Способ производства крупы из полбы

Изобретение относится к области пищевой (мукомольно-крупяной) промышленности, а именно к технологии производства полбяной крупы. Способ производства крупы включает последовательно выполняемые взвешивание зерна голозернистой полбы селекционных сортов пленчатостью до 25% и влажностью 14%, очистку зерна от примесей путем двукратного сепарирования, его гидротермическую обработку путем увлажнения цельного зерна питьевой водой до 15-17% и отлеживания в отложных закромах в течение 1,5-2 час, шелушение увлажненного зерна с сортированием шелушеного зерна от нешелушеного, оболочек и дробленки, провеивание с удалением мучки и контроль готовой продукции. Способ по изобретению позволяет получить пшеничную крупу твердых сортов повышенной биологической (белково-протеиназной, минеральной, углеводно-амилазной) ценности для лечебно-профилактического питания. Крупа имеет более низкое содержание крахмала (калорийность), увеличенное содержание белка, заменимых и незаменимых аминокислот, нерастворимых пищевых волокон (клетчатки), макро- и микроэлементов, желтых пигментов (β-каротина), низкое содержание токсичного глиадина - спирторастворимой фракции пшеничной клейковины (глютена) и более высокое содержание нетоксичного глютенина - ее щелочерастворимой фракции, более высокую активность ферментов β-амилазы. Кроме того, технологический процесс производства прост, а себестоимость изготовления крупы достаточно низкая.

 

Изобретение относится к области пищевой (мукомольно-крупяной) промышленности, а именно к технологии производства крупы из полбы повышенной биологической (белково-протеиназной, минеральной, углеводно-амилазной, пигментной, ферментативной) и физиологической (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценности для лечебно-профилактического питания и может быть использовано на крупозаводах.

Крупа - это частично или полностью освобожденное от покровных тканей, а иногда и зародыша, целое, раздробленное или расплющенное ядро зерновых культур и семян бобовых. Она является вторым по значимости и объему производства продуктом переработки зерна [1, 2]. В технологическом процессе переработки крупяных культур с зерна удаляют цветочные пленки, плодовые и семенные оболочки. Качество крупы определяется как природными особенностями, так и технологией переработки зерна.

Плод злаков - зерновка - развивается из оплодотворенной завязи цветка. При обмолоте пшеницы, ржи, тритикале, кукурузы зерновки легко отделяются от цветковых пленок. Такие злаки называются голозерными. У остальных злаков цветковые пленки плотно облегают зерновку и при обмолоте не отделяются. Эти культуры называются пленчатыми (ячмень, гречиха, овес, рис, просо, сорго, полба). Чем больше масса цветковых пленок на поверхности зерновки - ядра и чем труднее они удаляются, тем соответственно меньше выход крупы при переработке зерна.

Зерновка любого злака состоит из трех основных частей: зародыша, эндосперма и цветковых оболочек.

Зародыш состоит из корешка, стебелька и почки, дающих жизнь новому растению. Зародыш плотно прилегает к эндосперму, от которого отделен видоизмененной семядолей - щитком. Через щиток, богатый ферментами, питательные вещества при прорастании из эндосперма поступают в зародыш.

Эндосперм - это основная часть зерновки. Он представляет собой мучнистое зерно, в котором сосредоточены запасные питательные вещества. В центре эндосперма клетки крупные, тонкостенные, часто неправильной формы. При удалении от центра размер клеток постепенно уменьшается, форма их становится близкой к прямоугольной призме. Внутри клеток белки образуют как бы сплошную матрицу, в которую вкраплены крахмальные гранулы разных размеров. В центральной части эндосперма наряду с мелкими и средними находится много крупных гранул крахмала. По мере удаления от центра к оболочкам количество и размеры крахмальных гранул уменьшаются, а доля белка увеличивается.

Краевой слой эндосперма - одноклеточный алейроновый слой толщиной 30-60 мкм, прилегающий к оболочкам, по виду резко отличается как от внутренней его части, так и от оболочек. Он образован толстостенными клетками правильной кубической формы. Клетки алейронового слоя заполнены мелкими белковыми тельцами с вкрапленными между ними мельчайшими капельками жира. Краевой алейроновый слой эндосперма богат ферментами (особенно β-амилазой).

