Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы рационального использования дефектного зерна пшеницы 7
1.1. Физико-химическая характеристика дефектного зерна 7
1.1.1 Зерно, поврежденное клопом-черепашкой 8
1.1.2. Проросшее зерно 16
1.1.3. Морозобойное зерно 21
1.1.4. Промороженное зерно 25
1.2. Существующие способы и методы исправления и улучшения технологического достоинства дефектного зерна и зернопродуктов 28
1.3. Цель и задачи исследования 34
Глава 2, Теоретические основы обработки дефектного зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) 36
2.1. Электрофизические свойства зерна 39
2.1.1. Основные характеристики сверхвысокочастотного нагрева 42
2.2. Использование СВЧ энергоподвода при тепловой обработке зерна и зернопродуктов 46
2.2.1. Тепло- и массоперенос в пищевых продуктах при СВЧ нагреве 48
2.3. Влияние обработки зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты на его качество 51
Глава 3. Экспериментальная часть 58
3.1. Характеристика сырья, использованного в работе, и подготовка его к использованию 58
3.2. Методы исследования 61
3.3. Описание экспериментальной СВЧ установки для обработки дефектного зерна пшеницы 72
3.4. Результаты исследования и их обсуждение 74
3.4.1. Кинетика нагрева и сушки зерна пшеницы при его СВЧ обработке 74
3.4.2. Изучение физических свойств зерна и зерновой массы при обработке в ЭМП СВЧ 77
Глава 4. Обоснование режимов СВЧ обработки дефектного зерна 80
4.1. Оптимизация режимов СВЧ обработки дефектного зерна 80
4.2. Изменение углеводно-амилазного комплекса зерна пшеницы при его СВЧ обработке 86
4.3 Влияние СВЧ обработки на автолитическую активность предварительно размолотого зерна 88
4.4. Влияние СВЧ обработки проросшего и поврежденного зерна пшеницы на его белково-протеиназный комплекс 89
4.5 Влияние СВЧ обработки промороженного зерна пшеницьгего аминокислотный состав 90
4.6 Влияние СВЧ обработки дефектного зерна пшеницы на содержание и свойства клейковины 91
4.7. Подготовка и помол зерна 95
4.8. Оценка качества муки и хлеба из дефектного зерна при обработке в СВЧ поле 98
4.9. Влияние СВЧ обработки зерна пшеницы на его микрофлору 102
4.10. Изучение влияния СВЧ обработки зерна пшеницы на его микроструктуру 111
113
4.11. Изучение влияния СВЧ обработки на структурно-механические свойства зерна пшеницы 115
4.12. Влияние СВЧ обработки фуражного зерна пшеницы на его питательность Общие выводы по разделу 3 и 4 121
Глава 5. Ориентировочный расчет экономической эффективности использования СВЧ установки на мукомольном и комбикормовом заводах 123
Приложение 139
- Существующие способы и методы исправления и улучшения технологического достоинства дефектного зерна и зернопродуктов
- Влияние обработки зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты на его качество
- Кинетика нагрева и сушки зерна пшеницы при его СВЧ обработке
- Влияние СВЧ обработки на автолитическую активность предварительно размолотого зерна
Введение к работе
Зерно как живая биологическая система легко подвержено влиянию неблагоприятных внешних факторов, что приводит к снижению качества и ухудшению его технологических достоинств.
Самый рациональный способ избежать этого - это предупреждение повреждения зерна уже на начальных стадиях роста и развития. Однако практически невозможно полностью предотвратить пагубное влияние таких факторов в полевых условиях, поэтому следует принять меры к возможному исправлению и улучшению качества такого зерна.
Ухудшившееся качество зерна усложняет его хранение и переработку и сказывается на качестве продуктов переработки.
Различают повреждение зерна:
в поле и при уборке урожая;
при неблагоприятных условиях хранения,
К поврежденному в поле относят зерно проросшее, морозобойное, суховейное, поврежденное полевыми вредителями, болезнями, перезимовавшее в поле и т.д.
