы.
Под воздействием вышеперечисленных технологических факторов при прорастании семени в эндосперме и семядолях происходит разложение запасных веществ, в том числе и белков. Одновременно в зародыше начинаются синтетические процессы за счет тех веществ, которые протекают к нему. Пророщенные зерна содержат богатый набор микроэлементов именно за счет сохранности оболочки. Оболочка — это клетчатка, которая благотворно действует на микрофлору кишечника. Именно клетчатка обеспечивает и низкий гликемический индекс для ростков — всего 15 (для сравнения, ГИ яблока равен 35) [1,2,3].
Выполненные исследования показывают что польза пророщенного зерна выше чем зерна находящегося в стадии покоя для того чтобы пережить мокрую осень и зиму, не поддавшись плесени и гниению. Для этого все элементы в нем находятся в такой форме, чтобы максимально затормозить биологические процессы. В частности, крахмал в эндосперме находится в такой форме, которая очень сложно переваривается в нашем организме. Оболочка также не поддается перевариванию. Другими словами, организм человека не в состоянии использовать из сухого зерна ни энергию, ни микроэлементы.
При прорастании зерна в нем активно начинают происходить биохимические процессы, а именно [3, 4]:
-крахмал преобразуется в мальтозу, т.е. углеводы, которые наш организм уже может усваивать в достаточной степени;
-сложные молекулы жиров преобразуются в молекулы жирных кислот, что, опять же, облегчает их усвоение;
-оболочка становится более рыхлой за счет того, что соединения, ее удерживающие, разрушаются, и тогда высвобождается тот самый ценный запас микроэлементов и витаминов.
Для управления биохимическими процессами проращивания семян зерна в настоящее время используется большое количество способов и устройств [5-9].
Анализ существующих устройств, для проращивания зерна показал, что они имеют низкую производительность по выходу биомассы проростков за счет сочетания не комплексного набора факторов влияющих на качество и количество проростков, а так же высокие энергетические затраты на процесс проращивания и большую сложность конструкции устройств, для проращивания зерновых культур.
С целью модернизации и разработке нового устройства для проращивания зерна, в котором использовалось наибольшее количество технологических факторов влияющих на процессы проращивания зерна пшеницы, были выполнены патентные исследования по оборудованию для проращивания зерновых культур, результаты которых приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Патентные исследования по устройствам для проращивания зерна.
№ № патента Наименование разработки Краткое описание технического решения
1 2447636 Установка для получения зерновых проростков Технический результат достигается путем решения вопроса по влиянию влажности, освещенности и температурного режима
2 2437264 Установка для проращивания зерна Технический результат достигается путем решения вопроса по влиянию насыщенности кислородом и влажности
3 2362290 Устройство для проращивания семян Технический результат достигается путем решения вопроса по влиянию влажности
4 2389169 Устройство для проращивания зерна Технический результат достигается путем решения вопроса по влиянию насыщенности кислородом и влажности
5 2142500 Устройство для проращивания зерна Технический результат достигается путем решения вопроса по влиянию влажности и присутствия в среде проращивания постоянного тока
По результатам выполненных патентных исследований было разработано новое техническое предложение, для оптимизации процессов проращивания семян за счет изменения конструкции устройств учитывающей объединение всех важных технологических факторов для проращивания зерна в одном устройстве, общая схема которого представлена на рисунке 1.
?
Рисунок 1 - Общая схема универсального устройства для проращивания зерна
пшеницы:
1-обеспечение изменения температурного режима; 2- устройство для регулирования влажности; 3 - освещенность; 4 - создание вибрационных колебаний для перемещения зерна; 5 - создание электрических и магнитных полей.
Детальная конструкция и работа универсального устройства для проращивания зерна не расписывается, так как на данное техническое решение оформляются нормативно-технические документы для подачи заявки для регистрации изобретения в РОСПАТЕНТ Российской Федерации [10].
Список литературы:
1. Иванова М. И. Проростки - функциональная органическая продукция (обзор) / Иванова М. И., Кашлева А. И., Разин А. Ф. // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2016. № 3 (7). С. 19-29.
2. Бутенко Л.И. Исследование химического состава пророщенных семян гречихи, овса, ячменя и пшеницы / Л.И. Бутенко, Л.В. Лигай // Фундаментальные исследования. -2013. - № 4-5. - С. 1128-1133.
3. Кох Д.А. Рожь Красноярского края как перспективное сырье в солодоращении / Д А. Кох, Ж.А. Кох // Вестник АПК Верхневолжья / № 1 / 2017 / С. 59-62.
4. Кох Д.А. Перспектива использования пророщенной полбы в макаронном производстве / Кох Д.А., Кох Ж.А. // Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития / мат-лы междунар. науч.-практ. конф. / Часть 2 / Красноярск / 2019 / С. 135-138.
5. Патент РФ №2447636. Установка для получения зерновых проростков / Макаровская З.В. ^Ц), Кочетов В. С. (КО), Синельникова О.В. (ВЦ); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева (ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) (ЯЦ); МПК А01С 1/00; Дата опубликования: 20.04.2012.
6. Патент РФ №2437264 Установка для проращивания зерна / Булавин С. А. (КО), Саенко Ю. В. ^Ц), Рыжков А. В. (ЯЦ), Макаренко АН. ^Ц), Саенко СВ. ^Ц), Головин А.В. ^Ц), Саенко Т.В. (КО); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государ; МПК А01С 1/02; Дата опубликования: 27.12.2011.
7. Патент РФ №2362290. Устройство для проращивания семян / Савельев В.А.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева (КО); МПК А01С 1/00; Дата опубликования:27.07.2009.
8. Патент РФ №2389169 - Устройство для проращивания зерна / Данильчук Т.Н. ^Ц); заявитель и патентообладатель Данильчук Т.Н.; МПК А01С 1/00; Дата опубликования: 20.05.2010.
9. Патент РФ №2142500 Устройство для проращивания зерна / Зарубина Е.П. , Егоров А.Д. (КЦ); заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Рютар»; МПК С12С 13/00; Дата опубликования: 10.12.1999.
10. ГОСТ Р 15.011-96 Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения. - М.: Госстандарт России. 16 с.
