Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 9
1.1 Характеристики основных зерновых культур 9
1.2 Внутреннее строение зерновки пшеницы 12
1.3 Пророщенное зерно и его основные особенности 20
1.4 Способы получения пророщенного зерна пшеницы 36
1.5 Способы консервации пророщенного зерна 37
1.6 Выбор способа сушки пророщенного зерна 39
1.7 Использование пророщенного зерна в хлебопечении 45
ГЛАВА 2. Методика проведения исследований 51
2.1 Объект и порядок исследований 51
2.2 Методика исследований 54
ГЛАВА 3. Обоснование технологии получения сухого пророщенного зерна пшеницы 59
3.1 Экспериментальное исследование технологии сушки пророщенного зерна пшеницы 59
3.2 Определение сроков хранения готовой продукции 103
3.3 Показатели качества готовой продукции 106
ГЛАВА 4. Рекомендации по использованию сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы в хлебопекарном производстве 111
4.1 Использование сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы в технологии диетических хлебобулочных изделий 111
4.2 Результаты исследований 117
4.3 Пищевая и энергетическая ценность готовых изделий 124
4.4 Описание технологии, выбор аппаратурного оформления 126
Общие выводы 130
Список литературы 132
Приложение А 146
- Пророщенное зерно и его основные особенности
- Использование пророщенного зерна в хлебопечении
- Экспериментальное исследование технологии сушки пророщенного зерна пшеницы
- Описание технологии, выбор аппаратурного оформления
Введение к работе
Обеспечение населения продуктами питания, сбалансированными по содержанию пищевых веществ и функциональных ингредиентов, является одной из важных задач пищевых производств. В последние несколько десятилетий среди населения широко распространилась тенденция употребления в пищу пророщенных семян, обладающих полезными свойствами. Особый интерес представляют пророщенные зерна пшеницы, так как именно эта культура повсеместно выращивается на территории России. Зерна с проростками длиной не более 5 мм содержат достаточное количество антиоксидан-тов, которые в малых концентрациях замедляют или предотвращают окислительные процессы. Кроме того, в процессе проращивания в зерне активизируются ферментные системы и происходит расщепление сложных пищевых веществ до более простых, легко усвояемых организмом человека.
В то же время, из-за отсутствия современной технологии получения пророщенного зерна, которое может храниться длительное время без ущерба для его уникальных свойств, промышленность не в полной мере удовлетворяет спрос населения в этом продукте. Хранение в сухом виде позволило бьь решить эту проблему, но существующая технология конвективной сушки пророщенного зерна требует применения высоких температур, что отрицательно сказывается на содержании полезных компонентов в высушенном продукте. Конвективная сушка пророщенного зерна при низких температурах устранила бы этот недостаток, однако при этом создаются благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры. Следовательно, необходимо применение таких технологических приемов и оборудования, которые позволяют устранить негативное воздействие указанных выше факторов. Технология сушки пророщенных зерновых культур в вакуумной сушильной установке с инфракрасными излучателями наиболее перспективна, так как она позволяет полностью высушить продукт при достаточно низких температурах, сохранив в нем полезные вещества, в том числе и те, которые были получены
5 при проращивании. Поэтому изучение процессов проращивания зерен злаковых культур с последующей их сушкой в вакуумных сушилках с инфракрасными излучателями, их хранение и использование в технологии производства хлебобулочных изделий является актуальной задачей для хлебопекарной промышленности РФ.
Все вышесказанное определило цели и задачи работы.
Цель и задачи работы
Цель исследования — создание технологии проращивания зерновой культуры с последующей сушкой пророщенного зерна в вакуумной сушильной установке для расширения ассортимента диетических продуктов, и дальнейшего их применения в хлебопекарной промышленности.