Зерно, поврежденное при хранении: самосогревшееся, промороженное, испорченное сушкой и вредителями хлебных запасов, поврежденное микроорганизмами.
Наибольшее место имеет повреждение зерна вредителями, микроорганизмами, морозом, вследствие прорастания. Потери за счет этих факторов составляют почти 60% от общих потерь.
Зерно всегда выделяется из других видов сырьевых ресурсов, так как оно используется для выработки наиболее массовых продуктов повседневного питания населения, таких как хлебобулочные и макаронные изделия, крупы и ряд других.
Зерно служит также сырьем для выработки таких ценных продуктов, как пиво, крахмал, спирт, пищевые концентраты. Оно является основным компонентом (до 60%) комбикормов.
Валовой сбор зерновых у нас в стране за последние 10 лет в среднем составляет 80-85 млн. т. При этом на долю пшеницы приходится около 40-45 % из которого только 40% выше 4-го класса.
Наметилась тенденция к повышению валового сбора зерновых, в том числе пшеницы. Этого объема, как показывает итоги 2001-03 гг., достаточно для удовлетворения, как своих внутренних нужд, так и для экспорта (около 13 млн. т), при правильном и рациональном его использовании. Однако с учетом темпов роста, развития комбикормового производства и экспорта зерна необходимо валовой сбор зерна довести в ближайшие годы до 110 млн. т.
Эти данные не учитывают качество полученного урожая, его
изменение при транспортировке, при неправильном хранении и
^предприятия
нерациональном использовании и в связи с этим хлебоприемные (ХПП), мельницы, хлебозаводы и в итоге наше государство теряет до 20% зерна. Во многих западных странах эти потери составляют не более 1-5%.
Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая, получение максимума изделий из зерна - вот основные задачи стоящие сегодня перед отечественными хлебоприемными и зерноперерабатывающими предприятиями.
Для этого необходимо знать основные причины порчи и снижения качества зерна при хранении, транспортировке и в полевых условиях, а также наиболее перспективные и эффективные методы улучшения качества зерна.
Существующие способы и методы исправления и улучшения технологического достоинства дефектного зерна и зернопродуктов
Проблеме улучшения качества и использованию дефектного зерна пшеницы и продуктов его переработки посвящены работы многих отечественных и зарубежных исследователей (В.Л.Кретович, Е.Д.Казаков, Р.Р.Токарева, И.Е.Мамбиш, 1940, А.И.Опарин, ЕЛ.Онишенко, 1941, Н.П.Козьмина, 1952, Э.А.Исакова, 1961, H.Stephan, 1965, Н.В.Экман, Г.И.Степанова, 1970, Н.Б.Зотова, Болотова, Л.И.Пучкова, О.Г.Сидорова, А.А.Моксякова, 1974, Э.Г.Пруидзе, 1981, С.Б.Ермекбаев, 1993 и др.).
Основным путем восстановления качества поврежденного клопом-черепашкой и проросшего зерна, улучшения мукомольных, хлебопекарных свойств муки из него, является снижение активности протеолитических, амилолитических ферментов и улучшение качества белково-протеиназного комплекса.
Поэтому наиболее эффективным путем улучшения качества такого зерна, или муки из него, является их тепловая [86, 100] обработка.
В.Л.Кретовичем и Р.Р.Токаревой [59] была установлена возможность улучшения хлебопекарного качества дефектного зерна пшеницы, путем его обработки паром в течение 1,5-3 минут или прогревом влажного зерна в течение 30-45 минут до температуры 50-60С. При такой обработке зерна происходит инактивация протеолитических ферментов.
Учитывая, что поврежденное зерно обладает повышенной протеолитической активностью, Е.Г.Онищенко [86] проводила ГТО его перед помолом. Прогрев увлажненного до 24-26% зерна до 60-62С резко улучшает качество клейковины. Ей удалось в производственных условиях установить режимы термической обработки поврежденного зерна, дающие возможность получить нормальную муку из такого зерна и хлеб удовлетворительного качества. Она также предложила термическую обработку муки увлажненным до относительной влажности 68-78% воздухом в камере при температуре 40-70С в течение 14-30 часов и при температуре 130-150С в течение 10-15 минут. При температуре 70-77С наиболее быстро уплотняются белковые вещества муки и частично инактивируются ферменты.
