Research and comparative analysis of the qualitative parameters of food powders produced from grain raw materials using an improved jet mill

Abstract

The object of the study is samples of food powders obtained by grinding the products of the collection and processing of a number of grain crops, using air-grinding technology in an improved jet mill. One of the most important problems of the modern food industry is that for the production of flour from cereals endosperm is used while the most important nutrients are found in shells and the germ of the grain. As a result of its grinding in conventional mills, common at existing mills, large pieces of bran and a large variation in the particle size of the grinding products are obtained, and this method is energy-intensive. According to the authors, the best solution to ensure truly whole grain grinding – that is, grinding grains with shells – is air grinding in jet mills. An improved jet mill makes it possible to grind both endosperm and grain shells into flour of the same consistency. From the same amount of raw material, therefore, it is possible to produce approximately 30 % more final grinding products. It is also important that the improved jet mill, under proven conditions, spends no more energy for grinding than a conventional mill. For research, the most popular products ground in such a mill were taken – wheat flour (black grain), buckwheat flour (from roasted buckwheat) and wheat bran. The first two products are whole grain milled, and the bran is produced from the collapse of wheat grown in accordance with the requirements of organic farming. Samples of powders obtained by grinding these products in an improved jet mill were compared with control samples – produced from similar raw materials in a roller mill – the most common design in service with mills. Physical indicators of the powders, thermophysical properties and biotechnological parameters were carried out. The obtained results allow to state that whole grain grinding produced on an improved jet mill has the characteristics better or close to standard types of flour produced on conventional mills. It allows them to be used without significant changes in the formulation of products with their addition (bakery, pasta, etc.), and also to create new dietary, healthy products rich in biologically active substances

Об’єктом дослідження є зразки харчових порошків, отримані шляхом подрібнення продуктів збору та переробки ряду зернових культур за технологією повітряного подрібнення в удосконаленому струминному млині. Однією з найважливіших проблем сучасної харчової промисловості є те, що для виробництва борошна із злаків використовується ендосперм, а найважливіші поживні речовини містяться в оболонках і зародках зерна. В результаті його подрібнення в звичайних млинах, поширених на існуючих млинах, отримують великі шматки висівок і великий розкид розмірів частинок продуктів помелу, і цей спосіб є енергоємним. На думку авторів, найкращим рішенням для забезпечення справді цільного помелу зерна, тобто помелу зерна з оболонкою, є повітряний помел у струминних млинах. Удосконалений струминний млин дає можливість подрібнювати як ендосперм, так і оболонки зерна в борошно однакової консистенції. Таким чином, з такої ж кількості сировини можна виготовити приблизно на 30 % більше продуктів кінцевого помелу. Також важливо, що вдосконалений струменевий млин за перевірених умов витрачає на подрібнення не більше енергії, ніж звичайний млин. Для дослідження були взяті найпопулярніші продукти, перемелені на такому млині – пшеничне борошно (чорне зерно), гречане борошно (зі смаженої гречки) і пшеничні висівки. Перші два продукти — цільнозернові мелені, а висівки — з обсипаної пшениці, вирощеної відповідно до вимог органічного землеробства. Зразки порошків, отриманих шляхом подрібнення цих продуктів у вдосконаленому струминному млині, порівнювали з контрольними зразками, виробленими з подібної сировини в вальцьовому млині, що є найбільш поширеною конструкцією, що використовується в млинах. Проведено фізичні показники порошків, теплофізичні властивості та біотехнологічні показники. Отримані результати дозволяють стверджувати, що помел цільного зерна, вироблений на вдосконаленому струминному млині, має характеристики, кращі або близькі до стандартних сортів борошна, виробленого на звичайних млинах. Це дозволяє використовувати їх без суттєвих змін у рецептурі продуктів з їх додаванням (хлібобулочні вироби, макаронні вироби тощо), а також створювати нові дієтичні корисні продукти, багаті біологічно активними речовинами.