Effect of microwave treatment on the structure and microbial contamination of chickpeas
Authors: Храмова В.Н. , Сурков Д.И. , Владимцева И.В. , Богданов А.И. 
Published: October 2023

Во всем мире остро стоит проблема дефицита пищевого белка. Для ее решения предложено множество способов, один из которых создание функциональных продуктов питания. В качестве функционального ингредиента в них может выступать нут, содержание белка в котором, в зависимости от сорта, в пределах от 18 до 32 %. Но наличие бобового привкуса делает семена невостребованными в пищевом производстве. Обработка зёрен нута микроволновым излучением помогает решить эту проблему. Однако на сегодняшний день не до конца изучены как изменения органолептических показателей, происходящих при этом процессе, так и влияние микроволнового излучения на структуру и общую микробную обсеменённость зёрен. Объект исследования – нут «Волжанин», обработку которого проводили микроволновым излучением при следующих режимах: при мощности 200 Вт (5 мин) и 400 Вт (3 мин). Для всех образцов исследована поверхность зёрен на сканирующем электронном микроскопе и определена кристаллическая структура биополимера (крахмала) с помощью рентгеноструктурного анализа, а также исследована общая микробная обсеменённость. Данные электронной микроскопии указывают на повреждающее воздействие микроволн на целостность оболочки зёрен нута: происходит разрыхление образцов, что приводит к облегчению его дальнейшей технологической обработки. Анализ полученных дифрактограмм показал, что используемые режимы обработки микроволновым излучением не изменяют кристаллическую структуру биополимеров. Степень кристалличности у всех образцов составила 17 %. Кроме того, проведено определение общей микробной обсеменённости опытных и контрольных образцов нута. Результаты исследования свидетельствуют о том, что облучение семян микроволнами снижает количество в нем микробиоты в 3,5–4,4 раза, что приводит к повышению безопасности пищевой продукции, полученной с использованием такого сырья. Таким образом, обработка зёрен нута микроволнами приводит к улучшению его органолептических свойств, облегчению технологической обработки и уменьшению общей микробной обсеменённости.

The issue of nutritional protein deficiency is pressing all over the world. A number of ways have been presented to solve this problem, and one of them is the creation of functional nutritional products. They can contain chickpeas as a functional ingredient, with 18 to 32 % protein content depending on their variety. However, due to the legume flavor, the seeds are not in demand in food production. Microwave treatment of chickpea seeds can help to solve this problem. Although, both the changes in organoleptic parameters that occur during this process and the effect of microwave radiation on the structure and total microbial contamination of the grains have not been fully studied so far. In this research, we used control and experimental samples of chickpea variety «Volzhanin» grown in 2021 in the Volgograd region. The seeds were treated with microwave radiation at the power of 200 W (5 minutes) and 400 W (3 minutes). We studied the surface of the grains with a scanning electron microscope and defined the crystal structure of biopolymer (starch) with X-ray diffraction analysis, and examined the total microbial contamination of all the samples. The electron microscopy data indicate the damaging effect of microwaves on the integrity of chickpea grain shell; thus, the samples are loosened, which facilitates further technological processing. The analysis of the obtained diffractograms showed that the applied microwave treatment modes do not change the crystalline structure. The study of the total microbial contamination of the experimental and control chickpea samples indicates that microwave irradiation of the seeds reduces the amount of microbiota in them by 3.5–4.4 times, which leads to increased safety of the food products obtained using such raw materials. Consequently, microwave treatment of chickpea grains leads to improvement of its organoleptic properties, facilitation of technological processing and reduction of total microbial contamination.