Хорошие результаты достигаются при горячей и скоростной ГТО промороженного зерна [37]. Улучшить качество морозобойного зерна и предотвратить прорастание влажного и сырого можно обезвоживанием их путем тепловой обработки до безопасной для хранения влажности. Способы и режимы обработки играют при этом важную роль. В работах А.П.Нечаева, Н.И.Соседова, Е.Д.Мышевой Н.А.Теребулиной показано, что в зависимости от температуры, при которой ведется нагрев, в зерне пшеницы могут протекать гидролитические, синтетические, окислительные процессы и процессы взаимодействия липидов с белками и углеводами.
Уже при первичной обработке на сепараторах тщательное отделение дефектных, щуплых, недоразвитых зерен оказывает благоприятное воздействие на качество всей партии, поскольку примесь именно таких зерен заметно ухудшает качество муки (Th.Scharnagel, G.Aufhammer, 1936, Sydow, 1940, Н.А.Майсурян, 1940). Сепаратор должен работать при более интенсивной аспирации зерна и при нагрузке ниже паспортной.
Муку с первой драной и шлифовочной системы из поврежденного клопом-черепашкой и проросшего зерна {не более 1,5%) [24, 111] удаляют. Полученную муку в акте зачистки следует учитывать как муку П-го сорта. При этом снижается выход муки и этот способ экономически менее целесообразен. Для улучшения качества муки из дефектного зерна часто прибегают к смешиванию (подсортировке) такой партии со здоровой (М.Мень, В.Ф.Пашовкина, 1940) в соотношении 30:70% [104]. Однако при одном и том же проценте подсортировки качество смеси может быть различно (Б.Я.Зибель, 1941) и поэтому соотношение того и другого устанавливают опытным путем в каждом отдельном случае.
Установлено, что пораженные части зерна, поврежденного клопом-черепашкой, менее прочные и при ударе выкрашиваются [59]. И.Е.Мамбиш, Г.А.Кацанович [71], используя эту особенность, разработали технологическую схему переработки такого зерна, в которой пораженные участки удаляются, а остальная часть поврежденного зерна дает муку удовлетворительного качества. По этой схеме, поврежденное зерно интенсивно обрабатывают на обоечных машинах.
При длительном хранении поврежденного клопом черепашкой зерна и особенно муки из него ослабляется активность протеаз, происходит заметное улучшение хлебопекарных свойств [104], а хранение такой муки при 30 С сокращает срок отлежки (В.П.Зотов, 1957).
НЗ.Роменский с сотр. [117] предложил проводить на мельницах мойку поврежденного клопом-черепашкой зерна хлорированной водой. В результате наблюдалось значительное снижение протеолитической активности зерна, и улучшались его хлебопекарные свойства. Муку или зерно со слабой клейковиной удается заметно улучшить облучением инфракрасными [47] и гамма-лучами при высокой влажности (20-25%). Доза облучения должна быть порядка 1-3 млн. рентген [16]. Однако такие способы не нашли широкое применение, т.к. при этом большие энергетические затраты и при такой обработке в муке и хлебе появляются неприятные посторонние запахи, а также ухудшение цвета муки и хлеба. На сегодня хлебопеками разработаны многие методы, позволяющие повышать качество хлеба из дефектного зерна. К ним относятся: пониженная температура тестоведения, повышение кислотности теста путем добавления в тесто разведенной соляной кислоты и жидких дрожжей [96], а также путем применения длительного (до 18 часов) брожения опары (тормозит протеолиз) [53, 54, 59] увеличение количества соли [53, 96] {улучшает физическое состояние клейковины, замедляется распад крахмала при выпечке), сокращение расстойки теста (И.С.Петрова, 1951), ферментативный (липоксигеназный) способ [19], внесение ПАВ (стеар ил-мол очной кислоты, эмульгаторы) (Л.И.Пучкова, О.Г.Сидорова, 1974), повышение температуры пекарной камеры при выпечке. Хорошие результаты были получены [90, 42] при добавлении к пшеничной муке из проросшего зерна молочной сыворотки раздельно (10-20%) или совместно с подсоленным фосфатидным концентратом (0,75%) и аскорбиновой кислотой (0,003-0,005%).