Оболочки защищают семя от воздействия окружающей среды. Голозерные злаки имеют две оболочки: плодовую (эпидермис, перикарпий) и семенную (гиподермис, теста). Снаружи зерновка покрыта плодовой оболочкой, которая образуется из стенок завязи и состоит из трех слоев крупных толстостенных одревесневших клеток, пустых внутри. Расположение слоев клеток в перикарпии напоминает кирпичную кладку, что придает оболочке большую прочность.

Семенная оболочка образуется из стенок семяпочки и также состоит из трех слоев клеток, но мелких и неправильной формы. В среднем - пигментном - слое семенной оболочки содержатся желтые красящие вещества (каротиноиды), придающие желтую окраску зерновке.

При современной технологии переработки зерна оболочки и алейроновый слой стремятся полнее удалить. При этом толщина оболочек и алейронового слоя, образующих отруби, оказывает влияние на биологическую ценность (содержание белка, аминокислот, минеральных элементов, углеводов, пигментов, ферментов) вырабатываемой крупы. Соотношение анатомических частей зерновки злаков имеет важное технологическое значение. Чем больше оболочек, тем меньше питательных веществ содержит зерно и меньше соответственно выход готовой продукции при переработке. У голозерных злаков содержание колеблется (в %): эндосперма - от 70 до 85, алейронового слоя - от 4 до 12, плодовой и семенной оболочек - от 5 до 9, зародыша - 1,5-7 (у кукурузы до 15) от массы зерновки. Цветковая оболочка пленчатых культур составляет (в %): у ячменя - 9-13, проса - 16-18, риса - 18-22, овса - 25-30, гречихи - 17-25 от массы зерновки. Соотношение частей семени у бобовых культур (горох, в %): семядоли - 87-93, росток - 1-2,5, семенная оболочка - 6-11 [1].

Процесс выработки крупы происходит в два этапа: подготовка сырья и обработка поверхности зерна (шелушение и шлифование) с целью удаления оболочек и придания ядру зерна соответствующего внешнего вида. В зависимости от структурно-механических, физико-химических свойств и особенностей зерна, его биологических особенностей шелушение проводят в машинах различных конструкций [3]. Шлифование заключается в окончательном удалении с поверхности ядра зерна оставшихся после шелушения оболочек (и частично зародыша), а также в обработке крупок до установленной формы (округлой, шаровидной) и требуемого внешнего вида. Конструкция, материал и форма рабочих органов машины определяют принцип ее действия при шелушении и шлифовании.

Основными показателями эффективности процесса шелушения в крупяном производстве служат коэффициенты шелушения и цельности ядра (кроме ячменя, кукурузы, пшеницы).

Коэффициент шелушения определяется по формуле

где K₁, K₂ - количество нешелушеного зерна в смеси до и после шелушения, %.

Коэффициент цельности ядра зерна находится по формуле

где В - выход целого ядра зерна на данной системе шелушения за вычетом количества шелушеного зерна в исходной смеси, %;

Д - выход дробленого ядра зерна на данной системе шелушения за вычетом количества дробленого ядра в исходной смеси, %;

М - выход мучки на данной системе шелушения за вычетом количества мучки в исходной смеси, %.

Выход разных видов крупы определяется природными особенностями, качеством сырья и технологией переработки. Наибольший выход отмечается у гороха лущеного - 73%, наименьший - у перловой и кукурузной шлифованных круп - 40%. В остальных крупах он колеблется от 63% до 66% [1].

В мукомольно-крупяной промышленности известны способы повышения биологической (белковой) ценности крупы путем прессования двух-трех видов размолотой крупы, дражирования (последовательного накатывания слоев) вторичных молочных (сухого обезжиренного молока, обрата, творога, концентрата сыворочных белков, казеината натрия), мучных (муки пшеничной, ржаной, рисовой, овсяной, гречневой, ячневой, гороховой, кукурузной), рыбных (рыбного порошка, муки, фарша), мясных (мясного фарша, колбасного лома) белковых продуктов на связующее вещество - крахмальный клейстер, сухую кровь или использования в качестве структурообразующего вещества - альгината кальция или натрия, концентратов и изолятов белков, полученных из шрота масличных культур (например, сои) [1, 2].