В задачи исследований входило: изучить показатели качества зерна пшеницы для проведения экспериментальных исследований; определить рациональную температуру и режим проращивания зерна; установить режим сушки пророщенного зерна пшеницы в вакуумной сушильной установке с инфракрасным энергоподводом; установить срок хранения высушенного пророщенного зерна; обосновать и экспериментально подтвердить целесообразность использования сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы в рецептуре хлебобулочных изделий для повышения их пищевой ценности; разработать техническую документацию для производства сухого пророщенного зерна пшеницы и для производства хлебобулочных изделий с добавлением сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы.
Научная новизна - установлены режим и степень проращивания зерна пшеницы; разработан режим сушки пророщенного зерна пшеницы в ваку умной сушильной установке с инфракрасным энергоподводом; - разработан способ контроля процесса сушки пророщенного зерна по изменению его электрического сопротивления; разработан технологический регламент производства нового пищевого продукта «Зерно пшеницы цельное пророщенное»; получен патент № 2412615 Российская Федерация, МІЖ А23В 9/08 A23L 1/172 на «Способ консервации проростков пшеницы» / Арсентьев А. А. (Россия), Блинов В.М. (Россия), РІванов Б.В. (Россия), Сташкова Н.О.(Россия); заявитель ООО «Интех» - № 2009112959/13 заявлено 04 мая 2009г.; установлен срок хранения высушенного пророщенного зерна пшеницы; установлена целесообразность использования сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы в рецептуре диетических хлебобулочных изделий; определено допустимое содержание сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы в диетическом хлебе, которое составляет 20 % от общего количества муки по рецептуре; разработаны методики проведения дегустационной оценки сухого пророщенного зерна пшеницы и хлебобулочных изделий с добавлением сухого измельченного пророщенного зерна пшеницы.
Предметом исследования являются технологические параметры проращивания и сушки семян сельскохозяйственных культур.
Методы исследований.
Исследования проводились посредством моделирования процесса на физическом уровне. Экспериментальные исследования проводились согласно разработанных методик с использованием теории планирования экспериментов, оригинальной промышленной установки. Контроль используемого сырья и готовой продукции проводился согласно требований и методик соответствующих нормативных документов. Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью программных пакетов Excel 2000, Statistica 6.0.
7 Основные положения, выносимые на защиту: технология получения сухого пророщенного зерна пшеницы; режимы вакуумной сушки пророщенного зернан пшеницы посредством измерения электрического сопротивления высушиваемого слоя; использование сухого пророщенного зерна пшеницы при производстве диетических хлебобулочных изделий.
Личный вклад соискателя: анализ проблемы, постановка и решение основных задач, теоретические и экспериментальные исследования, обобщение и анализ результатов, формулировка выводов, участие во внедрении научной работы.
Практическая ценность. разработаны технические условия для производства продукта «Зерно пшеницы цельное пророщенное» и хлеба зернового «Энергия жизни»; проведена опытно-экспериментальная апробация технологии, разработаны проекты нормативной документации: ТУ «Зерно пшеницы цельное пророщенное», ТУ «Хлеб диетический «Энергия жизни»; технологическая схема для производства «Зерна пшеницы цельного пророщенного»; технологическая схема и рецептура для производства «Хлеба диетического «Энергия жизни»; предложен датчик измерения электрического сопротивления для контроля- сушки сыпучих продуктов, который был апробирован на предприятии ООО «ИНТЕХ» (г. Йошкар-Ола); результаты работы используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Марийский государственный университет» при чтении курса лекций по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств» по специальности «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
Апробация работы
Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международных конференциях молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» в Казанском государственном техническом университете (2008 г.), на международных конференциях «Актуальные вопросы совершенствования g технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» в Марийском Государственном университете (2006-2010 гг.)