Влияние обработки зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты на его качество
Интенсификация технологических процессов при использовании ЭМП СВЧ способствует сохранению питательной ценности, повышению вкусовых достоинств и увеличению выхода готовой продукции [29]. При СВЧ обработке улучшаются органолептические свойства приготовленного продукта по сравнению с традиционной технологией {разогрев, варка) [2, 10]. Кроме того, СВЧ энергия снижает потери белковых веществ пищевых продуктов, аминокислотный состав белков не претерпевает изменений в сторону ухудшения, а иногда и улучшается.
В [144] указывается на лучшую сохраняемость витаминов ВЬВ2 и С, а мясные изделия по своей консистенции после СВЧ обработки близки к диетическим.
Данные о структурных изменениях белков при действии ЭМП СВЧ несколько противоречивы. По результатам опытов Гатько [21] следует, что при СВЧ обработке наблюдается некоторое снижение общего азота. Ссылаясь на данные Липавской, И.А.Рогов и С.В.Некрутман [114] указывают на то, что при действии СВЧ поля происходит более интенсивная деструкция белков. По мнению Шарунайте, Каданера [48] белки при такой обработке не претерпевают глубоких изменений.
Исследования белкового и жирового состава при традиционном и СВЧ нафеве семян сорго показали, что тип нагрева не повлиял на содержание сырого жира и белка. При температуре выше 50 С наблюдались повышение кислотного числа жира и кислотности зерна [70].
Среди отечественных работ в этой области следует отметить работы, проведенные в МТИПП под руководством профессора А.М.Остапенкова, В.А.Матисона и др. [94].
Беловоловым [7] показана высокая эффективность подавления микрофлоры СВЧ на хлебе, в результате срок хранения обработанных хлебных изделий увеличивается до 30 суток. До сих пор механизм воздействия на микрофлору при микроволновой обработке изучен недостаточно и мнения о сущности этого явления противоречивы. Некоторые исследователи объясняют бактерицидный эффект чисто тепловым воздействием, другие придерживаются мнения о специфическом действии ЭМП на клетку. Специфичность воздействия электромагнитных волн СВЧ диапазона на биологические объекты, заключается в том, что гибель микроорганизмов происходит при более низких температурах по сравнению с обычным тепловым воздействием. Отмеченный факт применительно к СВЧ обработке имеет принципиальное значение, поскольку подавление микрофлоры при более низких температурах гарантирует лучшую сохранность витаминов и питательных веществ в продуктах и средах. В значительной степени данная особенность определяет и необходимость широкого внедрения СВЧ технологий в зерноперерабатывающие отрасли. Однако к настоящему времени нет полной ясности в этом вопросе, и отсутствует единая трактовка механизма, объясняющего специфичность воздействия ЭМП СВЧ на микроорганизмы. По мнению ряда зарубежных исследователей, если специфичность и имеет место, то она может проявляться только при СВЧ излучении большой интенсивности, т.е. проходить на тепловом уровне. В то же время, как свидетельствуют другие работы, в первую очередь работы отечественных исследователей: И.А.Рогова, С.В.Некрутмана, A.M. Остапенко ва, Ю.К.Губиева, Э.Г.Пруидзе, С.Б.Ермекбаева и др., СВЧ обработка может проявлять специфическое воздействие на облучаемые биообъекты и на нетепловом уровне, т.