Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан экструдирленген таңғы ас өндіру

МРНТИ 65.29.03                             

Кipicпe

Қазіргі қоғам барған сайын тез өзгеретін өмір салтын ұстанады, бұл адамдарды денсаулыққа зиян келтіретін бірқатар факторларға ұшыратады. Уақыттың жетіспеушілігімен және стресстік өмір салтымен бірге теңгерімсіз және жеткіліксіз тамақтану, басқалармен қатар, иммунитеттің төмендігі, қант диабеті, семіздік, жоғары холестерин және жоғары қан қысымы сияқты денсаулыққа қатысты күрделі мәселелерге әкелді [1,2]. Бұл тұтынушыларды ыңғайлы, практикалық, пайдалы, дәмді және табиғи және негізгі қажеттіліктерді қанағаттандырумен қатар, адам ағзасына пайдалы өнімдерді іздеуге итермеледі.

Экструзия технологиясы тамақ өнеркәсібінде маңызды әдіске айналды, өйткені бұл ең үнемді әдістердің бірі. Экструзиялық өңдеу ылғалдың, қысымның, жылудың және механикалық ығысудың негізінде ылғалданған, крахмалданған және ақуызға бай тағамдық өнімдерді жасай алады. Экструзия процесі - бұл өнімді алу үшін араластыру, кесу, қыздыру, қалыптау және калибрлеу сияқты бірнеше жеке операцияларды біріктіретін тиімді үздіксіз процесс [3-5]. Азық-түлік экструзиясы - бұл тамақ өнеркәсібінде қолданылатын экструзияның бір түрі, онда аралас шикі ингредиенттер жиынтығы белгілі бір тағам өніміне тән түтіктер арқылы итеріледі, содан кейін пышақтармен белгіленген мөлшерге дейін кесіледі. Азық-түлікті жоғары температурада өңдеу тамақ өнеркәсібінде қиын болып қала береді, өйткені бұл жоғары температураға байланысты тағамның тағамдық құндылығының төмендеуіне әкеледі. Бұған жол бермеу үшін экструзиялық өңдеуге басымдық беріледі, өйткені ол дәстүрлі пісірумен салыстырғанда жоғары өнімділікті, қоректік заттардың айтарлықтай сақталуын және өңдеудің минималды уақытын қамтамасыз етеді.

Экструзиялық өңдеу - бұл ферменттерді инактивациялайтын және тағамның микробиологиялық ластануын төмендететін жоғары температуралы, қысқа мерзімді процесс [6]. Экструзия крахмалдың желатинизациясына, ақуыздардың денатурациясына әкеледі, липидтердің тотығуын және қоректік заттарға қарсы факторларды төмендетеді. Сонымен қатар, бұл тамақ өнеркәсібінде әмбебап, арзан және өте тиімді технология болып саналады [7,8], қоректік заттарға бай, қосымша құнды тағамдардың кең ассортиментін шығаруға мүмкіндік береді. Бұл әртүрлі тағамдар, текстуралы тағамдар және қосымша өнімдер жасау үшін қолданылатын заманауи азық-түлік өңдеу технологияларының бірі. Экструдирленген тағамдарда ылғал аз, сақтау мерзімі ұзағырақ, қоректік заттарға бай және микробиологиялық қауіпсіз [9-11].

Ұн түріндегі әртүрлі көкөніс шикізатын крахмалды материалдармен бірге қолдану, тіпті аз мөлшерде болса да, экструдаттардың тағамдық және функционалдық қасиеттерін, визуалды және құрылымдық сипаттамаларын жақсарта алады және олардың көзіне байланысты қалдықтардың азаюына ықпал етеді [12,13].