Результаты работы демонстрировались на первом российском форуме «Российским инновациям - российский капитал» (19-20 июня 2008 г., г. Чебоксары), проводимом в рамках развития проекта «Инновационная система Российской Федерации» в целях распространения научно-инновационного опыта и интеграции бизнес-сообществ в субъектах Российской Федерации при поддержке аппарата полномочного представителя Президента РФ в Приволжском Федеральном Округе.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков и 22 таблицы. Список литературы включает 141 наименование. Приложения к диссертации представлены на 28 страницах.
Пророщенное зерно и его основные особенности
Значительное изменение физических и биохимических, а, следовательно, и мукомольных свойств, происходит при прорастании зерна. В проросшем зерне размер зародыша увеличивается, появляется зародышевый корешок, зерно окрашивается в; коричневый цвет. К физическим признакам такого зерна относятся увеличение объема зерновки, снижение сыпучести зерновой массы, уменьшение вязкости разогретой водно-мучной суспензии. При прорастании масса зерна уменьшается вследствие значительного повышения интенсивности его дыхания. Изменяется также внешний вид зерна. Установлено, что уже в течение 12 часов прорастания зерно яровой и озимой пшеницы теряет блеск. Яровая пшеница к 15 часам прорастания наклевывается, а к 21 часу имеет ростки и корешки, окраска зерен становится светлее, приобретает слабый солодовый запах. Зерно озимой пшеницы прорастает медленнее. Наклевывание происходит к 18 часам, а росток и корешок появляются к 24 часу от начала прорастания [7, 18, 19].
В зависимости от степени прорастания, пшеницу по физическим свойствам относят к основному зерну или к зерновой примеси. В зерне различных стадий прорастания увеличивается сумма низкомолекулярных веществ, растворимых в воде, резко повышается содержание восстанавливающих Сахаров и небелковых азотистых веществ, постепенно снижается белковый азот. При этом, содержание сахарозы в первые часы прорастания, вследствие усиления дыхания — уменьшается, а после 24 часов - увеличивается, очевидно, в результате синтеза ее за счет крахмала [34, 52, 53].
По данным ученых, все компоненты дыхательной системы и обмена веществ, все соединения, необходимые для обеспечения пророщенных зерен энергией и образования новых тканей, формируются еще в колосе при созре- вании зерна. Стадию прорастания нужно пройти как можно быстрее, потому что зерно, брошенное в почву, встречается с враждебным окружением. В земле обитает огромное количество разнообразных микроорганизмов, для которых набухшее зерно - прекрасный питательный субстрат. К причинам, вызывающим снижение хлебопекарного качества муки, прежде всего, следует отнести неправильную сушку зерна, убранного с повышенной влажностью, неправильное хранение, прорастание зерна. Но в технологии получения пророщенных зерен процесс прорастания является контролируемым для обогащения зерна витаминами и ферментами [52, 66, 67, 71].
В процессе прорастания, сложные запасные вещества семени расщепляются на более простые, которые легко усваиваются. В пророщенных зернах существенно увеличивается количество антиоксидантов (витаминов, биофла 22 воноидов) и микроэлементов. Все полезные вещества встроены в систему живой ткани и содержатся в оптимальных количествах и соотношениях. Прорастающие семена представляют интерес для медиков и биологов, которые придерживаются свободнорадикальной теории старения [122, 123, 124, 125].
Медицинские исследования доказывают, что регулярное употребление в пищу пророщенных зерен стимулирует обмен веществ и кроветворение, повышает иммунитет, компенсирует витаминную и минеральную недостаточность, нормализует кислотно-щелочной баланс, способствует очищению организма от шлаков и эффективному пищеварению, повышает потенцию, замедляет процессы старения [19, 91, 94, 95, 120, 121].
Проведенные Н. Шаскольской клинические испытания по использованию пророщенных семян различных культур дали четкие положительные результаты. Включение пророщенных зерен в ежедневный рацион дает замечательные результаты — позволяет справиться одновременно со многими недугами, улучшить самочувствие [118, 120, 121, 123,124, 125, 126, 127].
