Cравнительный анализ аминокислотного состава белков, полученных из местного зерна тритикале для помола хлебопекарной муки

References (43)

1. 1. Савельев В. Н. Методы обработки изображений. — М.: Наука, 2020. — 320 с.
2. 2. Гольдштейн Б. Д. Машинное зрение и его применение в промышленности // Вестник автоматизaтции. — 2021. — №3. — С. 45–53.
3. 3. Goodfellow I., Bengio Y., Courville A. Deep Learning. — MIT Press, 2016. — 775 p.
4. 4. Krizhevsky A., Sutskever I., Hinton G. E. ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks // Communications of the ACM. — 2017. — Vol. 60, No. 6. — P. 84–90.
5. 5. Redmon J., Farhadi A. YOLOv3: An Incremental Improvement // arXiv:1804.02767, 2018.
6. 6. Chollet F. Deep Learning with Python. — 2nd ed. — Manning Publications, 2021. — 504 p. CРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АМИНОКИСЛОТНОГО СОСТАВА БЕЛКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ МЕСТНОГО ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ ДЛЯ ПОМОЛА ХЛЕБОПЕКАРНОЙ МУКИ. 1Садуллаев С.Х., 2Шахриддинов Ф.Ф. 1Каршинский государственный технический университет, 2Ташкентский химико-технологический институт. Аннотatsiя. Статья посвящена сравнительному анализу аминокислотного состава белков тритикале при помоле зерна для хлебопекарной муки. Ппроведен сравнительный анализ аминокислотного состава белков зерна тритикале для хлебопекарной муки. В исследовании проведен сравнительный анализ аминокислотного состава белковой фракции зерна местной пшеницы «Сила», зерна ржи «Вахш-116» и зерна тритикале «Сардор». При этом состав и количество аминокислот в образцах зерна определяли методом Коэна, в виде ФТК-производных аминокислот. Ключевые слова: пшеница, зерно, рожь, тритикале, мука, белковая фракция, хлебопекарные свойства, клейковина, аминокислота, ассортимент, пищевой состав. NON UNINI MAYDALASH UCHUN MAHALLIY TRITIKALE DONIDAN OLINGAN OQSILLARNING AMINOKISLOTALAR TARKIBINI QIYOSIY TAHLIL QILISH. 1Sa’dullayev S.X., 2Shaxriddinov F.F. 1Qarshi davlat texnika universiteti, 2Toshkent kimyo-texnologiya instituti. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
7. Технологии пищевой промышленности Annotatsiya. Maqola non uni uchun donni maydalashda tritikale oqsillarining aminokislotalar tarkibini qiyosiy tahlil qilishga bag‘ishlangan. Non un uchun tritikale don oqsillarining aminokislotalar tarkibining qiyosiy tahlili o‘tkazilgan. Tadqiqotda mahalliy bug‘doy donining “Sila”, javdar donining “Vaxsh-116” va “Sardor” tritikale donining oqsil fraksiyasining aminokislotalar tarkibi qiyosiy tahlil qilingan. Don namunalaridagi aminokislotalarning tarkibi va miqdori Koen usulida, aminokislotalarning FTC hosilalari shaklida aniqlangan. Kalit so‘zlar: bug‘doy, don, javdar, tritikale, un, oqsil ulushi, pishirish xususiyatlari, kleykovina, aminokislotalar, assortiment, oziq-ovqat tarkibi. COMPARATIVE ANALYSIS OF THE AMINO ACID COMPOSITION OF PROTEINS OBTAINED FROM LOCAL TRITICALE GRAIN FOR MILLING BAKERY FLOUR. 1Sadullaev S.Kh., 2Shakhriddinov F.F. 1Karshi state technical university. 2Tashkent chemical-technological institute. Abstract. The article is devoted to the comparative analysis of the amino acid composition of triticale proteins during the milling of grain for bakery flour. A comparative analysis of the amino acid composition of triticale grain proteins for bakery flour was carried out. The study included a comparative analysis of the amino acid composition of the protein fraction of local wheat grain "Sila", rye grain "Vakhsh-116" and triticale grain "Sardor". The composition and amount of amino acids in the grain samples were determined by the Cohen method, in the form of FTC derivatives of amino acids. Keywords: wheat, grain, rye, triticale, flour, protein fraction, baking properties, gluten, amino acid, assortment, food composition. В мировом масштабе проблема качества и безопасности пищевых продуктов имеет особое значение в современном обществе. В нынешних экологических условиях пищевые продукты важны не только с точки зрения их биологической и пищевой ценности, но и благодаря своим профилактическим и лечебным свойствам. Поэтому расширение ассортимента