Таңғы ас өнімдерінің технологиясына әлі кеңінен енгізілмеген, алайда бірқатар артықшылықтарға ие перспективалы өсімдік шикізаты түрлеріне қызылша мен сәбіз ұны жатады. Бұл көкөністерден алынған өсімдік ұны еліміздің барлық өңірінде қолжетімді, салыстырмалы түрде арзан әрі құрамы жағынан дәрумендер мен минералды заттарға (калий, фосфор, кальций, магний, темір, мырыш, С, В1, В5, В6, РР, Е, фолий қышқылы, А провитамині және т.б.) бай. Сонымен қатар, бұл ұндардың құрамында биологиялық белсенділігі жоғары табиғи пигменттер - бетаин, бетанин, в-каротин, хлорофилл сияқты бояғыш заттар кездеседі. Аталған шикізатты таңғы ас өнімдерінің құрамына енгізу олардың тағамдық құндылығын арттырып, дәрумендермен, минералдармен, диеталық талшықтармен байытуға мүмкіндік береді [14-16].

Бұл зерттеудің мақсаты - экструзия әдісімен таңғы асты алу үшін өсімдік ұнын пайдалану мүмкіндігін бағалау болды.

Зерттеу мaтepиaлдapы мeн әдiстepі

Шикізат ретінде күріш жармашығы қолданылды, ол ұсақтағышта ұсақталып, 0,8- ден 1,2 мм-ге дейін түйіршіктелген композиция түрінде болды. Қоспалар ретінде қызылша мен сәбіз ұны күріш жармашығы массасына 10% мөлшерінде қолданылды.

Экструзиялық өңдеу зертханалық экструдерде 140ºС температурада, бұранданың айналу жылдамдығы 160 мин-1, бұранданың ұзындығы 40 см, бұранданың диаметрі 40 мм, матрицаның диаметрі 5 мм, экструдердің матрица алдындағы аймағындағы қысым 5,5 -6,2 МПа.

Экструдаттар 2024 жылдың қыркүйегінде жиналған таза, ұсақталған ақ күріш пен көкөністердің (сәбіз және қызылша) негізінде дайындалды. Пайдаланылған көкөністерді жеткізуші "В типі" ретінде жіктеді, яғни сыртқы түріне байланысты супермаркеттерде сатуға жарамсыз (тым кішкентай, тым үлкен немесе жарамсыз пішін).

Өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы ас органолептикалық және химиялық көрсеткіштер бойынша зерттелді. Талдаулар үшін сынамаларды іріктеу және дайындау МЕМСТ 15113.0-77 сәйкес жүргізілді

Таңғы астың химиялық көрсеткіштері -ылғалдың массалық үлесі (МЕМСТ 15113.477), қант (МЕМСТ 15113.6-77), май (МЕМСТ 15113.9-77), ақуыз (МЕМСТ 10846-91), крахмал (МЕМСТ 10845-98) негізінде анықталды. Неғұрлым сенімді және дәл нәтиже алу үшін зерттеулер екі реттен жүргізілді.

Нәтижeлep мeн оларды талқылау

Экструдирленген таңғы ас өндірісінің бірінші кезеңі шикізатты дайындау болып табылады. Таңғы ас жасау үшін көмірсулар мен қоректік заттарға бай күріш жармашығы, сондай-ақ өнімді ақуыз бен дәрумендермен байытатын өсімдік ұны қолданылады. Шикізат бөгде қоспалардың болуын болдырмау үшін өңдеу, соның ішінде тазалау және сұрыптау процесінен өтуі керек.

Келесі қадам-шикізатты сумен және стевия экстрактісі және тұз сияқты басқа ингредиенттермен араластырылады. Алынған масса арнайы жабдыққа - экструдерге беріледі, бұл өнімді қалыптауға және дайындауға арналған құрылғы.

Экструдер шикізатты саптама арқылы қысыммен және жоғары температурада сығып алады, бұл қуыру мен Таңғы астың пайда болуын қамтамасыз етеді. Бұл қадам өнімнің белгілі бір құрылымы мен формасына қол жеткізуге, сондай-ақ бактериялар мен микроорганизмдерді жоюға мүмкіндік береді.