Человек использует пророщенные семена уже более 5 тысяч лет. Целебным действием обладают пророщенные семена: пшеницы, ржи, овса, гре-, чихи, чечевицы, тыквы, подсолнечника, кунжута, льна, расторопши. Кроме общего положительного влияния на организм человека, пророщенные зерна каждой отдельной культуры имеют специфические свойства и рекомендуются людям, страдающим определенными недугами. Пророщенные зерна злаков нормализуют работу желудочно-кишечного тракта, благотворно влияют на микрофлору кишечника. Пророщенные зерна гречихи улучшают состояние кровеносных сосудов. Пророщенные семена чечевицы способствуют кроветворению, незаменимы для профилактики простудных заболеваний. Пророщенные семена льна содержат большое количество а-линоленовой кислоты, которая участвует в построении клеточных мембран; восстанавливают эластичность и прочность кровеносных сосудов, поддерживают работу мозга. Пророщенные семена кунжута укрепляют скелет, зубы и ногти, регулярный прием способствует восстановлению зубной эмали. Пророщенные семена тыквы обладают активным глистогонным действием, полезны при лечении хронического простатита. Пророщенные семена расторопши - мощный гепа-топротектор. Они снижают повреждающее действие лекарственных препаратов и токсичных веществ, попадающих в организм человека из окружающей среды, эффективны при лечении гепатита С [129, 131, 132, 133].
Вопросу о том, что происходит в прорастающих семенах, посвящены десятки научных работ. На очень высоком уровне ведутся исследования под руководством профессора Н.В. Обручевой в Институте физиологии растений РАН. Опираясь на данные, полученные учеными, ниже представлено, как прорастает пшеница [123, 124].
Почти весь объем пшеничного зерна занимает эндосперм - запасное вещество, состоящее из крахмала. На одном конце зерна располагается зародыш, состоящий из зачаточных листьев, стебля и корешка, он занимает около 1/10 объема зерна. Снаружи оно защищено плотной оболочкой. Сухое зерно пшеницы — это семена, находящиеся в состоянии так называемого вынужденного покоя. Обмен веществ и дыхание замедлены в них настолько, что видимых проявлений жизни нет. Но зерно живое и в таком виде может хра--ниться до 50 лет, не теряя всхожести [125, 127].
Использование пророщенного зерна в хлебопечении
Хлеб и хлебопродукты в пищевом рационе россиян занимают ведущее место. Нет сомнения, что в перспективе они также останутся главными пищевыми продуктами на любом столе. В северо-восточной части Нечерноземной зоны хлеб является преобладающим продуктом суточного рациона питания. Несбалансированность и существенные отклонения в питании практически всех групп населения необратимо ведут к острой и повсеместной нехватке витаминов, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. 90 % населения России испытывают недостаток в витамине С и около 50 % дефицит витаминов группы В, которые можно получать, употребляя в пищу хлебобулочные изделия обогащенные витаминами [1, 21].
Хлебу принадлежит исключительное место в питании человека вследствие содержания в нем компонентов, обладающих питательной и биологической ценностью. Вместе с тем, сортовой помол пшеницы обуславливает получение продуктов, обедненных некоторыми компонентами, имеющими огромное значение для обмена веществ человека. Из данных распределения химических компонентов зерна по его частям вытекает, что содержание минеральных веществ и витаминов в различных продуктах помола будет зависеть от того, какие части зерна вошли в его состав. Сортовой помол не только обедняет витаминами муку высших сортов, но даже приводит к отсутствию некоторых из них. Так витамина Вів пшеничном зерне содержится 0,27 мг , в хлебе из пшеничной муки высшего сорта - 0,11 мг, витамина В2 - 0,06 мг , витамина РР - 0,92 мг , витамины А и С в хлебе практически отсутствуют. Аналогично изменяется в зерне и муке содержание минеральных веществ [30,51].