продуктов питания в рatsiоне каждой нatsiи и увеличение объемов их производства становятся всё более актуальными. Например, в условиях нашей республики использование только пшеницы для помола хлебопекарной муки ограничивает ассортимент продукции и её естественную пищевую ценность. Это приводит к дефициту витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и биологически активных соединений, которые должны усваиваться из муки и хлебобулочных изделий. С учётом того, что в республике при производстве муки и круп не используется широкий спектр зерновых культур, но потребность в мучных изделиях в рatsiоне питания остаётся высокой, исследование химического состава зерновых культур и оценка их хлебопекарных свойств имеет важное значение. В частности, помол только пшеницы для получения сортовой муки не позволяет расширить ассортимент хлебобулочных и кондитерских изделий и повысить их биологическую ценность. Снижение содержания витаминов на 40–60 % и минеральных веществ на 30–50 % в муке высших сортов по сравнению с цельным зерном ещё больше подчеркивает актуальность данной проблемы. Исследования показали, что потребление зерновых продуктов обеспечивает лишь 15– 20 % потребности человека в белке, 5–20 % в микроэлементах и 17–54 % в водорастворимых витаминах
8. [1]. В белке пшеницы содержание лизина низкое, поэтому для его обогащения возможно использование растительных добавок, что позволяет получать хлебобулочные изделия с более высокой пищевой ценностью
9. [2]. В отличие от хлебопекарных свойств пшеницы, мука ржи характеризуется высоким содержанием сахаров углеводно-амилазного комплекса и более низкой температурой желатинизatsiи крахмала. Для улучшения аминокислотного состава хлебобулочных изделий был создан гибрид ржи и пшеницы — тритикале [3–4]. Зерно сортов тритикале по содержанию сырой и сухой клейковины близко к пшенице, а у некоторых сортов этот показатель даже выше. В ряде стран установлено, что зерно тритикале формирует клейковину удовлетворительного качества. Содержание липидов в некоторых сортах выше, чем у пшеницы и ржи (до 4,7 %), в “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
10. Озиқ-овқат саноати технологиялари других — ниже (1,5–2 %). Активность протеолитических ферментов и α-амилазы у тритикале также высока. Хлебопекарные свойства сортов и гибридов тритикале варьируют в широких пределах. Исследования показывают, что мука тритикале по хлебопекарным свойствам уступает пшеничной. Из неё получают хлеб меньшего объёма, плотной и крошливой структуры. Однако из смеси пшеничной муки (70–80 %) и муки тритикале (20–30 %) можно получить хлеб более высокого качества
11. [5]. Также установлено, что переработка муки тритикале по традиционным схемам помола ржи (95 % обдирная и 87 % сеяная мука) является целесообразной. При выпечке хлеба по технологии ржаного хлеба изделия из муки тритикале по качественным показателям близки к продуктам из ржаной муки
12. [6]. В республике изучен химический состав зерна ржи, выращенного на опытных участках, и его хлебопекарные свойства
13. [7]. Показано, что белковая фракция ржи богата аминокислотами, в частности, незаменимой аминокислотой лизином, содержание которой особенно высоко. Среди незаменимых аминокислот наибольшее значение имеет именно лизин. В настоящее время основным сырьём для производства традиционных хлебобулочных изделий является пшеничная мука. Наиболее распространённые зерновые культуры для помола хлебопекарной муки богаты углеводами, при этом содержание основных компонентов изменяется в широком диапазоне [8–10]. Однако хлебопекарные свойства муки в первую очередь определяются белково-протеиназным комплексом. Кроме того, важное значение имеют количество и качество клейковины. Клейковина состоит из нерастворимых в воде белков и формирует в тесте пористый каркас («скелет»), определяющий эластичность и растяжимость пшеничного теста. Сегодня проблема дефицита белка и незаменимых аминокислот в рatsiоне питания остаётся актуальной. Одним из наиболее перспективных решений этой проблемы является введение в рецептуру хлебобулочных изделий дополнительных источников белка и обогащающих добавок с высокой биологической ценностью. Главным источником таких компонентов остаются зерновые культуры. Ниже приведены результаты сравнительного исследования аминокислотного состава хлеба, приготовленного из муки различных зерновых культур (в том числе пшеничной муки высшего сорта) (табл. 1)
