doi: 10.32462/0235-2508-2026-35-2-32-37
УДК 664.78:633.11
Оптимизация параметров экструдирования зерна пшеницы для повышения пищевой ценности кормов
П. В. Медведев, доктор техн. наук, В. А. Федотов, доктор техн. наук, И. А. Бочкарева, канд. техн. наук, В. В. Ваншин, канд. с.‑х. наук, А. А. Шишак ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»
Аннотация. Цель исследований заключается в изучении влиянияфизико-химических и сортовых характеристик зерна пшеницы, а также технологических параметров процесса экструдирования на качественные показатели экструдатов кормового назначения, в частности, на переваримость крахмала. Экспериментальные исследования проводились на пресс-экструдере ПЭШ-30/4 с использованием шести сортов пшеницы различной степени твёрдости. Качество продукции оценивалось по физикомеханическим показателям и степени переваримости крахмала in vitro. Установлена сильная корреляция между твёрдостью зерна, энергоёмкостью процесса и коэффициентом вспучивания. Выявлена нелинейная зависимость переваримости продуктов экструдирования от влажности зернового сырья. Для сверхтвёрдозёрной пшеницы максимум переваримости крахмала (510 мг мальтозы/г) достигается при 18% влажности, для мягкозёрной – при 16%. Увеличение диаметра фильеры с 3 до 10 мм снижает эффективность декстринизации крахмала. Обоснованы рациональные режимы производства высокоусвояемых кормов, приоритетно использование матриц малого диаметра (3 мм) и влажности зернового сырья 17–18%. Подтверждена необходимость дифференцированной подготовки зерна в зависимости от степени его твёрдозёрности.
Ключевые слова: экструдирование, пшеница, твёрдозёрность, микротвёрдость, переваримость крахмала, кормовые экструдаты, параметры экструзии.
Повышение рентабельности современного животноводства и птицеводства неразрывно связано с эффективностью использования кормовых ресурсов. Пшеница, являясь ключевым компонентом энергетического рациона, обладает значительным потенциалом, полная реализация которого невозможна без предварительной обработки. Среди существующих технологий подготовки зерна лидирующие позиции занимает экструдирование – процесс баротермической обработки, обеспечивающий глубокие структурно-механические и биохимические изменения сырья. Под воздействием высоких температур и давления происходит клейстеризация крахмала, денатурация белков и инактивация антипитательных факторов, что существенно повышает доступность нутриентов для ферментных систем организма животных.
Литература
1. Беркутова, Н.С. Технологические свойства пшеницы и качество продуктов ее переработки / Н.С. Беркутова, И.А. Швецова. – М.: Колос, 1984. – 223 с.
2. Беркутова, Н. С. Оценка твердозерности пшеницы по микропробам / Н.С. Беркутова, И.А. Швецова // Селекция и семеноводство. – 1978. – № 5. – С. 23–25.
3. Жаркова, И. М. Изучение влияния режимов экструзии на физико-химические свойства крахмалопродуктов / И.М. Жаркова, Л. А. Мирошниченк о , А.А. Звягин // Вестник ВГУИТ. – 2016. – № 3 (69).
4. Коваленко, И. В. Влияние режимо в экструзии на функционально-технологические свойства муки из цельносмолотого зерна пшеницы / И.В. Коваленко, М. А. Янова // Вестник КрасГАУ. – 2022. – № 7 (184). – С. 182–189.
5. Курочкин, А.А. Рациональные параметры термовакуумной экструзии смеси зерна пшеницы и семян расторопши / А.А. Курочкин, Н.Н. Соколова, О.А. Новикова // Инновационная техника и технология. – 2023. – Т. 12. – № 3. – С. 50–56.
6. Матюшев, В. В . Энергоемкость процесса экструдировани я пшеницы и ржи на пресс-экструдере ПЭШ-30/4 / В.В. Матюшев, И.А. Чаплыгина // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2015. – № 5. – С. 78–83.
7. Медведев, П.В. Комплексная оценка потребительских свойств зерна и продуктов его переработки / П.В. Медведев, В.А. Федотов, И.А. Бочкарева // Международный научно-исследовательский журнал . – 2015. – № 7–1 (38). – С. 77–80.
8. Остриков, А.Н. Математическое моделирование процесса экструзии зерновых смесей на основе пшеницы / А.Н. Остриков, А.А. Шевцов // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2018. – № 1. – С. 15–19.
9. Остриков, А. Н. Экструзия в пищевых технологиях / А. Н. Остриков, О.В. Абрамов, А.С. Рудометкин – СПб.: ГИОРД, 2004. – С. 136–138.
10. Шапошников, А.А. Использование экструдированных кормов в животноводстве: монография / А.А. Шапошников, П.В. Афанасьев. – Белгород: Изд-во БелГСХА, 2011. – 135 с.
11. Янова, М.А. Исследование водопоглотительной способности и микроструктуры экструдатов на основе зерна пшеницы / М.А. Янова, Н.А. Олесова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2020. – № 6 (188). – С. 125–130.
12. Alam, M. S . Effects of extrusion cooking on the physicochemical properties and starch digestibility of wheat / M.S. Alam, J. Kaur, H. Khaira // International Journal of Food Science & Technology. – 2016. – Vol. 51. – No. 5. – Pp. 1157–1166.
13. Li, S. The Importance of Molecular Structure for Textural and PhysicochemicalPropertiesofExtruded Wheat Flour / S. Li [et al.] // Foods. – 2022. – Vol. 11. – Iss. 3. –P. 450.
14. Wang, J. Food Potential of WheatBrewer’sSpentGrainModifiedby Extrusion: Impact on the Characteristics ofWheatFlourandCommercialSteamed Bread / J. Wang [et al.] // Foods. – 2023.–Vol.12.–Iss.21.–P.3996.
15. 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.–Article103423.