INFLUENCE OF MILLET SEEDS GERMINATION PROCESSES ACTIVATION MODES FOR CONSUMER PROPERTIES OF GRAIN

Abstract


The purpose of researches is improving the nutritional value of cereals from sprouted millet grain. The object of research are the millet grain Zaryan varieties, which is included in the state Middle Volga Region register (7) for growing in the Samara region and included in the list of spells by the varieties quality . The experiment scheme options have been sprouting grains at temperatures of 5-7 15-18°C and from 6 to 48 hours depending on the temperature and duration of germination changes of technological properties and chemical composition of millet grain, due to the intensity of respiration and growth processes. Especially noticeable decrease is in their mass of 1000 grains and the increase of the mass fraction of crude protein, fat and fibre in duration of germination over 24 h. Increased content of essential amino acids in the temperature range from 5 to 18 оC occurs only in the period until 24 h of germination. Based on these data, the optimum conditions for germination were recommended: temperature ranging from +5 to +120°C; the duration of the germination - no more than 24 h. The grain obtained under such conditions, has rich content of proteins, essential amino acids, and also useful for digestion of fiber. Porridge from cereals, obtained from germinated seeds under the recommended conditions, has performance similar to the control that the rise in food value makes the cereal more preferred in the production than millet, the obtained by traditional technology (without sprouting).