е. без заметного повышения температуры облучаемого объекта. В связи с тем, что в основе процессов стерилизации и пастеризации в ЭМП СВЧ лежит воздействие на микроорганизмы СВЧ излучение высокой интенсивности, приводящее к резкому повышению температуры, представляется целесообразным кратко остановиться на наиболее интересных работах, отражающих особенности поведения биологических объектов в ЭМП СВЧ высокого (теплового) уровня, и слабого (нетеплового). При тепловом уровне отмеченную выше особенность СВЧ стерилизации - получение одинакового стерилизующего эффекта за более короткий интервал времени и при более низкой температуре по сравнению с обычной тепловой стерилизацией большинство исследователей объясняют неоднородным поглощением СВЧ энергии средой, приводящему к локальному повышению температуры. Подобное распределение температуры в принципе невозможно получить ни с помощью конвективного нагрева, ни с помощью нагрева за счет теплопроводности. Подобная концепция избирательного поглощения СВЧ энергии объектом обработки положена в основу объяснения специфичности бактерицидного действия СВЧ излучения высокой интенсивности А.М.Остапенковым [92]. Показано, что степень поглощения СВЧ энергии средой и бактериальными клетками различна и зависит от их диэлектрических свойств. Отношение удельной мощности, поглощаемой клеткой Ркл, к мощности, поглощаемой всей средой Рср , определяется выражением: где: ср, є ср, кл, кл - диэлектрические характеристики соответственно среды и бактериальной клетки. Из данного соотношения следует, что в зависимости от диэлектрических свойств среды тепловое воздействие СВЧ поля на микроорганизмы будет различным, что, в свою очередь, должно вызвать и разную степень его бактерицидного действия при одной и той же средней температуре среды.
Кинетика нагрева и сушки зерна пшеницы при его СВЧ обработке
При проведении исследований необходимо было решить задачу возможно большей точности определения температуры зерновой массы в любой точке слоя и в любой момент времени. Точность контроля температуры особенно нужна при обработке зерна продовольственного назначения, так как при нагреве всего на 4-5 С выше допустимого зерно может полностью утратить свои мукомольные и хлебопекарные качества. Однако контроль температуры в процессе СВЧ обработки представляет значительные трудности. Связано это с тем, что существующие методы измерения температуры хотя и дают точность измерения не менее 10"2 С, но являются полностью непригодными к использованию в процессах СВЧ нагрева [29]. Известно, что само СВЧ поле взаимодействует с датчиками температуры и вносит большую погрешность в значения измеряемых величин (температуры) за счет диссипации ЭМП СВЧ термометрической субстанцией и искажения пространственного распределения поля в зоне измерения. Применение ртутных и спиртовых термометров, термометров сопротивления (термисторов) полностью исключается по той же причине [29]. Известные методы [9, 120] измерения температур в поле СВЧ достаточно сложны и не всегда применимы к зерновой массе. В данном эксперименте температуру единичного зерна определяли по экспресс-методу А.С.Панина-В.Д.Скверчака. По этому методу определяли темп нагрева королька термоэлектрического датчика температуры (термопары), мгновенно помещенной в нагретую зерновку. Погрешность метода зависела от точности регистрирующего прибора. Температуру зерновой массы определяли ртутным термометром сразу после СВЧ обработки, опуская его в зерно. В данной работе, чтобы каждый раз не определять температуру и влажность обрабатываемого образца построили кривые нагрева и сушки в зависимости от длительности обработки, влажности и от мощности установки, по данным которые были получены экспериментально и подтверждены расчетными данными.