14. [11]. Таблица
15. 1. Аминокислотный состав хлеба, приготовленного из пшеничной, ржаной и тритикале муки (на 100 г продукта) Название аминокислоты Пшеница Рожь Тритикале Триптофан 0,113 г 0,096 г 0,158 г Треонин 0,264 г 0,255 г 0,409 г Изолейцин 0,327 г 0,319 г 0,484 г Лейцин 0,627 г 0,579 г 0,920 г Лизин 0,260 г 0,233 г 0,369 г Метионин 0,150 г 0,139 г 0,206 г Цистин 0,243 г 0,173 г 0,278 г Фенилаланин 0,399 г 0,411 г 0,644 г Тирозин 0,127 г 0,213 г 0,387 г Валин 0,390 г 0,379 г 0,615 г Аргинин 0,367 г 0,325 г 0,678 г Гистидин 0,197 г 0,182 г 0,314 г Аланин 0,290 г 0,299 г 0,491 г Аспарагиновая кислота 0,397 г 0,442 г 0,794 г Глутаминовая кислота 2,958 г 2,603 г 4,048 г “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
16. Технологии пищевой промышленности Глицин 0,330 г 0,302 г 0,565 г Пролин 1,010 г 0,909 г 1,196 г Серин 0,413 г 0,417 г 0,599 г Из таблицы видно, что аминокислотный состав хлеба, приготовленного из муки тритикале, значительно превосходит аналогичные показатели хлеба, выпеченного из образцов муки ржи и пшеницы. Из этого можно сделать вывод, что хлебобулочные изделия из муки тритикале играют важную роль в обеспечении обновления и регенерatsiи клеток организма человека. Кроме того, они входят в состав ферментов и гормонов, выполняющих важные функции в организме. Дефицит лизина в составе потребляемых продуктов вызывает снижение количества эритроцитов в составе гемоглобина, что приводит к нарушению кровообращения. Таким образом, выращивание тритикале в условиях нашей республики и изучение его технологических свойств при помоле хлебопекарной муки имеют большое значение. Массовая доля белковых фракций в зерновых культурах определена многими исследователями (таблица 2) [12–14]. Таблица
17. 2. Соотношение белковых фракций в различных зерновых культурах по отношению к их общему содержанию, % Вид зерна Альбумин Глобулин Глютелин Проламин Нерастворимый остаток Пшеница 5,2 12,6 28,2 35,6 8,7 Рожь 35,7 20,2 11,9 11,3 20,8 Тритикале 26,4 6,5 17,3 24,4 19,0 Из таблицы видно, что в зерне тритикале по сравнению с зерном пшеницы белковые фракции, легко усваиваемые организмом человека, различаются, в частности, содержание альбумина выше на 21,2 %. Из этого можно сделать вывод, что хлебопекарная мука, полученная из зерна тритикале, обладает более высокой биологической ценностью. Хлебопекарные, технологические свойства, а также аминокислотный состав белковых фракций ржи и тритикале, выращиваемых в нашей республике, и их значение при переработке изучены недостаточно. В то же время технологические, структурномеханические, хлебопекарные свойства местных сортов пшеницы, выращенных в условиях засушливого климата, а также гидротермические характеристики и технологический потенциал сортовой муки достаточно хорошо исследованы [15–17]. Однако белковое содержание и аминокислотный состав фракций зерна ржи, тритикале и сорго, которые выращиваются или планируются к выращиванию в нашей республике, до настоящего времени сравнительно не изучены, что повышает актуальность данного исследования. Исходя из этого, целью исследования является сравнительный анализ аминокислотного состава белковых фракций зерна местного тритикале для получения хлебопекарной муки. Для достижения поставленной цели в качестве объекта исследования был выбран сорт тритикале «Сардор», выращенный на Галааральской научно-опытной станции Научноисследовательского института зерновых и бобовых культур Республики Узбекистан. Аминокислотный состав белковых фракций данного сорта был сопоставлен с пшеницей и рожью местного происхождения. При этом первоначально требовалось изучить методы определения аминокислотного состава белковых фракций зерна местного сорта тритикале «Сардор». Методы исследования. Содержание и состав аминокислот в образцах определялись по методу Кохена в форме фенилтиокарбамильных (ФТК) производных аминокислот. Для “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