Экструзия процесінен кейін таңғы ас балғындық пен дәмді жоғалтпай өнімді ұзақ уақыт сақтауды қамтамасыз ету үшін кептіру және салқындату процесінен өтеді. Содан кейін олар кейіннен сату және тұтыну үшін арнайы пакеттерге немесе контейнерлерге салынады.

Осылайша, күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан экструдирленген таңғы асты

өндіру барлық технологиялық кезеңдер мен сапа стандарттарын сақтауды талап ететін күрделі және уақытты қажет ететін процесс болып табылады. Алынған өнімдер керемет дәмге ғана емес, сонымен қатар жоғары тағамдық құндылыққа ие, бұл оларды тұтынушылар арасында танымал етеді.

Сурет 1 . Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан экструдирленген таңғы асты өндіру технологиясы

1-суретте берілген технологиялық схема – өсімдік негізіндегі функционалды тағам өнімін экструзиялау әдісімен өндірудің негізгі кезеңдерін сипаттайды. Жұмыс барысында күріш жармашығы негізгі шикізат ретінде, ал өсімдік ұндары (мысалы, қызылша, сәбіз және т.б.) қосымша компоненттер ретінде қолданылды.

Бастапқыда негізгі және қосымша шикізаттар механикалық және термиялық жолмен өңделеді: күріш жармашығы тазартылып, 2 мм-ге дейін ұнтақталады, ал өсімдік шикізаты жуылып, 60°C температурада

8–10 сағат бойы кептіріліп, 0,5 мм-ге дейін ұнтақталады. Бұл өңдеулер компоненттердің біртекті араласуын және экструзия сапасын арттыруды қамтамасыз етеді.

Келесі кезеңде өсімдік ұны күріш ұнымен араластырылады, құрамына табиғи тәттілендір-гіш (стевия экстрактысы) және тұз қосылады. Қоспа 18–22% аралығындағы ылғалдылыққа дейін ылғалдандырылып, 30 минут бойы ылғалда ұсталады. Бұл процесс шикізаттың экструзияға дайындығын қамтамасыз етеді.

Экструзия кезеңі 130–170°C температурада және 5,5–6,2 МПа қысымда жүргізіледі.

Бұл кезеңде шикізаттың құрылымы өзгереді, өнім пісіп, қажетті текстураға ие болады. Соңғы кезеңдерде өнім салқындатылады және орау процесіне жіберіледі.

Осы технология функционалды қасиеттерге ие, органолептикалық көрсеткіштері жақсартылған, биологиялық құндылығы жоғары экструдирленген өнім алуға мүмкіндік береді.

Сурет 2. Зертханалық жағдайда ұнтақтағышта дайындалған Сәбіз және Қызылша ұндары

Sebastiаo V.G. және басқалардың жұмысында [17] күріш жармашығы мен көкөністердің ұнтағын 10% мөлшерінде қосу арқылы биологиялық белсенді компоненттер-дің жеткілікті деңгейде енгізілуін қамтамасыз еткен. Сонымен қатар, бұл мөлшер экструзия процесінің реологиялық және технологиялық параметрлерін оңтайлы деңгейде ұстап тұруға мүмкіндік береді.

Осыған байланысты, біздің зерттеуде сәбіз және қызылша ұнының 10% мөлшерде қосылуы аталған ғылыми деректермен үндеседі және технологиялық тұрғыдан да, функционалдық құндылық тұрғысынан да негізделген шешім болып табылады. Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы ас рецептурасы 1-кестеде келтірілген.

