vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2023-3-67-73vguit-3303Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyКоличество повреждённого крахмала в муке лабораторного и производственного помоловAmount of damaged starch in laboratory and production grinding flourhttps://orcid.org/0000-0003-1339-7150МелешкинаЕ. П.MeleshkinaE. P.

д.т.н., директор, Дмитровское шоссе, 11, г. Москва, 127434, Россия

Dr. Sci. (Engin.), director, 11 Dmitrovskoe highway, Moscow, 127434, Russia

e.meleshkina@fncps.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3130-2285КоломиецС. Н.KolomietsS. N.

к.с.-х.н., отдел безопасности и качества зерна и зернопродуктов, Дмитровское шоссе, 11, г. Москва, 127434, Россия

Cand. Sci. (Agric.), safety and quality of grain and grain products department, 11 Dmitrovskoe highway, Moscow, 127434, Russia

s.kolomiets@fncps.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3436-6049ЖильцоваН. С.ZhiltsovaN. S.

инженер, отдел безопасности и качества зерна и зернопродуктов, Дмитровское шоссе, 11, г. Москва, 127434, Россия

engineer, safety and quality of grain and grain products department, 11 Dmit-rovskoe highway, Moscow, 127434, Russia

n.zhiltsova@fncps.ruВНИИЗ – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАНРоссияVNIIZ branch of the Federal Scientific Center for Food Systems named after V.M. Gorbatova RASRussian Federation2023020920238536773Copyright © Мелешкина Е.П., Коломиец С.Н., Жильцова Н.С., 20232023Мелешкина Е.П., Коломиец С.Н., Жильцова Н.С.Meleshkina E.P., Kolomiets S.N., Zhiltsova N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3303

Ввиду разного подхода к российскому и европейскому мукомольному процессу в России количество повреждённого крахмала (ПК) на мукомольных предприятиях контролируют редко. Данный вопрос нуждается во всестороннем изучении, так как показатель повреждённого крахмала имеет большое значение: его оценка позволяет определять целевое назначение муки (хлебопечение, кондитерское и макаронное производство). Осуществлять управление мукомольным процессом в части контроля работы мельничных валков при размоле, а именно проверять их параллельность и износ, оптимизировать зазор и давление. Муку с высоким содержанием повреждённого крахмала не целесообразно использовать для той же цели, что и муку с низким содержанием повреждённого крахмала. Также оценка показателя повреждённого крахмала позволяет улучшать выход теста путём подбора оптимального коэффициента водопоглотительной способности (водопоглощения), оптимизировать объём, цвет и срок хранения готовой мучной продукции. На начальном этапе цель исследования заключалась в выявлении связи между количеством повреждённого крахмала и показателями качества муки, а также реологическими свойствами теста из муки лабораторного, и производственного помола и для дальнейшего уточнения уровня повреждённого крахмала на большом количестве образцов муки разного качества по её целевому назначению. Имеющиеся литературные данные по этому вопросу противоречивы. Количество повреждённого крахмала в муке определяли на анализаторе повреждённого крахмала. Также были определены: количество и качество клейковины, число падения, устойчивость теста, разжижение, водопоглощение 20-ти проб пшеничной муки лабораторного и производственного помолов. Результаты исследования показали, что в муке производственного помола количество повреждённого крахмала выше, и составило 20–27 UCD (в среднем 24 UCD) против 15-21 (в среднем 18 UCD) в муке лабораторного помола. Корреляционная зависимость выявлена только у муки производственного помола между повреждённым крахмалом и числом падения (0,632), разжижением (0,781) и водопоглощением (0,690). В муке производственного помола с увеличением количества повреждённого крахмала происходило увеличение водопоглощения и разжижения теста, что согласуется с литературными данными, чёткого уменьшения устойчивости теста отмечено не было. В муке лабораторного помола зависимости между показателями несущественны.