18. Озиқ-овқат саноати технологиялари выделения свободных аминокислот проводили экстракцию образцов дистиллированной водой, полученные экстракты центрифугировали. Белки и пептиды в супернатанте осаждали с помощью 10% УХСК, после чего осадок отделяли центрифугированием и необходимое количество вещества подвергали лиофильной сушке. Полученная высушенная масса модифицировалась по методу Кохена. ФТК-производные аминокислот анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ, HPLC). Идентификatsiю аминокислот и определение их количественного содержания осуществляли путём сравнения с ФТК-производными стандартных аминокислот. Хроматографический анализ проводили на колонке Discovery HS C18 (75 × 4,6 мм). В качестве элюента А использовали 0,14 М раствор ацетата натрия с добавлением 0,05% триэтиламина (pH 6,4), в качестве элюента B — ацетонитрил (CH₃CN). Скорость потока составляла 1,2 мл/мин, длина волны регистрatsiи — 269 нм. Градиентная программа выглядела следующим образом: 1–6% B в течение 0–2,5 мин; 30% B к 40-й минуте; 60% B в течение 45–50 мин; 0% B к 55-й минуте. В ходе исследования были получены хроматограммы смеси ФТК-производных аминокислот, результаты которых сравнивались со стандартными смесями. При этом изучались: А — хроматограмма стандартной смеси аминокислот, Б — хроматограмма исследуемого образца. Результаты и обсуждение. Аминокислотный состав белковых фракций местного зерна тритикале был определён в Институте биоорганической химии Академии наук Республики Узбекистан. Результаты лабораторных анализов представлены на рисунках 1–3 и в таблице
19. 3. Из проведённых исследований видно, что по аминокислотному составу местное зерно тритикале превосходит зерно пшеницы и ржи местного происхождения. Рисунок
20. 1. Диаграмма аминокислотного состава белка зерна пшеницы по результатам проведённых экспериментов “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
21. Технологии пищевой промышленности Рисунок
22. 2. Диаграмма аминокислотного состава белка зерна ржи по результатам проведённых экспериментов Рисунок
23. 3. Диаграмма аминокислотного состава белка зерна тритикале по результатам проведённых экспериментов Таблица
24. 3. Аминокислотный состав ржи, пшеницы и тритикале Название аминокислоты. Пшеница Рожь Тритикале Концентрatsiя, мг/г Аспарагиновая к-та 0,321769 0,397511 0,2741 Глутаминовая к-та 0,189061 0,229271 0,153347 Серин 0,177442 0,194431 0,070316 Глицин 0,445046 0,470672 0,074886 Аспарагин 0,435839 0,552007 0,078575 Глутамин 0,182374 0,279165 0,403209 Цистеин 0,533435 0,407295 0,039514 Треонин 0,276583 0,056363 0,299535 Аргинин 0,213912 0,443908 0,290712 Аланин 0,033806 0,017842 0,03798 Пролин 0,118658 0,081454 0,255073 Тирозин 0,406437 0,208458 0,254865 Валин 1,250259 0,495509 0,431952 Метионин 0 0,041058 0,034257 Изолейцин 0,044605 0,036468 0,062387 Лейцин 0,055477 0,073732 0,038644 Гистидин 0,016523 0,036638 0,135057 Триптофан 2,464393 0,892579 2,721424 Фенилаланин 0,421936 0,968385 3,048395 Лизин 1,426528 0,031426 0,027958 Всего 9,014083 5,914172 8,732187 Заключение. По результатам эксперимента установлено, что аминокислотный состав незаменимых аминокислот в белковых фракциях зерна тритикале значительно превосходит “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
25. Озиқ-овқат саноати технологиялари таковой у пшеницы и ржи. В частности, в зерне тритикале было выявлено повышенное содержание треонина (0,023), метионина (0,034), изолейцина (0,018), лейцина (0,017), триптофана (0,257), фенилаланина (2,626) и других показателей; тогда как в зерне ржи отмечено большее содержание треонина (0,243), изолейцина (0,0259), триптофана (1,829) и фенилаланина (2,08). Преобладание незаменимых аминокислот в белковых фракциях зерна тритикале подтверждает важность его использования для помола хлебопекарной муки, что делает необходимым дальнейшее изучение его хлебопекарных свойств. Использованная литература
26. 1. Федотов В. А. Сравнительная характеристика хлебопекарных свойств различных сортов пшеницы и их оценка по качеству зерна. Международный научно-исследовательский журнал - №6 (96). С. 118-120. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.96.6.020.