Недостатком крупы повышенной биологической ценности, полученной способом прессования и дражирования, является слабая (низкая) устойчивость формы крупы в готовых пищевых блюдах (супах, гарнирах, кашах), сложность технологического процесса производства. Формоудерживающая способность крупы, полученной способом структурообразования, значительно выше, однако, альгинаты кальция или натрия, белки-изоляты и концентраты белковых растительных шротов являются в настоящее время дефицитным и дорогостоящим пищевым сырьем.

Известен способ переработки зерна риса на крупу высокого качества, включающий воздействие на нешелушеное зерно риса теплового шока при температуре 100-150°С в течение 3-10 мин, подсушивание цветковых пленок, шелушение, пропаривание при температуре 120-130°С в течение 5-10 мин, сушку до влажности 15-15,5%, охлаждение до температуры окружающей среды и шлифование (заявка на изобретение №93045172, МКИ В02В 1/00, 1995 г.) [4].

Недостатками известного способа являются высокая энергоемкость технологического цикла производства, связанная с большим расходом энергии на процесс пропаривания нешелушеного и шелушеного зерна риса, его сушку, а также низкий выход, биологическая (белково-протеиназная, минеральная, углеводно-амилазная, пигментная, ферментативная) и физиологическая (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценность готового продукта.

Известен способ выработки крупы из зерна гречихи, включающий очистку, шелушение и отделение шелушеного зерна от нешелушеного, оболочки, мучки, дробленки, при этом первоначально определяют в исходной партии зерна содержание основной фракции по крупности, затем производят шелушение только той ее части, которая содержит ядра основной крупности (заявка на изобретение №92005774, МКИ В02В 1/00, 1995 г.) [5].

Недостатками известного способа являются сложность технологического процесса производства гречневой крупы, низкий выход, биологическая (белково-протеиназная, минеральная, углеводно-амилазная, пигментная, ферментативная) и физиологическая (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценность готового продукта.

Известен способ выработки гречневой крупы, включающий очистку зерна гречихи от зерновой и сорной примесей, амбарных вредителей, его гидротермическую обработку, трехкратное шелушение без сортирования по размерам на фракции и разделение продуктов шелушения ситовым методом, при этом верхние сходы после сепарирования возвращают в ту же зону шелушения, вторые сходы направляют в следующую зону шелушения, причем второй сход последней зоны шелушения возвращают в эту же зону без дополнительной сортировки вместе со вторым сходом второй зоны, а извлечение гречневой крупы осуществляют из нижних сходов за один этап, перед которым выделяют мелкую ядрицу путем сепарирования ситовым методом (патент РФ №2115475, МКИ В02В 3/00, 1998 г.) [7].

Недостатками известного способа являются высокая сложность технологического процесса производства крупы из зерна гречихи, низкий выход, биологическая (белково-протеиназная, минеральная, углеводно-амилазная, пигментная, ферментативная) и физиологическая (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценность готового продукта.

Известен способ выработки крупы, включающий шелушение зерна и последующее сепарирование на крупу и побочный продукт, получаемый путем отсеивания на фракции схода и прохода, при этом сепарирование на крупу и побочный продукт производят на сите, получая в качестве фракции схода - готовый продукт (крупу), а в качестве фракции прохода - побочный продукт (заявка на изобретение №2001125060, МКИ В02В 3/00, В07В 1/00, 2003 г.) [8].

Недостатками известного способа являются низкий выход, биологическая (белково-протеиназная, минеральная, углеводно-амилазная, пигментная, ферментативная) и физиологическая (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценность готового продукта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ переработки зерна проса в пшенную крупу (пшено), включающий очистку зерна от зерновой и сорной примесей, амбарных вредителей, его гидротермическую обработку путем увлажнения питьевой водой до влажности 18-24%, отволаживания в течение 9-12 ч, сушки на воздухе при температуре 120-150°С в течение 3,5-4,5 мин, сухого шелушения, трехкратного сепарирования, просеивания и двухкратного провеивания (патент РФ №2115476, МКИ В02В 5/02, 1998 г.) [6].

Недостатками известного способа являются высокий процент увлажнения, продолжительность технологических операций отволаживания и сушки нешелушеного зерна, сепарирования и провеивания лущеного зерна, а также низкий выход, биологическая (белково-протеиназная, минеральная, углеводно-амилазная, пигментная, ферментативная) и физиологическая (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценность готовой продукции.