При введении в рецептуру хлеба компонентов, придающих лечебные и профилактические свойства и оказывающие существенное влияние на качественный и количественный состав рациона питания человека, позволяет эффективно решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с дефицитом тех или иных веществ. В состав функциональных пищевых ингредиентов входят пищевые волокна, протеины и витамины, минеральные и другие вещества [57, 58, 61, 92,135].
Современный ассортимент хлеба в России складывался в течение веков и выпекался он обычно из традиционного сырья - ржаной, пшеничной муки, воды, соли, а в качестве закваски применялось спелое (кислое) тесто, содержащее дрожжи и молочнокислые бактерии. С развитием хлебопекарного ремесла ассортимент хлебобулочных изделий расширялся за счет применения муки разной сортности, а также путем использования пищевых добавок и хлебопекарных улучшителей при приготовлении теста [44, 63].
Развитие промышленного производства хлеба в России постоянно-сопровождается научными разработками. В последнее время потребителями проявляется повышенный интерес к организации диетического питания, и медицина предъявляет определенные требования к отрасли, имея в виду повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий и применение специальных добавок в хлеб [75, 76, 81].
Ассортимент хлебобулочных изделий, вырабатываемых в нашей стране, включает более 1000 различных по внешнему виду, вкусу и питательности наименований. Это объясняется тем, что хлеб вырабатывают из муки разных выходов и сортов, по неодинаковой, рецептуре и с применением разных технологических приемов [54, 82, 83, 85, 86].
В концепции- государственной политики в области здорового питания населения России предполагается создание условий, обеспечивающих различные возрастные и профессиональные группы людей рациональным питанием с учетом традиций, привычек, состояния экономики и требований медицинской науки. Хлебобулочные изделия могут быть предназначены как для широких слоев населения, так и для профилактики и лечения различных заболеваний [102, 103]. Внедряя новый ассортимент, следует помнить основные требования потребителя - сохранять традиционные вкусовые свойства готовых изделий, используя рекомендации диетологов, снижая потребление сахара, используя в том числе и нетрадиционное сырье [79, 106, 107, 112].
Специалисты предлагают добавлять в традиционные продукты в небольшом количестве специальные биологически активные добавки, выполняющие ту или иную лечебно-профилактическую функцию, как в хлебобулочные, так и в кондитерские изделия [45, 116, 117, 134]. Например, использование ржаного солода, содержащего ферментные препараты а-амилазы, увеличивает количество декстринов в тесте, замедляет очерствение изделий. Солод придает изделиям нежный аромат, приятный кисло-сладкий вкус, поэтому использование его при производстве кексов улучшает их органолептические показатели, повышает потребительские свойства [10, 12, 13, 14]. В настоящее время в мире возрос интерес к продуктам с повышенным содержанием пищевых волокон, дефицит которых в современном питании людей обуславливает появление «болезней цивилизации». Идея о взаимном обогащении продуктов питания появилась в научной литературе еще в начале 20 века в связи с изучением-биологической ценности продуктов питания. Огромный вклад в развитие научных основ технологии производства хлебобулочных изделий внесли работы российских ученых А.Н. Баха, А.И. Опарина, В.Л. Кретовича, Л.Я. Аэурмана, М.И. Княгиничева, А.И. Островского, Л.И. Пучковой, Р.Д. Поландовой, Н.П. Козьминой [81].
Новым направлением является производство хлебобулочных изделий с использованием диспергированного зерна ржи, пшеницы, отличающихся повышенным содержанием витаминов, содержанием ценных компонентов цельного зерна, углеводов, пищевых волокон, аминокислот, жиров, минеральных веществ [59, 84].
Экспериментальное исследование технологии сушки пророщенного зерна пшеницы
Особенностью процесса проращивания пшеницы в данном исследовании является его осуществление в самой сушильной камере установки, что упрощает технологию производства, снижает энерго- и трудозатраты. Проращивание производилось при температуре инфракрасных нагревателей 40 С, продолжительность процесса составляла 24 часа, при этом температура во всех измеряемых точках зерновой массы достигала 25 С. В результате, у 95 % зерен были получены зародышевые корешки длиной не более 5 мм. После этого приступали к процессу сушки.