Full Text

Актуальной проблемой нашего времени является получение экологически чистых и при этом физиологически ценных продуктов питания. Одним из направлений исследований в этой области является разработка продуктов питания на основе пророщенного зерна различных культур. При прорастании в зерне синтезируются ферменты, витамины, растительные гормоны, антиоксиданты, повышается содержание незаменимых и заменимых аминокислот [4, 5, 7]. В настоящее время запатентованы способы получения пищевых функциональных продуктов на основе пророщенного зерна ячменя, кукурузы, гречихи, расторопши и других, в том числе и крупы из пророщенного зерна. Полученную крупу можно использовать при выпечке хлеба (добавки 25%), оладий, булочек, печенья, кексов, употреблять в виде каш с водой или молоком после 10- 12-минутной варки, с фруктами, медом, вареньем, использовать для панировки [3, 4, 5]. Технология производства крупы из пророщенного зерна проса, отличающегося высоким содержанием незаменимых, заменимых аминокислот и каротина в настоящее время не разработана. Отсутствуют сведения об изменении технологических свойств зерна и качества пшена в зависимости от режимов проращивания. Поскольку в Самарской области просо является одной из основных крупяных культур, способных обеспечивать реализацию урожайной способности сортов на уровне до 4-5 т зерна с 1 га [1, 6], высокий уровень окупаемости затрат и рентабельность производства [2], исследования по разработке элементов технологии производства крупы из пророщенного зерна этой культуры актуальны. Цель исследований - повышение пищевой ценности крупы из пророщенного зерна проса. Задачи исследований: оценить технологические и посевные свойств зерна проса; определить влияние температуры и продолжительности активации процессов прорастания зерна проса на изменение его технологических свойств и потребительские свойства крупы. Материалы и методы исследований. Объект исследований - зерно проса сорта Заряна (включен в Госреестр по Средневолжскому (7) региону, рекомендован для возделывания в Самарской области). Разновидность субсангвинеум. Технологические и кулинарные качества высокие. Окраска нешлифованного зерна ярко-желтая. Масса 1000 зерен 8,0-9,9 г. Включен в список ценных по качеству сортов. Проведение исследований начиналось с оценки качества зерна проса. Для проведения исследований было взято выравненное зерно, полученное сходом с решет 1,8×20 и 1,9×20 мм. Увлажнение зерна для активации процессов прорастания проводилось путем добавления расчетного количества воды до достижения им влажности 30% с последующим отволаживанием в течение 2 ч. Схемой опыта предусмотрены варианты проращивания зерна в различных условиях: температура 5-7, 10-12 и 15-18°С, продолжительность 6, 12, 18, 24, 48 ч. Предусмотрен контрольный вариант без проращивания. Зерно доводилось до влажности близкой к 11% при температуре нагрева зерна в процессе сушки не выше 450С. Оценивалось влияние исследуемых факторов на изменение технологических свойств зерна и потребительские свойства крупы. Результаты исследований. В начале исследований оценили качество зерна проса. Зерно проса, предназначенное для приготовления крупы должно отвечать требованиям ГОСТ 22983-88 «Просо. Требования при заготовках и поставках». В опыте было использовано зерно проса сорта Заряна, относящееся ко II типу - зерно с цветочными пленками красно-коричневого цвета. Цветочные пленки яркие, не тусклые, блестящие, что свидетельствует о благоприятных условиях в процессе уборки и хранения зерна. Об этом же свидетельствует и запах - свойственный зерну без затхлого, амбарного, плесневого и прочих посторонних запахов. Пленчатость зерна, взятого для проведения исследований, средняя -19,2% (табл. 1). Эндосперм проса полустекловидной консистенции. Из технологических свойств зерна проса наиболее важными являются влажность, масса 1000 зерен, выравненность, пленчатость, содержание ядра. Содержание влаги играет решающую роль в сохранности зерна и оказывает большое значение на технологию зерновых продуктов, получаемых при промышленной переработке. Состояние по влажности используют для размещения и учёта зерна при хранении. Зерно, участвовавшее в опыте, находилось в сухом состоянии, что соответствует требованиям ГОСТ 22983-88 и свидетельствует об оптимальных по влажности условиях его хранения. Особенно большое значение при переработке зерна в крупу имеет выравненность зерна по крупности, так как способствует обеспечению точности настройки вальцедекового станка. Выравненные по размерам зерна при шелушении меньше дробятся. Зерно, полученное сходом с решет 1,8×20 и 1,9×20 мм, характеризовалось очень высокой выравненностью - 99,5%. Масса 1000 зёрен показывает количество вещества, содержащегося в зерне, его крупность. Более крупное зерно имеет и более высокую массу 1000 зёрен. В крупном зерне количество оболочек и масса зародыша по отношению к ядру наименьшие. Масса отдельных зёрен одной и той же культуры колеблется в больших пределах в зависимости от сорта, года урожая, района произрастания, степени выполненности и т. д. Зерно проса сорта Заряна характеризовалось высокой (на уровне 9,5 г) массой 1000 зерен, в то время как средняя масса 1000 зерен у проса находится в пределах от 6 до 8 г. Взятое для исследований зерно также характеризовалось высокой энергией прорастания - на уровне 95,0% и высокой всхожестью - 99,0%, что свидетельствует о соблюдении оптимальных условий хранения. Зерно, взятое для проведения исследований, характеризовалось высокими значениями показателей качества, соответствовало требованиям ГОСТ 22983-88, предъявляемым к зерну проса, предназначенному для переработки в крупу, а органолептические показатели и влажность свидетельствуют о создании оптимальных условий его хранения. Показатели качества зерна проса изменялись в результате проращивания (табл. 1). Таблица 1 Влияние режимов активации процессов прорастания на технологические свойства зерна проса Продолжительность проращивания, ч Влажность, % Выравненность, % Пленчатость, % Масса 1000 семян, г Контроль (зерно увлажненное с последующей сушкой) 11,5 99,5 