Прогнозирование технологических свойств зерна кукурузы при помоле по физическим и химическим показателям зерновой массы Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

из:

кон распределения жизнеспособности и гибельности семян (6).

Эстетичность этого принципа заключается в самобытности эволюционного отбора и проявлении законов простоты, которым следует Природа во всех своих проявлениях и деяниях.

Настоящая работа выполнена по гранту Министерства общего и профессионального образования Российской Федерации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Выродов И.П. Природа жизнеспособности семян в аспекте критического анализа концепций американской школы Е.Г. Робертса / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1999. — № 4. — С. 72-74.

2. Робертс Е.Г. Влияние условий хранения семян на их жизнеспособность // Жизнеспособность семян. — М.: Колос, 1978. — С. 22-62.

3. Кэндалл М.Дж., Стьюарт А. Теория распределений. — М.: Наука, 1982. — 588 с.

4. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. В 2-х т. — М.: Мир, 1967.

5. Идье В., Драйард Д., Джеймс Ф., Рус М., Садуле Б. Статистические методы в экспериментальной физике / Пер. с англ. под ред. А.А. Тяпкина. — М.: Атомиздат, 1976.

— 335 с.

6. Робертс Е.Г., Робертс Д.Л. Номограммы жизнеспособности // Жизнеспособность семян. — М.: Колос, 1978. — С. 392-398.

7. Выродов И.П. Жизнеспособность, покой и долговечность

семян / / Аграрная наука. — 1998. — № 10. .

Кафедра физики

Поступила 26.01.99 г.

664.715.016.8

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ ПРИ ПОМОЛЕ ПО ФИЗИЧЕСКИМ И ХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЗЕРНОВОЙ МАССЫ

А. КРЫСТЕВА, ЧАН ТХИ МАЙ, П. ГЕОРГИЕВА

Высший институт пищевкусовой промышленности (Пловдив, Республика Болгария)

Технологические свойства зерновой массы зависят от множества условий — особенностей сорта, района возделывания, метеорологических и почвенных [1], под влиянием которых изменяются структурные особенности зерна и его анатомических частей, структурно-механические, физикохимические, биохимические и теплофизические свойства продуктов его переработки [2-4].

Известно, что между физическими и химическими показателями зерна кукурузы и количеством получаемых из него крупок и дунстов существует корреляция. Так, обнаружена положительная зависимость между выходом крупы и содержанием жира в зерне [5], а также показателем его стекло-видности [6, 7]. Сообщается, что выход крупы можно предсказать по показателю зольности и форме кукурузного зерна [8]. Существующие в этом вопросе противоречия обусловлены, вероятно, различными сортовыми особенностями кукурузы, условиями и районами производства.

Предварительная оценка технологических свойств посредством легко устанавливаемых физических показателей зерна поможет своевременно и быстро определить эффективность его сохранения и переработки.

Цель исследования — установление взаимосвязи между основными показателями, характеризующими структурно-механические свойства зерна кукурузы, и количеством и качеством промежуточных продуктов, получаемых при его помоле.

Опыты проводили с распространенными гибридами кукурузы урожаев 1990, 1991 и 1992 гг. Пробы зерна отбирали согласно государственному стандарту Болгарии БДС 607-67.

Физические показатели (влажность, объемная масса, специфическая масса, плотность, линейные размеры зерна) и химические его показатели (содержание протеина, целлюлозы, крахмала, зольность, содержание жира в целом зерне и зароды-

ше) определяли по стандартным методикам, показатель прочности — методом Куприца [3].

Зависимость между физическими, химическими и технологическими показателями кукурузного зерна была получена методами регрессионного анализа, наименьших квадратов и множественной корреляции с использованием компьютерной программы [3, 9-11].

Было установлено, что существенных различий в физических и химических показателях и помольных свойствах зерна гибридов кукурузы урожаев 1990, 1991 и 1992 гг. не наблюдается.

Масса 1000 зерен колебалась в пределах 224-270 г, а объемная масса — от 0,715 до 0,759 кг/дм3. Это показывает, что исследованные гибриды и партии зерна имеют относительно одинаковую крупность.

Прочность зерна кукурузы варьировала от 2306 до 2894 Дж/м2. Это один из важнейших показателей, определяющих особенности процесса переработки зерновой массы, который влияет на режим измельчения, количество и качество промежуточных продуктов и на расход энергии при измельчении.

Доля зародыша в исследованных гибридах кукурузы — от 9,50 до 10,66%.

