ВЛИЯНИЕ СВЧ-ЭНЕРГИИ НА БЕЛКОВЫЙ СОСТАВ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

АННОТАЦИЯ

Одним из методов обеззараживания продовольственного зерна и продуктов его переработки является обработка энергией электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ).  При использовании данного метода возможно создание экологически чистых, энергосберегающих технологий переработки зерна и получения качественных продуктов питания.

ABSTRACT

One of the methods of disinfection of food grain and products of its processing is the treatment with the energy of an electromagnetic field of ultrahigh frequency (EMF microwave). When using this method, it is possible to create environmentally friendly, energy-saving technologies for processing grain and obtaining high-quality food products.

Ключевые слова: микроволны, вредители, мощность, пшеница, влажность, клейковина.

Keywords: microwave, pests, power, wheat, humidity, gluten.

На сегодняшний день разработано большое количество электронных, электровакуумных и полупроводниковых приборов СВЧ, которые дают возможность регулировать электромагнитные колебания практически во всем диапазоне СВЧ. Совершенствование этих приборов во многом определяет перспективы развития генераторной техники СВЧ на ближайшее будущее [1].

Исследование  зерна СВЧ-полями в десятки раз ускоряет процесс термообработки и дает возможность использовать для этого микроэлементы, физиологически и биологически активные вещества [2,3,4].   

Применение кратковременный СВЧ-нагрев в свежеубранных семян сои до температуры 65-70°С при послеуборочной обработке способствует улучшению качества выделенных белков, оцениваемых по уровню активности антипитательных веществ [5].

В исследованиях была поставлена задача выявления наиболее приемлемых технологических параметров обработки сырья с СВЧ и микроволнового поля.  Задание включало определение оптимальных параметров продолжительности воздействия времени, величины мощности, количество клейковины и показатель ИДК (измерение деформации клейковины), при которых подвергалось обработке исследуемое сырье. В качестве исходного объекта использовали пшеницу 2-класса.

Следовательно, при исследованиях, направленных на выявления наиболее приемлемой величины подаваемой мощность на каждый опыт отвешивали две навески сырья. Одна навеска подвергалась обработке в аппарате микроволнового поля, вторая служила в качестве контроля.

Воздействие СВЧ для обеззараживания зерна проявляет тепловую обработку, которая в свою очередь приводит к денатурации белка. Нагревание разрывает водородные связи и нарушает взаимодействие гидрофобных групп. При термическом обеззараживании процесс денатурации возникает в зависимости от влажности зерна, температуры и длительности воздействия.

При сочетании минимальных и средних значений экспозиции и мощности создается невысокая температура 46-59⁰ C. Наблюдаются первые признаки денатурации, проявляющиеся в виде изменения растяжимости клейковины. Растяжимость возрастает, и ее параметры приобретают значение, соответствующее другой группе качества. В этом случае ИДК (измеритель деформации клейковины) выше 95, вместо 80. Зерно относится к III группе качества. Клейковина характеризуется как неудовлетворительная слабая. Для хлебопекарного производства такая мука не пригодна, но в кондитерском производстве именно такая мука необходима.

При повышении температуры до 69⁰C, что вызывается сочетанием средних режимных параметров наблюдается дальнейший процесс денатурации, незначительно снижается жизнеспособности.

При нагреве до температуры 75⁰C и выше она становится крошащейся и часто не отмывается совсем.

Результат исследований по влиянию величины мощности, времени, клейковины и ИДК показаны в таблице 1.

Таблица 1.

Влияние продолжительности воздействия СВЧ на эффективность дезинсекции при мощности 180 Ватт.

Метод определения содержания сырой клейковины определен по ГОСТ 13586.1-68 стандартом. Сырая клейковина представляет собой пластично-эластичное вещество, состоящее из глиадина и глютенина. Сущность метода заключается в следующим:

Готовится тесто из пробы пшеницы; клейковинное вещество выделяется путем отмывания теста; излишки влаги удаляются; сырая клейковина взвешивается.

Влияние термического обеззараживания энергией СВЧ-поля изменяются качество и количество клейковинного комплекса (табл.1).

 Разрушение клейковинного комплекса происходит при температуре 75⁰ C и выше, что соответствует режимам 5-7 имеет незначительное ухудшение.  За счет пористости уменьшается объем хлебулочных изделий. А пористость в свою очередь, зависит от газоудерживающей способности белково-протеалитического комплекса. Под влиянием режимов вариантов 3-4 (температура 35-45⁰C) происходит ослабление клейковины. Эти режимы рекомендуются применять. При обработке зерна с показателем ИДК 0-15 ед. (неудовлетворительная сильная группа качества), ИДК показатель от 20-40 ед.   (удовлетворительная крепкая группа качества) в производстве помолов для кондитерской промышленности, где используется пшеница с показателем ИДК 45-75 ед. хорошая, в производстве помолов применяется ИДК с показателем 80-100 ед.  (удовлетворительная крепкая группа качества). Режим вариантов 1-3 (нагрев до температуры 46-69⁰C), наоборот укрепляют клейковину. Режимы обеззараживания оказывают влияние на технологическое  свойства зерна, вызывая различные изменения качества клейковины. Таким образом, в зависимости от назначения использования партии вырабатываемой муки показатель ИДК можно регулировать в соответствии с группой  качества (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Определение качества клейковины на приборе ИДК-1.

В результате проведенных исследований влияние обеззараживающих режимов на белково-клейковинный комплекс зерна установлено, что задаваемые параметры вызывают изменения качества клейковины. Регулируя показатель ИДК зерна воздействием СВЧ-энергии, можно выработать муку определенными технологическими качествами.

Список литературы:

1. Узбекский химический журнал Туйчиева Д.М.., Рахимджанов М.А. Tulaganov A.A. “Применение сверхвысоко частотной обработки для дезинсекции пшеницы”. 13-18, 2016.
2.  Спесивцева H.A. Микозы и микотоксикозы животных. - М., 1960.
3.  Способ обработки семян и устройство для его осуществления: Пат. № 2051562 / Цугленок Г.И., Цугленок Н.В., Шахматов С.Н. № 5039597; Заявл. 22.04.92; Опубл. 10.01.96. -Бюл. № 1.
4.  1. Чулкина В.А., Коняева Н.М., Кузнецова Т.Г. Борьба с болезнями с.-х. культур // Науч.-техн. бюл. - Вып.6-7 / СО ВАСХНИЛ. -Новосибирск, 1977.
5.  Басов А. М, Шмигель В. Н. Влияние электрических полей на хлебопекарные качества зерна // Новые физические методы обработки пищевых продуктов / ГОСТ текстиздат СССР. –М., 1963.