Wasteless separation of whole-wheat triticale flour with high carotenoid content into starch and protein fractions
Authors: Андреев Николай Руфеевич , Гольдштейн Владимир Георгиевич , Грабовец Анатолий Иванович , Крохмаль Анна В. 
Published: November 2022

В статье дан обзор современного состояния исследований в области пневмоклассификации муки зерновых культур, в том числе муки из зерна тритикале. Целью пневмоклассификации муки является повышение содержания крахмала в тяжелой фракции и содержания белков в легкой фракции и обогащение их для эффективного использования в производстве пищевых продуктов. В качестве материала для исследований использовалось зерно тритикале каротиноидных сортов Рамзай и Саур из коллекции ФГБНУ «Федеральный Ростовский аграрный научный центр». Исследования проводились на установке ПДУ-380, разработанной во ВНИИ крахмалопродуктов для измельчения и пневмоклассификации муки. Для оценки эффективности измельчения и пневмоклассификации цельносмолотой муки из зерна тритикале предложен метод определения выхода легкой фракции и содержания в ней белка от доли тяжелой фракции и массовой доли в ней белка. В результате изучения процесса пневмоклассификации муки из цельномолотого зерна тритикале установлено, что относительное содержание каротиноидов в тяжелой и легкой фракциях значительно отличается от их значений в исходной муке. У сорта Рамзай в тяжелой фракции содержание 402, а в легкой 610 мкг/г СВ, у сорта Саур соответственно 302 и 405 мкг/г СВ. Cодержание золы в легкой фракции у обоих сортов ниже 2 %; число падения тяжелой фракции муки обоих сортов - 300 с, в отличие от легкой - около 250 с; по водопоглотительной способности тяжелые фракции тритикалевой муки обоих сортов имели повышенное значение воды - до 60%, а легкая фракция муки из сорта Саур пониженное - до 45 %. Результаты исследований показали возможность получения цельносмолотой муки ударным способом из зерна тритикале по «сжатой технологии» и разделения ее пневмоклассификацией на крахмалистую и белковую фракции, обогащенные каротиноидами с содержанием белка до 20 %, отвечающие требованиям хлебопекарного производства. Развитие технологий «сухого способа» разделения структуры крахмалсодержащего сырья на примере получения цельносмолотой муки из каротиноидных сортов тритикале на составляющие компоненты - одно из актуальных направлений переработки зерна, обеспечивающее защиту окружающей среды.

The article gives an overview of the current state of research in the field of air classification of cereal flours, including flour from triticale grain. The purpose of air flour is to increase the starch content in the heavy fraction and the protein content in the light fraction and to enrich them for effective use in food production. Grain of triticale carotenoid varieties Ramsay and Saur from the collection of FSBSI «Federal Rostov Agricultural Research Center» was used as the material for the studies. Studies of the process were carried out on the unit PDU-380 developed in the All-Russian Research Institute of Starch Products for flour milling and air classification. To assess the efficiency of milling and air classification of whole-meal flour from triticale grain a method for determining the yield of the light fraction and its protein content from the proportion of the heavy fraction and mass fraction of protein in it is proposed. As a result of studying the air classification process of flour from whole-wheat triticale grain it was found that the relative content of carotenoids in the heavy and light fractions significantly differs from their values in the original flour. Ramsay variety has 402 in the heavy fraction and 610 µg/g dry matter in the light fraction; Saur variety has respectively 302 and 405 µg/g dry matter. The ash content in the light fraction of both varieties was below 2 %. The «number of falls» of the heavy flour fraction of both varieties was 300 s in contrast to the light flour about 250 s; by water absorption capacity the heavy fractions of triticale flour of both varieties had an increased water value of 60 %, and the light flour fraction of Saur variety decreased to 45 %. The research results showed the possibility of obtaining whole-meal flour by impact method from triticale grain by «compressed technology» and its separation by air classification into starch and protein fractions enriched with carotenoids with protein content up to 20 %, meeting the requirements of bakery production. Development of «dry method» technologies of separation of starch-containing raw material structure by the example of obtaining whole-meal flour from carotenoid triticale varieties into constituent components is one of the actual directions of grain processing providing environmental protection.