Предлагаемое изобретение направлено на создание эффективного и недорогого способа производства пшеничной крупы твердых сортов повышенной биологической (белково-протеиназной, минеральной, углеводно-амилазной, пигментной, ферментативной) и физиологической (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценности для лечебно-профилактического питания против «болезней цивилизации»: целиакия (глютеновая энтеропатия), пищевая глютеновая аллергия, аллергический дерматит, аутизм, атеросклероз, гипергликемия, сахарный диабет, фенолкетонурия, рак, раннее старение кожи, повышение процентного выхода готовой продукции, упрощение технологического процесса производства, снижение себестоимости изготовления, улучшение потребительских свойств и расширение ассортимента готовой продукции.

Это достигается тем, что способ производства крупы из полбы, включающий взвешивание зерна голозернистой полбы селекционных сортов пленчатостью до 25% и влажностью 14%, очистку его от примесей путем двухкратного сепарирования, гидротермическую обработку цельного зерна путем его увлажнения питьевой водой до 15-17%, отлеживание в течение 1,5-2 час, шелушение увлажненного зерна с сортированием шелушеного зерна от нешелушеного, оболочек и дробленки, провеивание с удалением мучки и контроль готовой продукции, при этом выход готовой крупы составляет 50-99%.

В результате увлажнения до 15-17% снижается механическая прочность цветковых оболочек (пленок) зерновки, уменьшается сила сцепления с поверхностью эндосперма, оболочки размягчаются, пластифицируются, становятся более эластичными, не разрушаются при дроблении, легко отделяются от поверхности эндосперма в процессе мокрого шелушения, мокрого шлифования и переходят в отходы, сохраняется целостность самого крайнего слоя эндосперма зерновки, богатого ферментами β-амилазы. При этом не требуются технологические операции отволаживания до влажности 18-24% в отлежных закромах в течение 9-12 ч и сушки зерна в сушильной камере при температуре 120-150°С в течение 3,5-4,5 мин.

Полбой (одно- и двузернянкой) называют пленчатую пшеницу Triticum dicoccum Schübl. В настоящее время этот древний хлебный злак активно культивируют на небольших сельскохозяйственных площадях в Центральной Европе (Германия, Швейцария, Австрия, Франция), Российской Федерации (Дагестан, Белгородская, Ярославская области, Республика Татарстан, Чувашия, Удмуртия, Республика Башкортостан, Алтайский край). Высокая стекловидность (80-93%) и большое содержание клейковины (39%) приближают полбу к твердым пшеницам и указывают на возможность ее использования для выработки пшеничных круп твердых сортов типа Полтавская, Артек, Перловая. При выработке крупяной продукции из полбы учитываются не только варочные свойства, позволяющие получать однородные по консистенции и одновременно разваривающиеся крупинки, но и их светло-коричневый цвет [10, 11, 12, 13, 14, 15].

Полба имеет высокие крупяные достоинства. Ее отличает быстрая развариваемость, увеличение объема и массы. Каша получается полурассыпчатой с хорошим внешним видом, свойственным данной культуре приятным запахом и ореховым привкусом, нежной консистенции, светло-коричневого цвета. Коэффициент развариваемости каш составляет 3,1-5,9 [13, 18]. Крупа из полбы используется для приготовления некоторых национальных кулинарных блюд у народов Среднего Поволжья и Приуралья, например, «бальыш» у татар [9].

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ производства крупы из полбы повышенной биологической (белково-протеиназной, минеральной, углеводно-амилазной, пигментной, ферментативной) и физиологической (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценности для лечебно-профилактического питания в заявляемой совокупности признаков.

Способ реализуется следующим образом.

Пример 1. Способ производства крупы повышенной биологической и физиологической ценности для лечебно-профилактического питания из голозернистой полбы.