Кесте 1. Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы ас рецептурасы

Көрсеткіштің атауы	Шикізат мөлшері, %
	Күріш жармашығы мен сәбіз ұны негізіндегі құрғақ таңғы ас	Күріш жармашығы мен қызылша ұны негізіндегі құрғақ таңғы ас
Күріш жармашығы	80,5	80,5
Сәбіз ұны	10	-
Қызылша ұны	-	10
Стевия экстрактісі	7,5	7,5
Ас тұзы	2	2

А                     Б

Сурет 3. Зертханалық жағдайда дайындалған күріш жармашығы мен өсімдік ұны негізінде жасалған құрғақ таңғы ас, А – сәбіз ұнымен күріш жармашығы негізінде, Б - қызылша ұнымен күріш жармашығы негізінде.

Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы ас арнайы технология бойынша зертханалық жағдайда дайындалды (сурет 3). Күріш жармашығы мен

өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы астың органолептикалық ерекшеліктері зерттелді, мәндері 2-кестеде берілген.

Кесте 2. Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы астың органолептикалық көрсеткіштері

Көрсеткіштің атауы	Экструдирленген үлпектердің сипаттамасы
	Күріш жармашығы мен сәбіз ұны негізіндегі құрғақ таңғы ас	Күріш жармашығы мен қызылша ұны негізіндегі құрғақ таңғы ас
Сыртқытүрі	Жұқа, дөңгелек пішінді, беті көпіршікті кебулерге ие	жұқа, дөңгелек пішінді,беті көпіршікті кебулерге ие
Түсі	Сарғыш түсті	Қызғылт-қоңыр түсті
Консистенциясы	Сынғыш, қатты емес	сынғыш, қатты емес
Иісі мен дәмі	Үлпектергетән иісті, әлсіз дәмі бар	Әлсіз дәмі мен хош иісі бар үлпектерге тән

Экструдирленген үлпектердің сипаттамасы бойынша, күріш жармашығы мен сәбіз ұны, сондай-ақ қызылша ұны негізіндегі құрғақ таңғы астар ұқсас морфологиялық белгілерге ие. Екі өнім де жұқа, дөңгелек пішінді және беті көпіршікті кеуектермен сипатталады. Түстік айырмашылық байқалады: сәбіз ұны қосылған үлпектер сарғыш түске ие болса, қызылша ұны қосылған үлпектер қызғылт-қоңыр түспен ерекшеленеді. Консистенция жағынан екеуі де сынғыш, бірақ қатты емес. Дәм мен иіс тұрғысынан сәбіз ұны қосылған үлпектерде әлсіз дәм сезілсе, қызылша ұны қосылған өнімде хош иісті және әлсіз дәм анық байқалады. Бұл ерекшеліктер қосымша шикізаттың органолептикалық қасиеттерге оң әсер ететінін көрсетеді. Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы астың физика-химиялық сипаттамалары 3-кестеде берілген.

Кесте 3. Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы астың химиялық сипаттамалары

Көрсеткіштіңатауы	Негізгі тағамдық заттардың құрамы, г/100 г
	Күріш жармашығы мен сәбіз ұны негізіндегі құрғақ таңғы ас	Күріш жармашығы мен қызылша ұны негізіндегі құрғақ таңғы ас
Ақуыздар	9,3	9,1
Майлар	3,5	3,2
Моно- / дисахаридтер	22,3	21,9
Крахмал	70,2	71

Күріш жармашығы мен өсімдік ұнынан жасалған экструдирленген таңғы астың химиялық сипаттамалары бойынша өнім – биоло-гиялық құнды әрі функционалды. Өнімнің құрамы күріш жармашығы мен сәбіз ұны және қызылша ұны ағзаға табиғи биологиялық белсенді заттармен байытатын, күнделікті рационда профилактикалық мәнге ие өнім екені белгілі болды. Сонымен қатар бұл өнімнің құрамында қарапайым қант емес – оны стевия экстрактісіне ауыстырып, өнімнің функцио-налдық мәні толықтай қамтамасыз етілді.