Due to the different approach to the Russian and European flour milling process in Russia, the amount of damaged starch (SC) at flour mills is rarely controlled. This issue needs a comprehensive study, since the indicator of damaged starch is of great importance: its assessment allows determining the intended purpose of flour (bread baking, confectionery and pasta production). Manage the flour-grinding process in terms of monitoring the operation of the mill rolls during grinding, namely, checking their parallelism and wear, optimizing the gap and pressure. Flour with a high content of damaged starch should not be used for the same purpose as flour with a low content of damaged starch. Also, the assessment of the damaged starch index allows improving the dough yield by selecting the optimal water absorption coefficient (water absorption), optimizing the volume, color and shelf life of the finished flour products. At the initial stage, the purpose of the study was to identify the relationship between the amount of damaged starch and flour quality indicators, as well as the rheological properties of dough from laboratory flour and industrial grinding, and to further clarify the level of damaged starch on a large number of samples of flour of different quality according to its intended purpose. The available literature data on this issue are contradictory. The amount of damaged starch in flour was determined on a damaged starch analyzer. The following were also determined: the quantity and quality of gluten, the falling number, dough stability, liquefaction, water absorption of 20 samples of wheat flour of laboratory and industrial grinding. The results of the study showed that the amount of damaged starch in industrial milled flour was higher, and amounted to 20-27 UCD (average 24 UCD) versus 15-21 (average 18 UCD) in laboratory milled flour. A correlation was found only in industrial milling flour between damaged starch and the falling number (0.632), liquefaction (0.781) and water absorption (0.690). In industrial flour, with an increase in the amount of damaged starch, there was an increase in water absorption and liquefaction of the dough, which is consistent with the literature data; there was no clear decrease in dough stability. In the flour of laboratory grinding, the dependences between the indicators are insignificant.