Сухое цельное нешелушеное зерно голозернистой полбы селекционного сорта Л-133 пленчатостью 0% и влажностью 14% после взвешивания направляют на очистку от примесей в воздушно-ситовой сепаратор А1-БМС-6. В процессе двухкратного последовательного сепарирования крупные примеси (ячмень, куколь) выделяют сходом с сит с продолговатыми отверстиями размером от 1,1×12 до 12,0×50 мм. Мелкие примеси (мелкое нестандартное зерно) выделяют сходом с сит с отверстиями размером от 0,5×8 до 1,0×10 мм. Металломагнитные примеси, случайно попавшие в зерновую массу при уборке, а также частицы металла от трущихся частей сепаратора удаляют по пути движения зерна с помощью магнитов. Немагнитные материалы удаляют отдельно при просеивании и последующей гидротермической обработке зерна. После очистки и сепарации зерно полбы подвергают гидротермической обработке, т.е. увлажняют питьевой водой в увлажнительной машине А1-БШУ до влажности 15% и отлеживают в течение 1,5-1,6 ч. После гидротермической обработки увлажненное зерно шлифуют в шлифовальной машине А1-БМШ-2,5 с окружной скоростью вращения барабана 15,5 м/с. Продукты мокрого шлифования провеивают в аспираторе А1-БДА с целью удаления зародыша и мучки. После удаления зародыша и микрочастиц эндосперма ядра обрабатывают в рассеве А1-БРУ. Дробленое ядро и оставшиеся мелкие примеси отсевают на ситах с отверстиями диаметром 2,3-2,6 мм. Проход этих сит направляют на контроль мучки, сход (крупу) после однократного провеивания в аспираторе и магнитного контроля - в бункер для готовой продукции. Таким образом, заявляемый способ производства крупы позволяет повысить до 99% выход готовой крупы за счет использования мокрого шлифования с отделением увлажненных оболочек, а также улучшить потребительские свойства готовой крупы. Каша из полбы сорта Л-133 имеет светло-коричневый цвет, запах и вкус, свойственные данной культуре, без посторонних запахов и привкусов, полурассыпчатой консистенции, время варки до готовности 50 мин, коэффициент развариваемости по весу 3,2, по объему 3,3. Готовую пшеничную шлифованную крупу повышенной биологической и физиологической ценности из голозернистой полбы сорта Л-133 фасуют в бумажные пакеты массой 1 кг.

Пример 2. Способ производства крупы повышенной биологической и физиологической ценности для лечебно-профилактического питания из малопленчатой полбы

Сухое цельное нешелушеное зерно малопленчатой полбы селекционного сорта Белка пленчатостью 18% и влажностью 14% после взвешивания направляют на очистку от примесей в воздушно-ситовой сепаратор А1-БМС-6. В процессе двухкратного последовательного сепарирования крупные примеси (ячмень, куколь) выделяют сходом с сит с продолговатыми отверстиями размером от 1,1×12 до 12,0×50 мм. Мелкие примеси (мелкое нестандартное зерно) выделяют сходом с сит с отверстиями размером от 0,5×8 до 1,0×10 мм. Металломагнитные примеси, случайно попавшие в зерновую массу при уборке, а также частицы металла от трущихся частей сепаратора удаляют по пути движения зерна с помощью магнитов. Немагнитные материалы удаляют отдельно при просеивании и последующей гидротермической обработке зерна. После очистки и сепарации зерно полбы подвергают гидротермической обработке, т.е. увлажняют питьевой водой в увлажнительной машине А1-БШУ до влажности 16% и отлеживают в течение 1,7-1,8 ч. После гидротермической обработки увлажненное зерно шелушат с целью удаления с поверхности ядра семенных (пленок), плодовых (лузги) оболочек, битых ядер и мучки в вальцедековом станке СВУ-2 с окружной скоростью вращения барабана 15,6 м/с. Продукты мокрого шелушения провеивают в аспираторе А1-БДА с целью удаления лузги. Для удаления большей части оболочек и зародыша ядро дополнительно обрабатывают в крупосортировочной машине А1-БКГ-1 и полученные продукты провеивают в аспираторе. Для контроля крупу просеивают в рассеве А1-БРУ. Сходом с сит с отверстиями диаметром 3,0-3,1 мм выделяют примеси и некоторое количество нешелушенных зерен. Дробленое ядро и оставшиеся мелкие примеси отсевают на ситах с отверстиями диаметром 2,3-2,4 мм. Проход этих сит направляют на контроль мучки, сход (крупу) после однократного провеивания в аспираторе и магнитного контроля - в бункер для готовой продукции. Таким образом, заявляемый способ производства крупы позволяет повысить до 55% выход готовой крупы за счет использования мокрого шелушения с отделением увлажненных оболочек, а также улучшить потребительские свойства готовой крупы. Каша из полбы сорта Белка имеет светло-коричневый цвет, запах и вкус, свойственные данной культуре, без посторонних запахов и привкусов, полурассыпчатой консистенции, время варки до готовности 45 мин, коэффициент развариваемости по весу 3,1, по объему 3,2. Готовую пшеничную крупу повышенной биологической и физиологической ценности из малопленчатой полбы сорта Белка фасуют в бумажные пакеты массой 1 кг.