Талқылау

Жүргізілген зерттеу жұмысы күріш жармашығы мен өсімдік ұны (сәбіз және қызылша) негізінде функционалды құрғақ таңғы асты өндірудің тиімді технологиясын айқындауға бағытталды. Алынған нәтижелер көрсеткендей, таңдалған рецептуралар (өсімдік ұнының 10% мөлшері) органолептикалық, химиялық және технологиялық тұрғыдан оңтайлы болып табылады.

Экструдаттардың морфологиялық сипаты бойынша екі өнім де бір-біріне ұқсас – жұқа, дөңгелек және көпіршікті құрылымға ие, бұл экструзия процесінің дұрыс жүргізілгенін білдіреді. Түстік айырмашылық өнімнің табиғи компоненттерінің түс пигменттеріне (бета-каротин мен бетанин) байланысты анық байқалады. Консистенциясы – сынғыш, бірақ қатты емес, бұл өнімді тұтынуға ыңғайлы етеді. Хош иіс пен дәмнің әлсіз байқалуы – таңғы ас өнімдерінің қабылдауға бейімділігін арттыратын фактор.

Химиялық құрамы бойынша екі үлгінің де ақуыз, көмірсу және май мөлшері ұқсас. Сәбіз және қызылша ұндары ақуыздық үлесті аздап арттырғанымен, басты өзгеріс – өнімнің қарапайым қантсыз, стевия экстрактісімен дайындалуында. Бұл шешім өнімнің гликемиялық индексін төмендетіп, оны қантты шектеуі бар тұтынушылар үшін де пайдалы етеді. Sebastião V.G. және т.б. (2023) жүргізген зерттеуде көкөніс ұнтақтарының (қызылша, сәбіз) экструдаттарға 10% мөлшерде қосылуы өнімнің құрылымына, дәміне оң әсер ететіні көрсетілген [17]. Біздің зерттеу нәтижелері осы деректермен толық сәйкес келеді. Сонымен қатар, әдебиетте 10% көкөніс қоспаларының экструдаттың органолептикалық және технологиялық көрсеткіштерін елеулі жақсартатыны дәлелденген, бұл зерттеуіміздің негізділігін растайды.

Аталған технологиялық шешімдер зертханалық жағдайда, шектеулі масштабта жүргізілді. Бұл фактор өндіріс процесін өнеркәсіптік деңгейге дейін масштабтау кезінде кейбір өзгерістерді талап етуі мүмкін. Сонымен қатар, өнімнің микробиологиялық тұрақтылығы, сақтау мерзімі мен тұтынушылық қабылдауы толық көлемде зерттелген жоқ. Экструзия параметрлері (температура, қысым, ылғалдылық) нақты жағдайларға бейімделген, бірақ олар басқа құрылғыларда немесе шикізат өзгерісіне сезімтал болуы ықтимал.

Болашақ зерттеулерге ұсыныстар: Өнімнің сақтау тұрақтылығын бағалау және микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу; Стевия мөлшерін және басқа табиғи тәттілендіргіштерді салыстыра отырып, дәм мен тұтынушылық қабылдау зерттеулері; Экструзия процесінің масштабтауына байланысты өндірістік пилоттық сынақтар; Қосымша функционалдық компоненттер (мысалы, пребиотиктер, өсімдік ақуыздары) қосу арқылы рецептураны кеңейту.

Қоpытынды

Осы зерттеу жұмысы аясында күріш жармашығы мен өсімдік ұндары (сәбіз және қызылша) негізінде функционалды бағыттағы құрғақ таңғы ас өнімінің технологиясы әзірленді. Өсімдік ұнын 10% мөлшерде қолдану – органолептикалық және тағамдық қасиеттердің оңтайлы тепе-теңдігін қамтамасыз ететіні дәлелденді.

