Механоактивация.

Влияние механоактивации на пищевую ценность ржаной муки

зерноперерабатывающей промышленности.

ГНУ «Татарский-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии г. Казань.

ООО «ЛАВР» г. Нижнекамск.

Ведение.  Увеличение объема производства мукомольной продукции в современных условиях возможно только на основе эффективного внедрения новых технологий. Для этого в первую очередь требуется совершенствование мукомольного оборудования и различных технологических процессов, конечной целью которых является повышение производительности и снижение себестоимости продукции. Механоактивация – сложный физико-химический процесс накопления потенциальной энергии вещества и повышения его химической активности за счет увеличения поверхностной энергии и энергии внутреннего строения. Этот процесс определяется изменением энергетического состояния, физического строения и химических свойств, природных полимеров за счет приложения к ним значительных механических сил. Полученные механоактивированные органопорошки из зерна ржи имеют высокие физико-механические, реологические, стабилизационные, влаго и жироудерживающие свойства. При производстве обойной муки можно применять любой способ измельчения, при котором эффективно измельчаются эндосперм и оболочки.

  При измельчении крупок и дунста в дезинтеграторе увеличиваются монодисперсность и удельная поверхность частиц муки, а это благоприятно влияет на физические свойства теста, в первую очередь, на водопоглотительную способность муки. Этот показатель непосредственно связан с припеком. При измельчении крупо-дунстовых продуктов пшеницы в дезинтеграторе наблюдается не только увеличение количества образовавшейся муки и повышение показателей ее качества, но и улучшение хлебопекарных свойств. Основное влияние на реологические свойства теста и качество мучного кондитерского изделия оказывает концентрация сахара в эмульсии.

  Материалы и методы. Для выполнения данной работы, было задействовано оборудование-механоактиватор ООО «ЛАВР», производительностью до 1000 кг в час. Технологические исследования были проведены в лаборатории промышленной технологии скотоводства научно-технологического центра (НТЦ) животноводства.

  Химический состав и питательность, фракционный состав белка, используемого исходного сырья, до и после обработки на оборудование методом механоактивации, определены по соответствующим ГОСТам и ОСТам в условиях Центра аналитических исследований ГНУ «ТатНИИСХ РАСН» с использованием лабораторного оборудования фирмы «VELP@ (Италия):

 - протеин по методу Кьелдаля;

 - сырой клетчатки по Геннебергу и Штоману;

 - вязскость – вискозиметрически;

 - сумма моно и дисахаров – рефрактрометрически (Рефрактометр ИРФ – 454 Б2М) в лаборатории молекулярно – гинетических и биологических исследований НТЦ животноводства ГНУ ТатНИИСХ.

  Результаты воздействия. Изучение влияния обработки методом механоактивации на химический состав и питательность ржаной муки показало, что при ее воздействии происходит повышение этого показателя, которое составило в пределах до 4,8 % (таб. 1).

1. Химический состав и питательность ржаной муки, отруби пшеничные.

Варианты опыта. Дата.	Химический состав, %.					Питательность 1 кг корма.
	Сухое вещество.	Сырой протеин.	Сырая клетчатка.	Сырой жир.	БЭВ.	Кормовые  единицы, кг.	Обменная энергия, МДж.	Перевариваемый протеин, г.	Сахар, г.	Кальций, г.	Фосфор, г.
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.
Ноябрь 2006 г.
Зерно ржи (контроль).	84,36	10,17	2,44	1,25	68,63	1,13	12,58	80,37	48,68	0,67	2,45
Мука ржи (активирован)	87,33	10,26	2,32	1,47	71,42	1,17	13,07	81,06	54,14	0,69	2,53
14 сентября 2011 г.
Зерно ржи (контроль).	84,30	8,38	3,45	1,21	69,25	1,10	12,20	65,36	57,07	3,29	3,20
Мука ржи (активирован)	90,72	9,02	2,89	1,28	75,44	1,19	13,21	70,34	70,76	1,63	3,27
Отруби пшеничные (контроль).	86,34	15,54	9,64	3,98	50,67	0,66	9,02	115,0	58,11	2,21	11,83
Отруби пшеничные (активированные).	89,67	15,75	9,67	4,02	53,01	0,68	9,3	116,5	57,12	2,33	12,11
Зерносмесь (контроль).	87,66	10,19	6,96	1,46	64,15	1,05	11,41	73,40	20,37	0,85	4,21
Зерносмесь (активированная).	89,74	10,27	6,77	1,42	65,09	1,06	11,50	73,92	27,17	1,09	4,22

Незначительное повышение концентрации сырого протеина было выявлено в активированной муке, в пределе 0,64 %.

В процессе деструкции активированной муки установлено снижение уровня сырой клетчатки, в пределах 0,56 %.

Механоактивация, оказала определенное влияние на содержание сырого жира в активированной муке на 0,07 %.

Белковоэкстрагированные вещества активированной муки увеличились на 6,19 %.

. Обработка зерна ржи на оборудование по технологии механоактивация привело к повышению суммы сахаров на 13,69 гр. Вместе с повышение концентрации сахаров наблюдается и снижение вязкости, что свидетельствует об интенсивном гидролизе крахмала, протеина и клетчатки, содержащихся в ржаной муке.

  В ноябре 2008 года в ВНИИСХ РАСН г. Казани были проведены работы по обработке 4-х видов злаковых и зернобобовых культур УДА-технологии в сравнении с СВЧ-технологии КГТУ г. Казань. Метод УДА – технологии полностью инактивирует антипитательные вещества трипсина и химотрипсина таких зернофуражных культур, как тритикале и овес.

2. Динамика фракционного состава протеинов кормов.

Корма.	Содержание белковых фракций, фракции в %.
	Водорастворимые альбумины.	Спирторастворимые глобумины.	Сумма водосолерастворимых фракций.	Спирторастворимые проламины.	Щелочирастворимые глютелины.	Сумма всех растворимых фракций.	Нерастворимый осадок.
Зерносмесь (контроль).	23,9	20,9	44,8	9,8	25,8	80,4	19,6
Зерносмесь (активированная).	22,4	23,2	45,6	7,4	21,3	74,3	25,7
Отруби пшеничные (контроль).	34,2	18,4	52,6	5,3	15,8	73,7	26,3
Отруби пшеничные (активированные).	35,4	18,1	53,5	4,1	14,9	72,5	27,5

3. Влияние механоактивации и различных ферментных комплексов на гидролизуемость углеводов и вязкости продукта.

Варианты опыта.	Контроль без фермента.	Активированный корм.
		Без фермента.	С целловиридином	С ксибетен-цел	С экозимом
Отруби пшеничные.
Сахар, г/кг.	154,0	210,0	264,0	258,0	270,0
В % к контролю	100,0	136,0	171,4	167,5	175,0
Вязкость, СП	2,9	2,6	1,9	2,3	2,1
В % к контролю	100,0	89,0	65,5	79,3	72,0

Ферментный гидролиз до и после механоактивации показал, что испытуемые ферментные препараты были достаточно эффективны по гидролизуемости полисахаридов.

  Заключение. Таким образом, эффективным методом повышения продуктивного действия перерабатывающей промышленности является обработка зерна ржи на оборудовании ООО «ЛАВР» методом механоактивации. При обработке методом механоактивации происходит повышение сухого вещества СВ, сырого протеина СП, жира и углеводов, полностью разрушаются антипитательные вещества, продукт стерилизуется, все это способствует созданию условий максимального ферментативного гидролиза питательных веществ и продуктивного действия продукта.