19,2 9,5 При t = 5-7 0C 6 12,5 99,5 19,2 9,5 12 12,3 99,4 19,2 9,5 18 11,2 99,5 19,2 9,5 24 11,2 99,5 19,3 9,5 48 11,1 99,4 19,4 9,3 При t = 10-12 0C 6 12,4 99,4 19,2 9,5 12 12,2 99,4 19,2 9,5 18 11,6 99,5 19,4 9,4 24 11,4 99,3 19,4 9,3 48 11,2 99,5 19,6 9,2 При t = 15-18 0C 6 12,6 99,3 19,2 9,4 12 12,1 99,5 19,1 9,4 18 11,5 99,4 19,2 9,1 24 10,8 99,5 19,6 9,0 48 10,1 99,5 19,8 8,8 С увеличением продолжительности проращивания пленчатость зерна проса сорта Заряна увеличивалась, что объясняется уменьшением массы сухого вещества в зерне при увеличении времени и температуры проращивания (в результате естественной убыли в процессе усиленного дыхания при прорастании), при этом масса пленок не изменялась. Наблюдалось изменение массы 1000 семян в зависимости от времени, а также температуры проращивания в меньшую сторону, в частности масса 1000 семян, подвергшихся длительному проращиванию (более 24 ч), уменьшалась по сравнению с аналогичным показателем на вариантах с меньшим временем проращивания зерна. Это связано с потерей углеводов, расходуемых на дыхание. Сушка зерна производилась одновременно на всех вариантах. В процессе сушки старались достичь оптимальной для шелушения зерна проса влажности (на уровне 11%). При одинаковом времени сушки значения показателей влажности снижались не одинаково. При увеличении температуры проращивания на этих вариантах процесс протекает более интенсивно, что можно объяснить более интенсивным естественным испарением влаги (подсыханием), а также большим расходом влаги на прорастание зерна. Существенных изменений по выравненности зерна выявить не удалось, стоит отметить лишь близость показателей к контрольному варианту. Результаты исследований влияния режимов проращивания на химический состав зерна проса представлены в таблице 2. Таблица 2 Влияние режимов активации процессов прорастания на химический состав зерна проса Время проращивания, ч Сырой протеин, % Сырой жир, % Сырая клетчатка, % Зольность, % Лизин, мг/100 г Метионин, мг/100 г Цистин, мг/100 г Контроль 9,75 3,13 9,00 2,70 4,79 3,49 1,33 При t = 5-7 0C 6 10,06 3,49 9,18 2,43 4,73 3,51 1,28 12 10,08 3,44 9,14 2,35 4,75 3,43 1,33 18 10,12 3,09 9,15 2,30 4,69 3,48 1,38 24 10,19 3,39 9,39 2,07 4,75 3,52 1,42 48 10,36 3,39 9,37 2,85 4,83 3,55 1,37 При t = 10-12 0C 6 9,96 3,32 9,25 2,90 4,84 3,49 1,28 12 10,16 3,73 9,33 2,49 4,91 3,52 1,34 18 10,18 3,45 9,28 2,22 5,41 3,79 1,52 24 10,35 3,45 9,37 2,47 6,21 4,33 1,76 48 10,59 3,48 9,32 2,38 4,82 3,27 1,48 При t = 15-18 0C 6 10,50 3,17 9,14 2,96 4,82 3,51 1,38 12 10,32 3,43 9,17 2,94 5,48 3,64 1,48 18 10,26 3,31 9,18 2,56 5,12 3,61 1,53 24 10,24 3,25 9,21 2,42 5,10 3,56 1,51 48 10,08 3,35 9,34 2,29 4,68 3,57 1,46 Содержание сырого протеина в зерне проса сорта Заряна увеличивается в соответствии с увеличением времени проращивания и температуры, что объясняется не увеличением их общей массы, а повышением массовой доли при переходе крахмальных веществ в простые сахара с последующим расходом на дыхание и прорастание зародыша. Содержание сырого жира в исследуемых образцах также увеличивается в процентном соотношении при увеличении времени проращивания, из-за уменьшения содержания сухих веществ в проросшем зерне. Наблюдается увеличение содержания клетчатки, что не сказывается на усвояемости питательных веществ из пророщенного зерна, так как в процессе переработки зерно будет подвергнуто шелушению. Наиболее заметен рост данного показателя при увеличении температуры проращивания, ввиду снижения содержания сухих веществ, при неизменном количестве сырой клетчатки. Существенных изменений в показателях зольности отмечено не было. Как видно из таблицы, заметно изменяется состав незаменимых аминокислот в проращиваемом зерне. Наибольшее их содержание отмечено на варианте с проращиванием в течение 24 ч при температуре 10-120С. Проращивание при более продолжительном времени и при более высоких температурах приводит к снижению этих показателей. Влияние режимов активации процессов прорастания на качество пшена представлено в таблице 3. При оценке качества каши было отмечено, что при длительном проращивании зерна при высоких температурах каша была более жесткой по консистенции и меньше разваривалась, так как в зерне крахмал был гидролизован в большей степени. Время разваривания при этом линейно уменьшалось при увеличении температуры проращивания и его длительности. Яркость ядра снижалась при увеличении времени проращивания, а влияние температуры проращивания было не столь существенным. Таблица 3 Показатели качества крупы в зависимости от режимов активации и процессов прорастания зерна проса Время проращивания, ч Цвет (яркость) ядра Время разваривания, мин Коэффициент развариваемости Консистенция каши Контроль Желтый 25 3,7 Рассыпчатая При t = 5-7 0C 6 Желтый 24 3,7 Рассыпчатая 12 Желтый 24 3,6 Рассыпчатая 18 Желтый 22 3,6 Рассыпчатая 24 Бледно-желтый 23 3,6 Вязкая 48 Бледно-желтый 22 3,5 Жидкая При t = 10-12 0C 6 Желтый 24 3,6 Рассыпчатая 12 Желтый 22 3,5 Рассыпчатая 18 Желтый 21 3,5 Рассыпчатая 24 Бледно-желтый 21 3,5 Рассыпчатая 48 Бледно-желтый 20 3,4 Вязкая При t = 15-18 0C 6 Желтый 20 3,5 Рассыпчатая 12 Желтый 19 3,4 Рассыпчатая 18 Бледно-желтый 19 3,4 Вязкая 24 Бледно-желтый 18 3,3 Вязкая 48 Бледно-желтый 18 3,2 Жидкая Наиболее близким по показателям качества к контрольному варианту была крупа, и каша, произведенная из зерна, пророщенного при температурах до 120С в течение до 24 ч. Заключение. Наиболее оптимальными условиями для проращивания зерна проса, с целью дальнейшей его переработки в крупу с улучшенными показателями качества являются: температура не выше 10-12ºС и время проращивания не более 24 ч. Зерно, полученное при указанных условиях, обладает наиболее богатым содержанием белков, незаменимых аминокислот, а также полезной для пищеварения клетчатки. Каша из крупы, полученной из пророщенного зерна при рекомендуемых условиях, обладает показателями наиболее близкими к контрольным, что на фоне возросшей пищевой ценности делает крупу более предпочтительной в производстве, нежели пшено, полученное по классической технологии (без проращивания).