Исследование технологии сушки проводили в следующей последовательности. Сначала провели пять экспериментов по определению влияния температуры инфракрасных нагревателей на температуру зернового слоя в условиях вакуума. По полученным экспериментальным данным в производственных условиях провели десять опытных работ. В трех опытах выявили наиболее приемлемые диапазоны температур инфракрасных нагревателей при сушке пророщенного зерна пшеницы с частичной загрузкой сушильной камеры. Далее, в двух опытах с полной загрузкой рабочей камеры выяснили, как изменяется электрическое сопротивление зернового слоя с течением времени сушки. В двух последующих опытах определили этапы сушки по кривым зависимости электрического сопротивления зернового слоя от времени сушки. В последних трех опытах с полной загрузкой рабочей камеры отработали необходимые режимы сушки пророщенного зерна пшеницы.
Влияние температуры инфракрасных нагревателей на температуру зернового слоя в условиях вакуума. Температурные кривые имеют большое значение для технологии сушки, так как качество высушенного материала в значительной степени зависит от величины температуры материала и длительности теплового воздействия.
При сушке зерна в неподвижном слое температура агента сушки должна быть строго ограничена и не должна превышать определенной величины. В связи с этим процесс сушки протекает длительно. Кроме того, из литературных источников известно, что белки эндосперма (глиадин и глютенин) начинают изменяться при температуре нагрева зерновки 50 С [39]. Немаловажное значение имеет также влажность зерна, так как сырые и влажные семена теряют всхожесть при их нагреве до 50 С. Границы нулевой степени денатурации белка являются основополагающими при выборе режимов сушки. Таким образом, температура слоя пророщенного зерна пшеницы при сушке не должна превышать 50 С. При определении максимальной температуры инфракрасных нагревателей, ее величину приняли равной 100 С, так как чем больше влаги в материале (пророщенное зерно пшеницы имеет расчетную влажность 50 %), тем материал более стоек к воздействию высокой температуры сушильного агента или инфракрасных нагревателей.
Для определения влияния температуры инфракрасных нагревателей на температуру слоя пророщенного зерна пшеницы были проведены следующие эксперименты. Сушка пророщенного зерна осуществлялась на одном поддоне, расположенном в средней части сушильной камеры, остальные поддоны были пустыми. Начальная температура зернового слоя - 25 С. Всего проведено 5 экспериментов. Температура на инфракрасных нагревателях в каждом из экспериментов имела постоянное значение. При этом она составляла соответственно 100 С, 90 С, 80 С, 70 С и 60 С . На рисунке 3.1 показаны кривые изменения температуры слоя пророщенного зерна пшеницы с течением времени в зависимости от температуры инфракрасных нагревателей при давлении внутри сушильной камеры 15 кПа.
Как видно из рисунка, в первых четырех экспериментах температура слоя пророщенного зерна поднялась выше 50 С через 3 — 14 часов после начала сушки. Температура в пророщенном зерне не поднималась выше предельно допустимого значения только при сушке пророщенного зерна при температуре инфракрасных нагревателей 60 С. При дальнейшей сушке при этой температуре нагревателей температура зернового слоя достигла 50 С через 41 час.
Полученные данные позволили сделать вывод, что сушку нужно осуществлять, только задавая температуру инфракрасных нагревателей в несколько этапов.
Оптимальные диапазоны и этапы температур инфракрасных нагревателей при сушке пророщенного зерна пшеницы (опыты №1, №2, №3 ).