Полученные результаты отражены в Процесс сушки зерна является не только тепло физическим, но и теплотехнологическим процессом [67]. Процесс сушки, характеризующийся кривыми сушки, скорости сушки, и температурными кривыми, в основном определяется физико-химическими, структурно-механическими свойствами материала (от которых зависят формы связи влаги с ним), а также способом подвода энергии. При конвективном, кондуктивном и терморадиационном энергоподводе [22] прогрев материала происходит от поверхности внутрь, т.е. градиент температуры направлен к поверхности материала; и термовлагопроводность препятствует удалению влаги из материала. СВЧ нагрев влажного материала (например, зерна) происходит достаточно интенсивно и сопровождается объемным испарением влаги, при температуре внутренних слоев выше, чем внешнего. Скорость испарения влаги в зерне превышает скорость переноса пара внутри пористого материала, поэтому внутри диэлектрика возникает градиент общего давления при температуре зерна ниже 60С, чему способствует диффузия скольжения в макрокапиллярах [29]. Экспериментальные данные о величине давления внутри влажного диэлектрика претерпевающего термическую обработку в ЭМП СВЧ, показывают, что при высоких скоростях нагрева, даже при температуре ниже 100С, внутри материала возникает давление превышающее атмосферное [29]. Характерной особенностью СВЧ нагрева является то, что при увеличении интенсивности нагрева зерна снижается температура, при которой возникает градиент общего давления. В результате этого внутри влажного материала возникает перепад общего давления, который релаксируется с некоторой конечной скоростью благодаря наличию сопротивления оболочек и алейронового слоя [67]. Таким образом, использование СВЧ энергоподвода является также стимулирующим фактором в деле интенсификации термовлажностных и низкотемпературных теплотехнологических процессов.
Построенные кривые сушки (рис. 3.2), нагрева и температурные кривые позволяют сделать вывод о том, что чем больше начальная влажность зерна, тем выше диссипация СВЧ энергии и соответственно и темп (скорость) его сушки. Это свидетельствует о том, что СВЧ обработку целесообразно использовать для предварительного нагрева зерна при сушке с последующим использованием конвективного способа теплоподвода. Так как значение физических свойств зерна имеет большое значение для правильной организации хранения и переработки зерна, было изучено изменение этих свойств зерна при его СВЧ обработке. Полученные результаты отражены в таблице 5.1. В числителе даны значения поврежденного клоп ом-черепашкой зерна полученные до обработки, а в знаменателе - после обработки. Предварительно увлажненное зерно, поврежденное клопом-черепашкой, обрабатывалось в течение 14с до температуры нагрева 55-65С. Полученные результаты отражены в таблице 5.І. поврежденного клопом-черепашкой зерна при температуре 60С. Из данных таблицы видно незначительное изменение натуры зерна, снижение угла естественного откоса и скважистости. Уменьшение угла естественного откоса связано с тем, что при СВЧ обработке происходит вспучивание зерна, оно приобретает более округлую форму (табл. 5.2). Это позволит улучшить транспортировку зерна по самотекам, снизить угол наклона самотеков при внедрении такого оборудования на линиях приемки и послеуборочной обработки зерна. Изучение формы и определение линейных размеров зерна В работе, для определения изменения линейных размеров зерна при обработке его в ЭМП СВЧ, использовался метод измерения отдельных зерен навески с помощью микрометра. Для этого из навески массой 100 гр отбирали подряд без выбора около 200 зерен. Далее с помощью микрометра с точностью до 0,01мм была установлена длина, ширина и толщина зерна. Результаты измерений записывали в таблицу и в конце опыта рассчитывали среднеарифметические значения для каждого образца. Среднеарифметические значения линейных размеров обработанного при 90 С и необработанного фуражного зерна отражены в таблице 5.2. Как видно из таблицы, наибольшие изменения зерно пшеницы претерпевает по толщине, наименьшие - по длине и максимальное изменение происходит в увлажненном зерне. Это обусловлено деформацией зерна под действием внутреннего давления десорбирующей влаги.