повреждённый крахмалмукалабораторный помолпроизводственный помолклейковиначисло паденияреологические свойства тестаdamaged starchflourlaboratory grindingindustrial grindingglutenfalling numberrheological properties of doughReferencesБольшой энциклопедический словарь Сельское хозяйство. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. 656 с.Large encyclopedic dictionary Agriculture. M.: Great Russian Encyclopedia, 1998. 656 p.(in Rusian).Barrera G.N., Bustos M.C., Iturriaga L., Flores S.K. et al. Effect of damaged starch on the rheological properties of wheat starch suspensions // Journal of Food Engineering. 2013. V. 116. №. 1. P. 233-239. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2012.11.020Barrera G.N., Bustos M.C., Iturriaga L., Flores S.K. et al. Effect of damaged starch on the rheological properties of wheat starch suspensions. Journal of Food Engineering. 2013. vol. 116. no. 1. pp. 233-239. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2012.11.020Ma S., Li L., Wang X.X., Zheng X.L. et al. Effect of mechanically damaged starch from wheat flour on the quality of frozen dough and steamed bread // Food Chemistry. 2016. V. 202. P. 120-124. doi:10.1016/j.foodchem.2016.01.075Ma S., Li L., Wang X.X., Zheng X.L. et al. Effect of mechanically damaged starch from wheat flour on the quality of frozen dough and steamed bread. Food Chemistry. 2016. vol. 202. pp. 120-124. doi:10.1016/j.foodchem.2016.01.075Asmeda R., Noorlaila A., Norziah M.H. Relationships of damaged starch granules and particle size distribution with pasting and thermal profiles of milled MR263 rice flour // Food chemistry. 2016. V. 191. P. 45-51. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.05.095Asmeda R., Noorlaila A., Norziah M.H. Relationships of damaged starch granules and particle size distribution with pasting and thermal profiles of milled MR263 rice flour. Food chemistry. 2016. vol. 191. pp. 45-51. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.05.095Равшанов С.С., Мирзаев Д.Д. Влияние размера частиц муки, мелких и механически поврежденных зерен крахмала на функциональные свойства муки пшеничной хлебопекарной // Universum: технические науки. 2023. №. 1-3 (106). С. 42-46.Ravshanov S.S., Mirzaev D.D. The influence of flour particle size, small and mechanically damaged starch grains on the functional properties of wheat baking flour. Universum: technical sciences. 2023. no. 1-3 (106). pp. 42-46. (in Russian).Struyf N., Laurent J., Lefevere B., Verspreet J. et al. Establishing the relative importance of damaged starch and fructan as sources of fermentable sugars in wheat flour and whole meal bread dough fermentations // Food chemistry. 2017. V. 218. P. 89-98. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.09.004Struyf N., Laurent J., Lefevere B., Verspreet J. et al. Establishing the relative importance of damaged starch and fructan as sources of fermentable sugars in wheat flour and whole meal bread dough fermentations. Food chemistry. 2017. vol. 218. pp. 89-98. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.09.004Анализ повреждённого крахмала с помощью прибора SD-A. URL: https://erkaya.ru/analyz-krahmala/Analysis of damaged starch using the SD-A device. Available at: https://erkaya.ru/analyz-krahmala/ (in Russian).Секреты европейских мукомолов. URL: https://enzoway.ru/articles/sekrety-evropeyskikh-mukomolov/.Secrets of European flour millers. Available at: https://enzoway.ru/articles/sekrety-evropeyskikh-mukomolov/ (in Russian).ГОСТ ISO 17715–2015. Мука из мягкой пшеницы. Амперометрический метод определения повреждённого крахмала. Москва: Стандартинформ, 2016. 11 с.GOST ISO 17715–2015. Soft wheat flour. Amperometric method for determining damaged starch. Moscow, Standartinform, 2016. 11 p. (in Russian).Русляков В.А. Влияние поврежденности крахмальных гранул и бактериальной альфа-амилазы на хлебопекарные показатели муки // Актуальные исследования. 2023. № 5 (135). С. 39–44. URL: https://apni.ru/article/5537vliyanie-povrezhdennosti-krakhmalnikh-granulRuslyakov V.A. The influence of damage to starch granules and bacterial alpha-amylase on the baking performance of flour. Current research. 2023. no. 5 (135). pp. 39–44. Available at: https://apni.ru/article/5537 vliyanie-povrezhdennosti-krakhmalnikh-granul (in Russian).Кузьмина С.С., Козубаева Л.А. Реологическое поведение теста из смеси пшеничной и ореховой муки // Ползуновский вестник. 2022. № 1. С. 7–14.Kuzmina S.S., Kozubaeva L.A. Rheological behavior of dough from a mixture of wheat and nut flour. Polzunovsky Bulletin. 2022. no. 1. pp. 7–14. (in Russian).Кузьмина С.С., Козубаева Л.А., Егорова Е.Ю. Эффективность применения дезинтегратора в мукомольном производстве // Ползуновский вестник. 