Зертханалық жағдайда дайындалған үлгілердің морфологиялық сипаттамалары (пішіні, құрылымы), түсі, дәмі мен иісі, сондай-ақ консистенциясы жоғары сапамен сипатталды. Химиялық құрамды талдау нәтижесінде ақуыз, крахмал, табиғи моно- және дисахаридтердің жеткілікті деңгейде екені анықталды. Құрамындағы қарапайым қанттың орнына стевия экстрактісінің қолданылуы өнімнің функционалдық бағытын күшейтіп, оны арнайы тағамдық мақсаттарға бейімдеуге мүмкіндік береді.

Жалпы, алынған нәтижелер күріш жарма-шығы мен көкөніс ұндарына негізделген экструдаттар биологиялық құнды, органолеп-тикалық тұрғыдан тартымды және технологиялық жағынан тиімді өнім екенін көрсетті. Бұл зерттеу функционалды тағамдар нарығында отандық өсімдік шикізатын тиімді пайдалану жолдарын ұсынумен маңызды. Болашақта өнімнің сақтау мерзімін, тұтынушылық қабылдауын және өнеркәсіптік деңгейде өндіру мүмкіндігін зерттеу өзекті болып табылады.

Aлғыc, мүддeлep қaқтығыcы (қapжылaндыpу)

Жұмыс Қазақстан Республикасының Ауыл шаруашылығы министрлігі BR 22886613 "Ауыл шаруашылығы Өсімдік шаруашылығы өнімдері мен шикізатын қайта өңдеу және сақтау жөніндегі инновациялық технологияларды әзірлеу" қаржыландыратын бағдарлама шеңберінде жүргізілді. Жұмыс авторлары «Қaзaқ қaйтa өңдeу жәнe тaмaқ өнepкәciбi ҒЗИ» ЖШC Acтaнa филиaлының бacшылығы мeн ғaлымдapынa aлғыcын бiлдipeді.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДEБИEТТEP ТIЗIМI

ҒТАМР 65.09.03; 65.09.05

ШАШЫРАТУ ӘДІСІМЕН КАПСУЛАЛАР АЛУҒА АРНАЛҒАН ҚОНДЫРҒЫ

М.М. ТАШЫБАЕВА* ® , А.К. КАКИМОВ ^ , А.Б. БАКИЕВА ^ ,

Г.А. ЖУМАДИЛОВА ^ , А.М. МУРАТБАЕВ ^

(«Семей қаласының Шәкәрім атындағы университеті» КеАҚ, Қазақстан Республикасы, 071412, Ceмeй қ., Глинки көш., 20А)

Капсулалауға арналған қондырғыда тісті сорғы, шашыратуға арналған ортадан тепкіш форсунка қолданылды. Капсулалау материалына 0,8%, 1% натрий альгинаты алынды. Тәжірибе жүргізу кезінде 1% натрий альгинат концентрациясында алынған капсулалар, дөңгелек пішінді және біркелкі, жұмсақ, бірақ физикалық әсер ету кезінде тұрақты және орташа диаметрі 1,2^10³м болды. Бір килограмм m k капсулаларын алу үшін, капсулалармен толтырылған көлемнен V z =1,404d0'³ м³ алу керек. Бұл сағатына берілген өнімділікке сәйкес келеді. Турбулентті қозғалыс сұйықтық бөлшектерінің үздіксіз араласуымен сипатталады. Негізінен ағын бойымен бойлық бағытта қозғалатын бөлшектердің көлденең қозғалыстары бар, олардың қозғалыс траекториялары өте күрделі. Ортадан тепкіш форсункалар заманауи бүріккіш құрылғыларда кеңінен қолданылады, бұл олардың дизайнының қарапайымдылығымен, сенімділігімен және бүрку тиімділігімен түсіндіріледі. Ортадан тепкіш форсунканың басқа типтегі бүріккіштерден басты айырмашылығы - ол арқылы өтетін сұйықтық бұралып, яғни форсунка осіне қатысты қозғалыс мөлшерінің моментін алады. Қысымды сұйықтық кіріс арнасы арқылы бұралу камерасына айдалады, онда ол қарқынды