Влияние СВЧ обработки на автолитическую активность предварительно размолотого зерна
Для того чтобы выявить зависимость КПД СВЧ установки от крупности и от скважистости из образцов зерна до обработки выделяли еще навески, измельчали до определенной крупности (чтобы не было остатка на сите 08), после подвергались СВЧ нагреву. Полученные результаты отражены в таблице 4.11. Зависимость числа падения предварительно Как видно из данных таблицы 4.11 при обработке на СВЧ предварительно размолотого зерна (шрота) снижение амилолитической (автолитической) активности происходит интенсивнее и при низкой температуре нагрева, т.е возрастает эффект обработки соответственно снижаются удельные энергозатраты. Это объясняется следующим образом, у размолотого зерна намного больше площадь внешней поверхности, чем у целого зерна и поэтому оно нагревается интенсивнее. Исследовано изменение белково-протеиназного комплекса поврежденного клопом-черепашкой, промороженного и проросшего зерна пшеницы. Исследования связаны с влиянием температуры (длительности) обработки, проросшего и поврежденного вредной черепашкой зерна пшеницы в ЭМП СВЧ на содержание общего и аминного азота, протеолитическую активность и аминокислотный состав белков. Полученные результаты отражены в таблицах 4.12 - 4.14. Из данных таблицы 4.12 видно, что содержание общего азота практически не меняется, в то время как при проращивании и при наличии поврежденных клопом черепашкой зерен содержание аминного азота увеличивается, по сравнению с контролем. Контролем послужили образцы зерна до прорастания и без содержания поврежденных клопом черепашкой зерен. При обработке этих образцов содержание аминного азота снизилось и приблизилось к содержанию аминного азота в контрольных образцах. У промороженного зерна не происходило изменение содержания общего и аминного азота. Снижение содержания ами иного азота при обработке вызвано, вероятно, частичной инактивацией проте олитических ферментов.
В подтверждение данного предположения в исследуемых образцах была определена протеолитическая активность по росту водорастворимого белка по методу Лоури (мг белка/мл). Из полученных данных следует, что при такой обработке протеолитическая активность снижается в среднем на 50-60%. На автоматизированном аминокислотном анализаторе Д-500 фирмы «Durrum» было исследовано изменение аминокислотного состава белка поврежденного клопом-черепашкой и промороженного зерна при СВЧ обработке. Сравнительные данные аминокислотного состава белка до и после обработки приведены в таблице 4.14. В данной таблице отражены только незаменимые аминокислоты. Как видно из данных, при СВЧ обработке аминокислотный состав зерна практически не меняется. Это свидетельствует о том, что СВЧ-нагрев не вызывает ухудшение аминокислотного состава пшеничного белка. Однако при интенсивном нагреве (до 100-120 С) фуражного зерна пшеницы происходило небольшое снижение аминокислот (на 4-7%). Исследованы изменения свойств клейковины, ее водопоглотительной способности, фракционного состава белков клейковины в промороженном, морозобойном, проросшем и в поврежденном клопом-черепашкой зерне пшеницы. После определения свойств клейковины дефектного зерна его (зерно) обработали в ЭМП СВЧ при разных температурных режимах. (В электромагнитном поле СВЧ при этих оке режимах обработали предварительно измельченное дефектное зерно (шрот). Результаты исследования представлены в следующих таблицах (в знаменателе даны результаты измельченного до СВЧ обработки зерна). Результаты позволяют констатировать, что при прорастании и повреждении зерна клопом-черепашкой уменьшается содержание сухой и сырой клейковины, а также наблюдается значительное ухудшение ее качества. Как видно из таблицы 4.15 в образце зерна, проросшем в течение 72 часов клейковина из первой «хорошая» группы качества перешла в третью «неудовлетворительная слабая».
Из таблицы 4.16 видно, что при повреждении 3% зерна клопом-черепашкой клейковина из первой «хорошая» группы качества перешла во вторую «удовлетворительная слабая», а при наличии 7% поврежденного зерна она перешла в третью «неудовлетворительная слабая». При обработке зерна в ЭМП СВЧ клейковина во всех образцах укреплялась и по качеству приблизилась к клейковине из нормального зерна. Максимальное улучшение качества происходит при нагревании до 60 С. Следует отметить, что при обработке предварительно измельченного зерна (шрота) для восстановления качества клейковины требуется меньше энергии, чем для целого зерна. Из данных видно, что для восстановления качества размолотого зерна достаточно нагреть его до 55С. Это подтверждает предположение о том, что интенсивность диссипации СВЧ энергии тем выше, чем меньше наличие межзернового пространства (скважистость) и чем больше суммарная площадь внешней поверхности частиц обрабатываемого продукта. При обработке зерна в ЭМП СВЧ улучшаются упругие свойства клейковины, повышается водопоглотительная способность.