27. 2. Сокол Н.В., Донченко Л.В., Храмова Н.С., Ковтуненко В.Я., Грищенко С.А. Хлебопекарные свойства муки из зерна тритикале и перспектива ее использования. ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. - 2006. - №1. С 38-39.
28. 3. Ведерникова Е.И., Чумак Т.И, Поляк М.В. Трехвидовые тритикале - перспективное сырье для хлебопекарной промышленности // Селекция и семеноводство. Вып. 56. – Киев: Урожай, 1983. - С. 64-85.
29. 4. Фогт В. Некоторые актуальные результаты и мировые тенденции селекции тритикале // Междунар. агропром. журнал. - 1990. - № 1. - С. 97-99.
30. 5. Нилова Л.П. Товароведение и экспертиза зерномучных товаров. Санкт-Петербург. «Гиорд» 2005 г. 414 с.
31. 6. Чеботарёв О.Н., Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Технология муки, крупы и комбикормов. - М.: ИКЦ «Март», Ростов н/Д, 2004. - 688 с. (Серия «Технология пищевых производств»).
32. 7. Садуллаев С.Х. и др. The main varieties of local and foreign triticle grains are compared for their flour content and baking properties, and the best variety is selected for study. Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 12(129). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19034.
33. 8. Химический состав пищевых продуктов. Кн.2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов // под ред. проф., д-ра техн наук И.М.Скурихина и проф., д-ра мед. наук М.Н.Волгарева. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1987. -360 с.
34. 9. Chavoushi, M., Kadivar, M., Arzani, A., & Sabzalian, M. R. (2022). Relationships between grain, flour, and dough quality characteristics and solvent retention capacity tests of twelve triticale cultivars and parental species. Food Chemistry, 371, 131283. doi:10.1016/j.food chem.2021.131283.
35. 10. He, Y., Lin, Y. L., Chen, C., Tsai, M. H., & Lin, A. H. M. (2019). Impacts of starch and the interactions between starch and other macromolecules on wheat Falling Number. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(3), 641–654. doi:10.1111/ 15414337.12430 11. https://fitaudit.ru/food/158336/amino.
36. 12. Равшанов С., Мирзаев Ж., Мусаев Х. The effect of hydrothermal treatment in increasing the strength of the shell of wheat grain in preparation for varietal grinding // Chemistry and chemical engineering. - 2020. - №2. - С. 71-75.
37. 13. Loponen J. Prolamin degradation in sourdoughs : Dissertation. Helsinki: University of Helsinki, 2006. 77 р.
38. 14. Rimareva L.V., Sokolova E.N., Serba E.M., Borshova Yu.A., Kurbatova E.I., Krivova A.Yu. Reduced allergenicity of foods of plant nature by the method of enzymatic hydrolysis // Oriental Journal of Chemistry. 2017. Vol. 33, N
39. 4. P. 2009-2015. doi: http://dx.doi.org/10.13005/ojc/330448 . “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
40. Технологии пищевой промышленности
41. 15. Ravshanov S et al. Effect of the use of activated water on the rheological properties of milled flour in the preparation of local wheat grains grown in arid climates for varietal grinding //Chemistry and chemical engineering. - 2020. – №.4. – С. 12.
42. 16. Равшанов 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.
43. 17. Садуллаев С.Х. и др. Impact of Flour Particle Size and Starch Damage on Baking Properties of “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 252