About the authors

A V Volkova

FSBEI HE Samara SAA

Email: avvolkova76@rambler.ru
446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Tovarnaya, 5 str
cand. of agricultural sciences, associate professor of the department «The production technology and expertise of products from vegetable raw materials»

References

  1. Волкова, А. В. Комплексная оценка качества и конкурентоспособность зерна сортов проса // Известия Самарской ГСХА. - 2014. - №4. - С. 96-99.
  2. Дулов, М. И. Экономическая эффективность возделывания сортов проса в условиях лесостепи Среднего Поволжья / М. И. Дулов, А. Н. Макушин, А. В. Волкова // Известия Самарской ГСХА. - 2011. - №2. - С. 7-11.
  3. Елизаров, М. А. Технология производства крупы из пророщенного зерна проса / М. А. Елизаров, А. В. Волкова // Вклад молодых ученых в аграрную науку : сб. науч. трудов Международной науч.-практ. конф. - Кинель : РИЦ СГСХА, 2015. - С. 565-568.
  4. Леонова, C. Разработка технологии национального крупяного продукта из пророщенного зерна // Хлебопродукты. - 2010. -№9. - С. 48-49.
  5. Рукшан, Л. В. Пророщенное зерно - перспективы использования при производстве крупы // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке : мат. III Международной научно-технической конференции. - СПб., 2007. - С. 505-511.
  6. Сафонова, А. В. Влияние сорта на урожайность и технологические свойства зерна проса / А. В. Сафонова, К. А. Антимонов, М. И. Дулов // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства : мат. Международной науч.-практ. конф. В 2 т. / под ред. А. И. Иванова, С. М. Надежкина, Ю. В. Корягина. - 2002. - С. 126-128.
  7. Qingyun Bai Salt stress induces accumulation of gamma-aminobutyric acid in germinated foxtail millet (Setaria italica L.) / Qingyun Bai, Runqiang Yang, Lixia Zhang, Zhenxin Gu // Cereal Chemistry. - St. Paul, 2013. - Т. 90, №2. - P. 145-149.

Statistics

Views

Abstract - 52

PDF (Russian) - 15

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Volkova A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies