Божественный хлеб Америки

опубликовано в журнале: AgroONE №36
25 октября 2018 г.
Статьи Агротехнологии Божественный хлеб Америки
хлеб

Какие перспективы открывает возрождение амаранта


Я в очередной раз убеждаюсь, что ее величество Природа и есть та высшая сила, которая предопределяет жизнь на нашей Земле. Например, природа как бы предвосхитила распространение человека на новом для его жизни материке – Америке. Да, там в дикой форме росли кукуруза, бобовые, картофель, но не было ни пшеницы, ни ржи, ни ячменя, ни овса, ни риса. Зато был амарант. Именно он стал после его окультуривания для аборигенов Америки основой для муки, крупы, хлеба. Уважаемый читатель, мне очень хочется обратить Ваше внимание на эту культуру, а еще в большей мере, на продукцию ее переработки.


Гибель и восстановление культуры

хлеб
Рис. 1. Хлеб с добавлением амарантовой муки

Амарант занимает в истории агробизнеса исключительное место из всех известных на земле культур. Именно амарант оказался «участником» религиозной войны между язычниками – американскими индейцами и христианами – «открывателями» Америки. Дело в том, что амарант в течение 8 тысяч лет был основной зерновой культурой Южной Америки и Мексики («пшеница ацтеков», «хлеб инков»), он играл такую роль в жизни индейцев, что они возвели его в культ и называли «зерно Бога». Можно только представить, с какой беспощадностью испанские завоеватели уничтожали амарант как культ дохристианских инков, если учесть, с какой звериной жестокостью происходила колонизация индейских земель.

хлеб
Рис. 2. Общий вид семенного завода для любых с/х культур

Начиная с 1970 года, амарант постепенно возрождается как культурное растение. После четырехсотлетнего забвения человечество вспомнило про эту культуру универсального использования с уникальным химическим составом. Сегодня амарант выращивают практически во всех штатах США. Американский институт амаранта и 23 научно-исследовательских института США и Канады изучают эту культуру и сопровождают ее в пищевой промышленности. Правительство США финансирует специальные программы по амаранту. В девяностых годах прошлого века в США началось промышленное производство продуктов из амаранта. Сегодня на полках диетических магазинов США можно увидеть до 30 наименований продуктов из амаранта – от хлеба и конфет до мяса, выращенного на амарантовых кормах. Такое мясо стоит на 25% дороже обычного.

хлеб
Рис. 3. Исходный материал

Испанцы завезли семена амаранта в Европу, где вначале его выращивали как декоративное растение и только с XVIII века – как крупяную и кормовую культуру. До Петра I в России из амаранта делали хлеб, но во время петровских реформ запретили употреблять амарант в пищу. А в Украине амарант начали выращивать в 1989-1992 гг. В Киевской области урожайность зеленой массы доходит до величины более 100 т/га. Урожайность зерна амаранта в Украине, в зависимости от региона возделывания, колеблется в диапазоне 25-40 ц/га.

Зерно жизни и долголетия

В зерне амаранта содержится 7-8% масла, которое содержит более 70% моно- и полиненасыщенных жирных кислот и более 9% фосфолипидов. По жирно-кислотному составу амарантовое масло близко к кукурузному, но имеет ряд существенных преимуществ. Витамин Е в амарантовом масле находится в активной форме и, что важнее, в нем содержится до 10% сквалена, который до недавнего времени получали только из печени глубоководной акулы.

Качество белка амаранта считается очень высоким ввиду значительного содержания незаменимых аминокислот, в частности, ценной аминокислоты – лизина (4,3-5,7% к общему белку семян), что в два раза больше, чем у пшеницы, и в 3 раза больше, чем у кукурузы и сорго, и даже сопоставимо с соей и коровьим молоком.

хлеб
Рис. 4. Сход с сита Фадеева 1,5

Крахмал, составляющий до 70% массы семянки амаранта, обладает уникальными свойствами. Размер гранул крахмала амаранта в несколько раз меньше, чем рисового или кукурузного. Благодаря этому, крахмал амаранта более предпочтителен в качестве наполнителя при изготовлении колбасных изделий, которые подвергаются заморозке и последующей разморозке.

Но уникальность амаранта в том, что в его составе есть сквален. Его способность «захватывать» кислород и диффундировать его в любые ткани, в том числе и в кожу, обеспечивает иммуностимуляцию и, таким образом, воздействует на весь организм.

Специалисты утверждают, что более половины детей, рождаемых сегодня, будут жить до 100 лет. Основа этого утверждения, пожалуй, опирается на три перспективы: улучшение условий жизни за счет более эффективного труда и большей доли времени, которое можно отвести на личную жизнь, системная профилактика, предупреждающая нарушение нормальной работы жизнеопределяющих систем, и, наконец, высокие технологии производства продуктов питания, обеспечивающих сбалансированный состав. Вот это третье условие сегодня обозначается вполне конкретно. Важное место в этом направлении отводится использованию в сырьевой базе не только традиционных с/х культур, но и сравнительно новых, таких как амарант.

Сокровища амарантовой муки

Анатомическое строение зерновки амаранта своеобразное – зародыш кольцеобразно охватывает эндосперм. Из зародышевой крупки на основе экстракции СО2 извлекают масло. После экстракции шрот крупки зародышевой размалывают на традиционном оборудовании и получают амарантовую муку белковую полуобезжиренную (АМ).

хлеб
Рис. 5. Проход через сито Фадеева 1,5

В АМ содержится: белков в 3,8 раз больше, чем в пшеничной муке, липидов – в 9,4 раза, клетчатки – в 17 раз, золы – в 8,8 раза; минеральных веществ: натрия – в 24 раза; калия – в 4,2 раза, кальция – в 19 раз, магния – в 6 раз, фосфора – в 5 раз, железа – в 36 раз; витаминов: тиамина – в 33 раза, рибофлавина – в 74 раза, ниацина – в 1,2 раза.

Кроме того, белки амарантовой муки отличаются высокой биологической ценностью. Количество незаменимых аминокислот в белке амарантовой муки составляет 17,6 г/100 г белка, общее количество аминокислот – 37,7 г/100 г белка. В то время как в пшеничной муке общее количество аминокислот 10,4 г/100 г белка. Таким образом, амарантовая мука отличается более сбалансированным аминокислотным составом по сравнению с пшеничной мукой, поэтому ее целесообразно использовать в хлебопечении взамен пшеничной муки для улучшения баланса лимитирующих аминокислот.

Внесение амарантовой муки способствует повышению биологической ценности хлеба за счет улучшения аминокислотного состава и заметной ликвидации дефицита по незаменимым аминокислотам белка в хлебе. При этом степень удовлетворения суточной потребности человека в незаменимых аминокислотах увеличивается в 1,5-2 раза.

Ввод амарантовой муки в пшеничную привел к значительному улучшению показателей качества хлеба. Даже визуально было видно, что это «другой» хлеб (рис. 1). Важным показателем функционального состава белков амаранта является отсутствие спирторастворимой фракции (проламинов), образующей при замесе теста клейковину – глютен.

Хлеб
Рис. 6. Проход через щелевое сито 0,6

Качество очистки – абсолютное

Когда нам привезли на очистку, калибровку и подготовку к посеву семена амаранта, мы поняли, что с задачей справимся, поскольку такие размер и форма семян не могут составлять трудностей при очистке. Единственное, что настораживало, это наличие в составе семян амаранта точно таких же по форме и размеру семян дикого амаранта – щирицы.

Отличительный признак – цвет, семена щирицы темного цвета. Понятно, что фотосепаратор отделит темные семена на фоне остальных светлых семян, но сам принцип фотосепаратора, особенно на мелкосемянном материале, не позволяет сделать такое разделение достаточно строгим – и при отборе одной темной семянки в отход попадает 4-5 желтых кондиционных. Поэтому наша задача состояла в том, чтобы как можно меньше оставить семян щирицы до фотосепаратора.

Надежда была на то, что между дикой формой семян и окультуренной есть отличительный признак – плотность, т.е. мы предполагали, что семена амаранта пусть ненамного, но все-таки плотнее семян щирицы. Если это так, то на пневмовибростоле разделение должно произойти. Так и получилось, но все по порядку.

На рисунке 2 приведена компоновка семенного завода (щадящая пофракционная технология Фадеева по производству сильных семян).

Хлеб
Рис. 7. Схема очистки амаранта

Семена амаранта были нам привезены в послеуборочной засоренности (рис. 3). В силу большой разницы размеров семян и растительного сора, его легко удалось отделить на ситах Фадеева  (рис. 4, 5).

Отбор мелкого растительного и, в большей мере, минерального сора удалось выполнить на щелевых ситах. Проход при этом составлял мертвый отход (рис. 6).

Хлеб
Рис.8. Амарант после очистки на фотосепараторе

Таким образом, очищенный от крупного растительного и мелкого растительного и минерального сора амарант был направлен на сепарацию семян по плотности на пневмовибростоле ПВСФ. Поскольку выпускаемые нами пневмовибростолы имеют уникальную настройку режима работы за счет монотонно регулируемых вентиляторов каждого по отдельности для оптимального формирования псевдоожиженного слоя на деке, то разделение семян по плотности происходит даже в случае очень малой разницы этого параметра в составе смеси. Разделение амаранта и щирицы именно это и показало. Общая схема очистки амаранта до фотосепаратора выглядит так (рис. 7).

При повторной сепарации семян амаранта, сошедших с середины деки пневмовибростола, удается также повысить качество очистки его от щирицы.

Как известно, фотосепаратор при поштучном удалении сорной частицы, отличной по цвету от цвета чистых семян, не может попутно не вынести из потока «за компанию» 4-5 штук чистых семян.

Именно такая смесь семян амаранта и щирицы, что в качестве отхода ссыпается после фотосепаратора, также «облагораживается» при сепарации на пневмовибростоле, что в целом позволяет свести к минимуму долю отхода при очистке амаранта, и довести качество очистки до абсолютного (рис. 8). Именно такое качество очистки амаранта перед его переработкой выполняется на производстве, которое возглавляет Александр Дуда – президент производителей амаранта и амарантовой продукции.

С уважением, Фадеев Л.В., канд. техн. наук