2022. № 3. С. 43–49.Kuzmina S.S., Kozubaeva L.A., Egorova E.Yu. Efficiency of using a disintegrator in flour milling production. Polzunovsky Bulletin. 2022. no. 3. pp. 43–49. (in Russian).Дремучева Г.Ф., Носова М.В. Результаты исследований хлебопекарных свойств пшеничной муки с использованием реоферментометра // ХИПС. 2021. № 3. С. 105–114.Dremucheva G.F., Nosova M.V. Results of studies of the baking properties of wheat flour using a rheoenzyme meter. HIPS. 2021. no. 3. pp. 105–114. (in Russian).Петриченко В.В., Путилина С.А., Strubbe B. Вся правда о свежести // Хлебопродукты. 2021. № 1. С. 22–25.Petrichenko V.V., Putilina S.A., Strubbe B. The whole truth about freshness. Bread products. 2021. no. 1. pp. 22–25. (in Russian).Vogel C., Scherf K. A., Koehler P. Effects of thermal and mechanical treatments on the physicochemical properties of wheat flour // European Food Research and Technology. 2018. V. 244. №. 8. P. 1367-1379. doi: 10.1007/s00217–018–3050–3Vogel C., Scherf K. A., Koehler P. Effects of thermal and mechanical treatments on the physicochemical properties of wheat flour. European Food Research and Technology. 2018. vol. 244. no. 8. pp. 1367-1379. doi: 10.1007/s00217–018–3050–3Horstmann S.W., Lynch K.M., Arendt E.K. Starch characteristics linked to gluten-free products // Foods. 2017. V. 6. №. 4. P. 29. doi: 10.3390/foods6040029Horstmann S.W., Lynch K.M., Arendt E.K. Starch characteristics linked to gluten-free products. Foods. 2017. vol. 6. no. 4. pp. 29. doi: 10.3390/foods6040029Sakhare S.D., Inamdar A.A., Indrani D., Madhu Kiran M.H. et al. Physicochemical and microstructure analysis of flour mill streams and milled products // Journal of Food Science and Technology. 2015. V. 52. P. 407-414. doi: 10.1007/s13197–013–1029–4.Sakhare S.D., Inamdar A.A., Indrani D., Madhu Kiran M.H. et al. Physicochemical and microstructure analysis of flour mill streams and milled products. Journal of Food Science and Technology. 2015. vol. 52. pp. 407-414. doi: 10.1007/s13197–013–1029–4Tapan N.A., Günay M.E., Yıldırım N. Application of Machine Learning for the Determination of Damaged Starch Ratio as an Alternative to Medcalf and Gilles Principle // Food Analytical Methods. 2023. V. 16. №. 3. P. 604-614. doi: 10.1007/s12161–022–02442–9Tapan N.A., Günay M.E., Yıldırım N. Application of Machine Learning for the Determination of Damaged Starch Ratio as an Alternative to Medcalf and Gilles Principle. Food Analytical Methods. 2023. vol. 16. no. 3. pp. 604-614. Doi 10.1007/s12161–022–02442–9Barrera G.N., Tadini C.C., León A.E., Ribotta P.D. Use of alpha-amylase and amyloglucosidase combinations to minimize the bread quality problems caused by high levels of damaged starch // Journal of food science and technology. 2016. V. 53. P. 3675-3684. doi: 10.1007/s13197–016–2337–2Barrera G.N., Tadini C.C., León A.E., Ribotta P.D. Use of alpha-amylase and amyloglucosidase combinations to minimize the bread quality problems caused by high levels of damaged starch. Journal of food science and technology. 2016. vol. 53. pp. 3675-3684. doi: 10.1007/s13197–016–2337–2Rosell C.M. Georgios Angelidis, Styliani Protonotariou, Ioanna Mandala & // J Food Sci Technol. 2016. V. 53. P. 784-791. doi: 10.1007/s13197–015–1990–1Rosell C.M. Georgios Angelidis, Styliani Protonotariou, Ioanna Mandala &. J Food Sci Technol. 2016. vol. 53. pp. 784-791. doi: 10.1007/s13197–015–1990–1Barrera G.N. Pérez, G.T., Ribotta P.D., León A.E. Influence of damaged starch on cookie and bread-making quality // European Food Research and Technology. 2007. V. 225. P. 1-7. doi: 10.1007/s00217–006–0374–1Barrera G.N. Pérez, G.T., Ribotta P.D., León A.E. Influence of damaged starch on cookie and bread-making quality. European Food Research and Technology. 2007. vol. 225. pp. 1-7. doi: 10.1007/s00217–006–0374–1Barak S., Mudgil D., Khatkar B.S. Effect of flour particle size and damaged starch on the quality of cookies // Journal of food science and technology. 2014. V. 51. P. 1342-1348. doi: 10.1007/s13197–012–0627xBarak S., Mudgil D., Khatkar B.S. Effect of flour particle size and damaged starch on the quality of cookies. Journal of food science and technology. 2014. vol. 51. pp. 1342-1348. doi: 10.1007/s13197–012–0627 xКлассификация и ассортимент крахмала. URL: https://studfile.net/preview/4618441/page:50/Classification and assortment of starch. Available at: https://studfile.net/preview/4618441/page:50/ (in Russian).Петриченко В.В., Strubbe B, Шаззо А.Ю. Клейковина или протеин? 2021. URL: https://enzoway.ru/articles/kleykovina-ili-protein/Petrichenko V.V., Strubbe B, Shazzo A.Yu. Gluten or protein? 2021. Available at: https://enzoway.ru/articles/kleykovina-ili-protein/(in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.