Содержание протеина колебалось от 9,43 до 11,28%, содержание сырой целлюлозы — от 1,57 до 1,91%, зольность — от 1,21 до 1,42%. Содержание жира в кукурузном зерне — 4,07-4,91%. Помольные свойства гибридов оценивали по балансу помола, который определяли с целью уточнения количества извлеченных продуктов в каждой системе. Результаты показали, что выход крупок и дунстов с II драной системы колеблется в узких границах от 73,7 до 76,9%.

При исследовании влияния основных физических и химических показателей на технологические свойства болгарских гибридов кукурузы установлено, что выход крупок и дунстов У в значительной степени зависит от показателя прочности. Коэффициент корреляции г в этом случае равен

0,5

Вэ

УР

ад

ци

19!

\

на'

ни

19 \

78

57

75

751

П

73

П

лег

С I] 1

по^

ЛЯ1

Ср;

0,9344 (1990 г.); 0,9635 (1991 г.) и 0,9131 (1992 г.) Взаимосвязь между ними представлена в виде уравнений регрессии, для которых исследована адекватность (рис. 1).

зателей с предыдущими, можно заметить, что они имеют более низкие значения.

1990: У = 5,305* + 57,007; г = 0,9344

1991: У = 3,362* + 66,952; г = 0,9635

1992: У = 4,843* + 63,245; г = 0,9131

Рис. 1

п = 21; п = 18; л = 18.

Графики зависимости и корреляционные коэффициенты показывают, что максимальная корреляция у зерна урожая 1991 г., минимальная — 1990 г.

Взаимосвязь установлена также между содержанием белка и количеством крупок и дунстов (рис. 2). Самая высокая корреляция этих показателей наблюдается для зерна урожая 1991 г., самая низкая — 1990 г.

\У,У‘

105 Н Н5 12. Протеин, Уо

1990: У = 1,583*+ 59,889 1991: У = 0,8638* + 67,345 1992: У = 1,2865* + 62,288

Рис. 2

г = 0,7517; л = 21;

г = 0,8298; л = 18;

г = 0.8010; л =18.

Выявлена прямая зависимость между показателем массы 1000 зерен и выходом крупок и дунстов с II драной системы (рис. 3).

Регрессионные уравнения и графики на рис. 4 показывают, что существует положительная корреляция объемной массы и выхода крупок и дунстов. Сравнивая коэффициенты корреляции этих пока-

Рис. 3

Графические зависимости на рис. 1-4 показывают, что гибриды с большими прочностью, массой 1000 зерен, объемной массой и более высоким содержанием протеина дают более высокий выхол промежуточных и крайних продуктов при измельчении.

Для исследования степени влияния этих показателей на технологические свойства кукурузной зерновой массы был использован метод анализа множественной корреляции, при котором выводятся уравнения регрессии с целью доказательства

1990; У = 0,0604* + 31,2662 г = 0,6692 п = 21;

1991: У = 0,0363* + 49,2092 г = 0,7070 л = 18;

1992: У = 0,06103* + 30,507 г = 0,6780 п = 18.

Рис. 4

После переработки по методу кодированных координат уравнения приобрели следующий вид;

1990: У = 68,134 + 3,558*, +

+ 1,174*2 + 2,977*з + 2,025*4;

■ • 1991: У = 83,494 + 4,078*, +

+ 1,864*2 + 3,586Х + 2,397* •

150 № 200 ПО Ш 260 2В0 1990: У = 0,00607* + 61,952 1991: У = 0,02850*+ 68,841 1992: У = 0,03680* + 66,573

Масса 1000 зерен,;

г = 0,8139 г — 0,8516 г = 0,8272

п = 21; л = 18; я = 18.

1992: У = 76,547 + 3,952*, +

+ 1,348*2 + 3,311*з + 2,214*4, где У — выход крупок и дунстов с II драной

системы, %;

*( — прочность кукурузного зерна, Дж/м2;

*2 — объемная масса кукурузного зерна, кг/ дм3;

*3 — масса 1000 зерен, г;

*4 — содержание протеинов, %. Проверка значимости коэффициентов по критерию Стьюдента

Ьг || /й \

Су\>\ГУе)

показывает их значимость.

Проверка адекватности регрессионного уравнения устанавливает адекватность полученных моделей по критерию Фишера

Анализ свидетельствует, что факторы *р *2, *3 и *4 влияют положительно на выход крупок и дунстов. Величина коэффициентов в уравнениях показывает, что степень влияния их различна.