В этом исследовании технологии сушки пророщенное зерно пшеницы располагалось на восьми поддонах на средней полке. Всего было проведено три опыта. Для первого опыта выбрали три этапа сушки следующим образом. В течение 2 часов сушки температура инфракрасных нагревателей поддерживали на уровне 100 С, далее температуру на инфракрасных нагревателях снизили до 70 С и в течение 10 часов (с 2 до 12 часов сушки) сохраняли неизменной, затем с 12 до 32 часов сушки планировали температуру инфракрасных нагревателей установить равной 60 С. Значение давления на протяжении всего времени сушки было 15 кПа. Температура зерна перед сушкой была 25 С. Общая продолжительность сушки составила 24 часа. Температура инфракрасных нагревателей и температура слоя проро-щенного зерна пшеницы измерялась через каждые 2 часа. По результатам сушки были получены следующие данные (табл. 3.1, рис. 3.2). На рисунке 3.2 выделены две точки: точка 1 показывает момент начала снижения температуры на инфракрасных нагревателях со 100 С до 70 С, точка 2 — следующее снижение их температуры с 70 С до 60 С. Таким образом, в изучаемом процессе выделены 3 этапа: первый - начальный, второй - основной и третий - заключительный, каждый из которых соответствует определенной температуре инфракрасных нагревателей. На начальном этапе температура зернового слоя повышалась медленно, а на основном этапе она выросла до 39,2 С . На заключительном этапе температура зернового слоя к 24 часам сушки достигла 50,7 С , поэтому сушку на этом этапе закончили. Пророщенное зерно пшеницы перед сушкой имело расчетную влажность 50 %. Влажность высушенного пророщенного зерна, определенная по ГОСТ 13586.5-93, составила 4,1 %. Далее проводилась органолептическая оценка высушенного пророщенного зерна (Приложение Б), результаты которой определили нецелесообразность пересушивания зерна. Снизив температуру на первом этапе, и уменьшив продолжительность сушки, можно не допустить повышения температуры в пророщенном зерне более 50 С, так как более высокие показатели температур отрицательно сказываются на качестве высушенных зерен. Поэтому, во втором опыте была проведена корректировка режимов по следующей программе. Проращивание производилось внутри сушильной камеры в течение 24 часов при атмосферном давлении и температуре инфракрасных нагревателей 40 С. Сушка пророщенного зерна на начальном этапе проводилась при температуре инфракрасных нагревателей 90 С в течение 2 часов, затем температура инфракрасных нагревателей снижалась до 70 С, продолжительность второго, основного, этапа составила 8 часов. Заключительный этап длился 20 часов при температуре нагревателей 60 С. Общая продолжительность сушки составила 30 часов. Давление внутри сушильной камеры оставалось постоянным и составляло 15 кПа.
Описание технологии, выбор аппаратурного оформления
Объективная и достоверная оценка физико-технологических и биохимических свойств зерна имеет большое значение для правильной организации и ведения технологического процесса. Физико-технологические и биохимические показатели свойства зерна условно подразделяют на три группы показателей: состояние зерновой массы, мукомольные свойства зерна, хлебопекарные свойства зерна. К показателям первой группы относят цвет, запах, влажность, засоренность, зараженность вредителями. Показатели второй группы следующие: типовой состав, стекловидность, натура, масса 1000 зерен, крупность, выравненность по крупности, зольность. К показателям третьей группы относят количество и.качество клейковины, крупность и вы-. равненность муки, физические свойства теста. Перечисленные показатели взаимосвязаны. Основные, из выше перечисленных показателей, были определены при производстве сухого пророщенного зерна пшеницы.
За последние десятилетия было выполнено множество исследований, которые подтверждают, что к развитию многих болезней, включающих опасные и социально значимые, приводит избыточное содержание свободных радикалов в организме. От избытка свободных радикалов организм человека защищен естественной антиоксидантной системой, которое нейтрализует вредное воздействие радикальных форм кислорода. Антиоксидантная система организма человека состоит из ферментных и не ферментных веществ. Многие органические и неорганические вещества, находясь в атмосфере с кислородом, подвергаются окислению. Антиоксиданты - это вещества, кото 107 рые в малых концентрациях замедляют или предотвращают окислительные процессы, к ним также относятся витамины.