Пример 3. Способ производства крупы повышенной биологической и физиологической ценности для лечебно-профилактического питания из высокопленчатой полбы

Сухое цельное нешелушеное зерно высокопленчатой полбы сорта Волжский пленчатостью 25% и влажностью 14% после взвешивания направляют на очистку от примесей в воздушно-ситовой сепаратор А1-БМС-6. В процессе двухкратного последовательного сепарирования крупные примеси (ячмень, куколь) выделяют сходом с сит с продолговатыми отверстиями размером от 1,1×12 до 12,0×50 мм. Мелкие примеси (мелкое нестандартное зерно) выделяют сходом с сит с отверстиями размером от 0,5×8 до 1,0×10 мм. Металломагнитные примеси, случайно попавшие в зерновую массу при уборке, а также частицы металла от трущихся частей сепаратора удаляют по пути движения зерна с помощью магнитов. Немагнитные материалы удаляют отдельно при просеивании и последующей гидротермической обработке зерна. После очистки и сепарации зерно полбы подвергают гидротермической обработке, т.е. увлажняют питьевой водой в увлажнительной машине А1-БШУ до влажности 17% и отлеживают в течение 1,9-2 ч. После гидротермической обработки увлажненное зерно шелушат с целью удаления с поверхности ядра семенных (пленок), плодовых (лузги) оболочек, битых ядер и мучки в вальцедековом станке СВУ-2 с окружной скоростью вращения барабана 15,7 м/с. Продукты мокрого шелушения провеивают в аспираторе А1-БДА с целью удаления лузги. Для удаления большей части оболочек и зародыша ядро дополнительно обрабатывают в крупосортировочной машине А1-БКГ-1 и полученные продукты провеивают в аспираторе. Для контроля крупу просеивают в рассеве А1-БРУ. Сходом с сит с отверстиями диаметром 2,5-2,6 мм выделяют примеси и некоторое количество нешелушенных зерен. Дробленое ядро и оставшиеся мелкие примеси отсевают на ситах с отверстиями диаметром 2,0-2,1 мм. Проход этих сит направляют на контроль мучки, сход (крупу) после однократного провеивания в аспираторе и магнитного контроля - в бункер для готовой продукции. Таким образом, заявляемый способ производства крупы позволяет повысить до 50% выход готовой крупы за счет использования мокрого шелушения с отделением увлажненных оболочек, а также улучшить ее потребительские свойства. Каша из полбы сорта Волжский имеет светло-коричневый цвет, запах и вкус, свойственные данной культуре, без посторонних запахов и привкусов, полурассыпчатой консистенции, время варки до готовности 40 мин, коэффициент развариваемости по весу 3, по объему 3,1. Готовую пшеничную крупу повышенной биологической и физиологической ценности из высокопленчатой полбы фасуют в бумажные пакеты массой 1 кг.