Коэффициенты фактора Хл (прочность кукурузного зерна) в трех случаях имеют самые высокие значения. Это подтверждает, что прочность более всего влияет на технологические свойства, выраженные через выход продуктов с II драной системы. Слабее влияние показателей массы 1000 зерен и содержания протеина, минимальное влияние оказывает величина объемной массы.

Сравнивая выход продуктов по годам, можно констатировать, что наиболее высокая взаимосвязь наблюдается для 1991 г., а самая низкая — для 1990 г. Это определяет различные количественные показатели выхода по отдельным годам, что проявляется как общая тенденция зависимости выхода продуктов от физических и химических показателей. Наблюдаемые количественные различия очевидно определяются факторами, которые не явля-

ются предметом настоящего исследования, но могли бы быть объектом других разработок.

ВЫВОДЫ

1. Установлены прямые зависимости между выходом крупок и дунстов и следующими показателями кукурузного зерна: прочность, объемная масса, масса 1000 зерен и содержание протеинов.

2. Более всего на помольные свойства гибридов кукурузы влияет прочность, затем масса 1000 зерен и содержание протеинов, слабее всего — объемная масса.

3. Рекомендованы следующие требования к качеству кукурузного зерна, предназначенного для переработки на муку и крупу: прочность — не менее 2500 Дж/м , масса 1000 зерен — не менее 240 г, содержание протеинов — не менее 10% и объемная масса — не менее 0,720 кг/дм .

ЛИТЕРАТУРА

1. Schaller A., Hinterholser J. Ergebnisse von Mahlversuchen mit osterreichschem KOrnermais der Ernte

1985. // Lebensm und Biotechnologie. — 1984. — № 3.

— S. 113-115.

2. Информационный бюллетень по вопросам качества зерна в международной торговле. — 1983. — № 67.

3. Крыстева А., Балджиев Д. Технология на зърнопрера-ботването, ръководство за упражнения. — Пловдив: ВИХВП, 1990.

4. Bolling Н., Zwingelberg Н. Mehrjahrige Untersuchungen uber die Mahleigenschaften bei deutschem Mais, Cretreide, Mehl und Brat. — 1973. — № 10. — 27. — S. 311-316.

5. Mestres C., Louis-Alexandre A. Dry milling properties of maize // Cereal chemistry. — 1991. — 68 (1). — P. 51-56.

6. Митков А.Г., Минков Д. Математични модели на инже-нерните изследвания. — Русе, 1985.

7. Wu Y.Y., Bergquist R.R. Relation of corn grain density to yields of dry milling products / / Cereal chemistry. — 1991.

— 68. — № 5. — P. 542-544.

8. Dorsey Redding C., Hurburgh C.R. Relationships among maize quality factors / / Cereal chemistry. — 1991. — 68 (6). — P. 602-605.

9. Вучков И., Стоянов С. Математическо моделиране и оптимизация на технологични обекти. — София: Техника,

1986.

10. Вучков И. Оптимизация, изследване и идентификация. — София: Техника, 1990.

11. Грачев Ю.Н. Математические методы планирования экспериментов. — М.: Пищевая пром-сть, 1979.

Кафедра технологии зерновых, хлебных и фуражных продуктов

Поступила 09.06.97 г.

637.1/3:543.43.25

ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ

Л.Т. КУЛАЕВА, В.Н. СИРКО, Л.М. МАКАРОВА

Кубанский государственный технологический университет

Молочная (2-гидроксипропионовая) кислота распространена в живых организмах и широко используется, наряду со своими солями и эфирами, в пищевой и химической промышленности, медицине и технике [1—9]. Существуют различные методы определения молочной кислоты, из которых наиболее современные — ферментно-флуоресцентный, высокоэффективной жидкостной хроматографии и амперометрический [10-12]. Представляет интерес использование окислительно-восста-

новительных реакций, активируемых или ингибируемых добавками веществ, концентрацию которых можно определить полярографической катали-метрией [13].

Опыты осуществляли на полярографической установке ЬР-7 в азотной среде с термостатированной ячейкой (25±0,2°С) и капельным ртутным электродом с характеристиками I = 4,57 с (потенциал Е = -0,90 В относительно нормального каломельного электрода) и т = 1,60 мг-с \ Реактивы квалификации ЧДА, азотнокислый натрий — ХЧ.

Измерение каталитического предельного тока проводили при потенциале Е = -0,75 В с учетом