Сами по себе витамины не являются ни источниками энергии, ни заменителями пищи, ни вызывающими бодрость таблетками. Витамины не могут заменить собой белки и любые другие питательные вещества, они не являются структурными компонентами организма человека,, но поддержание жизни невозможно без всех необходимых витаминов. Витамины являются биокатализаторами, так как они регулируют обменные процессы. Витамины влияют на обменный процесс через систему ферментов и гормонов. Ферменты ускоряют химические реакции, а в качестве помощников используют витамины. Также они необходимы для синтеза гормонов, которые регулируют функции организма.
Окислительные процессы проходят и в организме человека и в растениях. Процесс окисления приводит как к болезням человеческого организма, так и к старению. Использование веществ антиоксидантов затормаживает или полностью устраняет указанные выше процессы. При нарушении баланса антиоксидантной системы организму человека требуется терапия специ-альными-природными антиоксидантами (в том числе витаминами). Антиоксиданты делятся на водорастворимые и жирорастворимые. К водорастворимым антиоксидантам относится витамин С. К жирорастворимым антиоксидантам относят витамин Е, каротиноиды, провитамин и витамин А.
За прошедшие десятки лет предложено большое количество способов определения антиоксидантной активности, новые приборы для определения содержания антиоксидантов в продукте. Для измерения антиоксидантной активности используют разные химические и физико-химические методы. В основе методов чаще всего прямое или косвенное измерение скорости или полноты реакции.
Я.И. Яшин выделяет три типа методов для определения содержания антиоксидантов в продукте, основанных на следующих измерениях: потреб 108 ление кислорода, образование продуктов окисления, поглощение свободных радикалов. В первом и втором случаях антиоксидантная активность определяется на основе ингибирования или скорости потребления реактивов или образования продуктов. Антиоксидантная активность не определяется напрямую, обычно определяется влияние антиоксидантов на степень окисления. Основные методы продолжительные, включают несколько стадий, сигналы регистрируются с помощью дорогостоящих приборов (спектрофото-метрических, флуориметрических, хемилюминесцентных). Наиболее перспективными являются электрохимические методы антиоксидантной способности, так как взаимодействие соединений кислорода в водных средах имеет электрохимическую природу [137].
Коллективом ученых под руководством Я.И. Яшина предложен и запатентован амперометрический метод для, суммарного определения антиоксидантов в . продукте на приборе «ЦветЯуза-01-АА». Амперометрическое детектирование основано на измерении электрического тока в ячейке, возникающего при окислении анализируемого вещества на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале. Таким образом, при амперометрическом детектировании регистрируется изменение тока, протекающего через ячейку, обусловленное изме-.-, нением концентрации исследуемого вещества. Амперометрический метод -единственный, который непосредственно измеряет содержание всех антиоксидантов в пробе [137].
Для определения показателей качества исходного образца и готового продукта (в целом и измельченном виде), биохимические и физико-химические показатели определялись по соответствующим методикам, суммарное содержание антиоксидантов (ССА) амперометрическим методом (эталон - дигидрокверце-тин). Исследования проводились по следующим вариантам: 1- зерно пшеницы до проращивания, влажность 14 % 2- зерно пророщенное сухое целое, влажность 5,4 % 3- зерно пророщенное сухое целое, влажность 10,8 % 4- зерно пророщенное сухое измельченное (проход через сито с!=1,5мм — 96 %, остаток на сите с круглыми отверстиями d=l,5 мм, не более 4 %), влажность 5,4 % 5- зерно пророщенное сухое измельченное (проход через сито d=l,5MM -96 %, остаток на сите с круглыми отверстиями d=l,5 мм, не более 4 %), влажность 10,8 %.
