doi:10.32462/0235-2508-2026-35-9-48-55
УДК664.78:633.11
Влияние параметров экструзии на физико-химические свойства пшеничных экструдатов
В.А. Федотов, доктор техн. наук, А.А. Шишак, Е.В. Советов, И.С. Гостев, ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет имени В.А. Бондаренко»
Аннотация. Целью работы стала оценка влияния твёрдозёрности пшеницы и технологических параметров экструдирования на качество экструдатов. Исследования проводились на пресс-экструдере ПЭШ-30/4 с использованием шести сортов пшеницы различной микротвёрдости от 7,2 до 25,2 кг/мм². Варьировались значения влажности зерна от 12 до 26 % и диаметр матрицы от 3 до 10 мм. Степень клейстеризации и декстринизации крахмала пшеницы оценивались по водосвязывающей способности и индексу водорастворимости. Установлено, что твёрдозёрность определяет интенсивность деструкции крахмала. Мягкозёрная пшеница обеспечивает максимальную клейстеризацию, но требует влажности 15–16%, для сверхтвёрдозёрной оптимум влажности составляет 17–18 %. При использовании фильеры 3 мм мягкозёрная пшеница демонстрирует максимальную водосвязывающую способность до 8,0 г/г. Для сверхтвёрдозёрных образцов этот показатель не превышает 5,5 г/г. Выявлена обратная зависимость между твёрдостью зерна и степенью декстринизации. В жёстких режимах индекс водорастворимости мягкозёрной пшеницы достигает 42,5%, в то время как у сверхтвёрдозёрной он составляет 17,0%. Повышение влажности сырья до 26% снижает декстринизацию до минимума, индекс водорастворимости – от 2,0 до 8,5%. Использование фильер малого диаметра обеспечивает глубокую модификацию крахмала, а крупных – переводит процесс в режим гранулирования. Доказана необходимость корректировки режима увлажнения, увеличение твёрдости зерна на каждые 5–7 кг/мм² требует повышения рабочей влажности на 1,0–1,5%.
Ключевые слова: экструдирование, мягкая пшеница, твёрдозёрность, микротвёрдость, клейстеризация крахмала, декстринизация, коэффициент вспучивания, кормопроизводство.
При экструдировании пшеницы для животноводства важно выбрать оптимальный уровень влажности зерна, руководствуясь комплексом технологических, физико-химических и экономических соображений. Влага в зерновом материале выступает в роли вещества, размягчающего структуру зерна, что необходимо для надлежащего прохождения сырья сквозь винтовой механизм экструдера и последующего формирования продукта через матрицу.
Литература
1. Абрамов, О.В. Разработка способа производства хрустящих хлебных палочек с применением одношнекового экструдера: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.12 / О.В. Абрамов; Воронеж, гос. технол. акад. – Воронеж, 1999. – 241 с.
2. Афанасьев, В.А. Исследование кинетических закономерностей процесса экструдирования зерновых культур при производстве высокоусвояемых комбикормов с защищенным белком для крупного рогатого скота / В.А. Афанасьев, Л.Н. Фролова, К.А. Сизиков [и др.]. // Вестник ВГУИТ. – 2021. – Т. 83. – № 1. – С. 44–54. doi:10.20914/2310-1202-2021-1-44-54.
3. Беркутова, Н.С. Методы оценки и формирование качества зерна / Н.С. Беркутова. – М.: Росагропромиздат, 1991. – 206 с. – ISBN 5-260-00560-6.
4. Благов, Д.А. Влияние физических факторов на качественные показатели зерновых кормов / Д.А. Благов, С.В. Митрофанов, Н.С. Панферов [и др.] // Все о мясе. – 2021. – № 5S. – С. 52–56.
5. Ваншин, В.В. Влияние параметров экструдирования на показатели качества экструдата из пшеницы / В.В. Ваншин, А.Н. Кузнецов, Е.В. Кулакова // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2014. – № 6 (167). – С. 152–155.
6. Коротков, В.Г. Применение метода векторной оптимизации для синтеза технологии экструдирования биотехнологических объектов / В.Г. Коротков, В.П. Попов, С.П. Василевская // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2012. – № 10 (146). – С. 149–152.
7. Ляпченков, В.А. Эффективное кормление высокопродуктивного молочного стада / В.А. Ляпченков, А.И. Артюхов, А.Е. Сорокин // Зоотехния. – 2014. – № 6. – С. 8–9.
8. Медведев, П.В. Информационно-измерительная система определения потребительских свойств пшеницы / П.В. Медведев, В.А. Федотов // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2013. – № 3. – С. 140–145.
9. Остриков, А.Н. Экструзия в пищевых технологиях / Остриков А.Н., Абрамов О.В., А.С. Рудометкин – Санкт-Петербург: ГИОРД, 2004. – 280 с.
10. Платова, E.Ю. Физико-химические свойства экструдированного комбинированного крупяного сырья / Е.Ю. Платова, В.Т. Линиченко, С.В. Краус // Пищевая промышленность. – 1992. – № 11. – С. 25.
11. Чаплыгина, И.А. Изменение биохимического состава экструдированного корма на основе пшеницы и картофеля / И.А. Чаплыгина, В.В. Матюшев, Ю.Н. Барановская // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2021. – № 6 (171). – С. 176–182.
12. Федотов, В.А. Факторы формирования потребительских свойств зерномучных товаров / В.А. Федотов // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2011. – № 4. – С. 186–190.
13. Anderson, R.A. Gelatinization of corn grits by roll-and extrusion-cooking / R.A. Anderson, H.F. Conway, E.L. Pfeifer // Cereal Science Today. – 1969. – No. 14 (1). – Pp. 4–11.
14. Bhat, N.A. Effect of extrusion cooking on the physicochemical, antioxidant and functional properties of wheat flour extrudates / N.A. Bhat, B.N. Dar, A.M. Wani // Measurement: Food. – 2023. – Vol. 9. – Article 100076.
15. Robin, F. Influence of extrusion variables on physical and sensory properties of bran-enriched extruded cereals / F. Robin, C. Dubois, N. Curti // Journal of Food Engineering. – 2011. – Vol. 102. – No. 3. – Pp. 238–246.
16. Zhang, Y. Effect of extrusion on structural properties and in vitro digestibility of wheat gluten / Y. Zhang, Y. Liu, D. Li // Journal of Cereal Science. – 2022. – Vol. 104. – Article 103423.
17. Федотов, В.А. Оптимизация режимов экструдирования зернового сырья для повышения его качества / В.А. Федотов // Хлебопродукты. – 2026. – № 6. – С. 34–41.
18. Медведев, П.В. Оценка структурно-механических свойств экструдатов из зерна пшеницы / П.В. Медведев, В.А. Федотов, В.В. Ваншин [и др.] // Хлебопродукты. – 2026. – № 4. – С. 46–50.