Нами экспериментальным путем установлено, что с увеличением выхода крупы с 50% до 99% из цельного селекционного зерна полбы пленчатых сортов Волжский, Белка и голозернистого сорта Л-133 уменьшается содержание крахмала - низкая калорийность крупы, общего сахара, моно- (глюкозы, фруктозы) и дисахаридов (сахарозы, мальтозы, рафинозы) - низкогликемические (сахароснижающие) свойства, увеличивается количество белка клейковины (глютена), изменяется его фракционный состав в сторону уменьшения доли токсичной спирторастворимой фракции (глиадина) по отношению к нетоксичной щелочерастворимой фракции (глютенину) - аглютеновые свойства, увеличивается количество заменимых и незаменимых аминокислот, повышается содержание нерастворимых и растворимых пищевых волокон (клетчатки, полуклетчатки, пентозанов) - гипохолестеринемические свойства, фенолкетонурия, макро- и микроэлементов (калия, кальция, фосфора, магния, марганца, цинка), выход и активность ферментов β-амилазы - наноструктурных катализаторов гидролиза нерастворимого крахмала до растворимых сахаров (декстринов, мальтозы), содержание желтокрашеных пигментов - каротиноидов (β-каротина) - предшественников витамина А и природных антиоксидантов, которые защищают организм от канцерогенного воздействия свободных радикалов (прооксидантов), предотвращают процессы постепенного превращения клеток в злокачественные, повышают защитные силы (иммунитет) организма [16, 17, 18, 19, 20]. Следовательно, в целом повышаются лечебно-профилактические свойства крупы из цельного селекционного зерна полбы пленчатых и голозернистых сортов против таких «болезней цивилизации», как целиация (глютеновая энтеропатия), пищевая глютеновая аллергия, аллергический дерматит, аутизм, атеросклероз, фенолкетонурия, гипергликемия, сахарный диабет, рак, раннее старение кожи. В результате увлажнения до 15-17% снижается механическая прочность цветковых оболочек (пленок) зерновки, уменьшается сила сцепления с поверхностью эндосперма, оболочки размягчаются, пластифицируются, становятся более эластичными, не разрушаются при дроблении, легко отделяются от поверхности эндосперма в процессе мокрого шелушения, мокрого шлифования и переходят в отходы, сохраняется целостность самого крайнего слоя эндосперма зерновки, богатого ферментами β-амилазы. При этом не требуются технологические операции отволаживания до влажности 18-24% в отлежных закромах в течение 9-12 часов и сушки зерна в сушильной камере при температуре 120-150°С в течение 3,5-4,5 мин.

Увлажнение цветковых оболочек (пленок) цельного селекционного зерна полбы пленчатых и голозернистых сортов до влажности менее 15% и более 17% в процессе отволаживания цельного зерна полбы продолжительностью менее 1,5 часов и более 2 часов вызывает уменьшение выхода готовой продукции ниже 50%, что приводит к снижению биологической и физиологической ценности пшеничной крупы твердых сортов: увеличению содержания - крахмала, общего сахара, моно-(глюкозы, фруктозы) и дисахаридов (сахарозы, мальтозы, рафинозы), снижению содержания белка клейковины (глютена), увеличению доли токсичной спирторастворимой фракции клейковины (глиадина), снижению доли нетоксичной щелочерастворимой фракции клейковины (глютенина), уменьшению количества заменимых и незаменимых аминокислот, нерастворимых и растворимых пищевых волокон (клетчатки, полуклетчатки, пентозанов), макро- и микроэлементов (калия, кальция, фосфора, магния, марганца, цинка), желтоокрашенных пигментов (β-каротина), снижению выхода и активности ферментов β-амилазы, усложнению технологического процесса производства, увеличению себестоимости изготовления и снижению потребительских свойств готовой продукции.

В результате изобретения создан эффективный и недорогой способ производства пшеничной крупы из цельного селекционного зерна полбы повышенной биологической (белково-протеиназной, минеральной, углеводно-амилазной, пигментной, ферментативной) и физиологической (низкогликемические, гипохолестеринемические, аглютеновые свойства) ценности для лечебно-профилактического питания против «болезней цивилизации»: целиация (глютеновая энтеропатия), пищевая глютеновая аллергия, аллергический дерматит, аутизм, атеросклероз, фенолкетонурия, гипергликемия, сахарный диабет, рак, раннее старение кожи. При этом повышена биологическая и физиологическая ценность пшеничной крупы твердых сортов, снижено содержание крахмала (низкая калорийность), увеличено содержание белка клейковины (глютена), снижена доля токсичного глиадина - спирторастворимой фракции пшеничной клейковины, увеличена доля нетоксичного глютенина - ее щелочерастворимой фракции, увеличено содержание заменимых и незаменимых аминокислот, нерастворимых и растворимых пищевых волокон (клетчатки, полуклетчатки, пентозанов), макро- и микроэлементов (калия, кальция, фосфора, магния, марганца, цинка), увеличен выход и активность ферментов β-амилазы - наноструктурных катализаторов гидролиза нерастворимого крахмала до растворимых сахаров (декстринов, мальтозы), увеличено количество желтоокрашенных пигментов (β-каротина), упрощен технологический процесс производства, снижена себестоимость изготовления, улучшены потребительские свойства и расширен ассортимент пшеничных круп твердых сортов марки «Т» типа Полтавская, Артек, Перловая для лечебно-профилактического питания.

Источники информации

1. Товароведение зерномучных и кондитерских товаров: Учеб. для вузов / Н.А.Смирнова, Л.А.Надежнова, Г.Д.Селезнева, Е.А.Воробьева. - М.: Экономика, 1989. - 352 с.

2. Мельников Е.М. Технология крупяного производства. - М.: Агропромиздат, 1991, с.102-110.

3. Оборудование для производства муки и крупы: Справочник / Демский А.Б., Борискин М.А., Веденьев В.Ф., Тамаров Е.В., Чернолихов А.С. - СПБ: Изд-во «Профессия», 2000. - 624 с.

4. Патент РФ №93045172, МКИ В02В 1/00, 1995 г.

5. Патент РФ №92005774, МКИ В02В 1/00, 1995 г.

6. Патент РФ №2115476, МКИ В02В 5/02, 1998 г. (прототип).

7. Патент РФ №2115475, МКИ В02В 3/00, 1998 г.

8. Патент РФ №2001125060, МКИ В02В 3/00, В07В 1/00, 2003 г.

9. Прокопьев М.П. Полба // «Ученые записки» Удмуртского педагогического института, 1953, с.71-99.

10. Любарский Л.Н., Билаонова Т.С. Технологическая характеристика пленчатых пшениц // Изд. ЦНИИТЭИ, серия «Элеваторная промышленность», 1971, вып.3, М., с.8-10.

11. Любарский Л.Н., Билаонова Т.С. Белок полбы, его особенности и некоторые свойства // Изд. ЦНИИТЭИ, серия «Элеваторная промышленность», 1973, вып.3, М., с.92-96.

12. Артюшенко А.В. Полба как крупяная и фуражная культура // Труды Кустанайской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции, т.1, Алма-Ата, 1973, с.22-29.

13. Ткаченко Т., Сурков Н. Полба может выручить // Сельские зори, №1-2, 1996, Белгород, с.8-9.

14. Красильников В.Н., Баженова И.А., Смоленцева А.А. Физико-химические, товароведные и технологические свойства зерна полбы // Хранение и переработка сельхозсырья, №1, 2005, с.37-39.

15. Юков В.В. О волжской полбе и продуктах ее переработки // «Известия вузов. Пищевая технология», №1, 2005, Краснодар, с.15-17.

16. Юков В.В., Лихачева Е.И. Состав зерна волжской полбы // Хлебопродукты, №7, 2005, с.26-27.

17. Юков В.В., Лихачева Е.И., Мережко А.Ф. Продукты опытных помолов зерна пленчатых и голозерных образцов полбы // Хлебопродукты, №7, 2007, с.47-49.

18. Полба сорта Волжский из Республики Татарстан. Протокол испытаний ГНУ ВНИИЗерна и переработки г.Москва №3014 от 22.01.2004 г. по ГОСТ 27669-88 «Мука пшеничная хлебопекарная. Метод пробной лабораторной выпечки. Оценка варочных свойств крупы».

19. Шакирова Г.И. Пигменты растений и их роль в повышении урожайности и качества продукции кормовых и зерновых культур. - Казань: Фэн, 2003. - 254 с.

20. Молекулярные и биохимические исследования механизма биосинтеза микробных антиоксидантов и характеристика их свойств. Грант Словацкого исследовательского агентства APVV-0345-07 г.Братислава.

Способ производства крупы из полбы, включающий взвешивание зерна голозернистой полбы селекционных сортов пленчатостью до 25% и влажностью 14%, очистку его от примесей путем двукратного сепарирования, гидротермическую обработку цельного зерна путем его увлажнения питьевой водой до 15-17%, отлеживание в течение 1,5-2 ч, шелушение увлажненного зерна с сортированием шелушеного зерна от нешелушеного, оболочек и дробленки, провеивание с удалением мучки и контроль готовой продукции, при этом выход готовой крупы составляет 50-99%.