Impact of exstrusion processing parameters on content of free glucose in winter rye grain | Влияние параметров экструзионной переработки на содержание свободной глюкозы в зерне озимой ржи

English. The dependence of content of free glucose in extrudate of winter rye (WR) grain on extrusion parameters was determined: sliding velocity, pressure and resistance time of material in channel of the extruder. A crumb of WR grain with humidity 23% has been used as a feedstock in this experiment. The conception of modeling impact on grain during extrusion process has been used as a methodological base. The laboratory facility for detailed and complex assessment of influence of sliding velocity, pressure and resistance time of material in channel of the extruder on nutritional properties and free glucose content in final product has been designed. The optimal ranges for extrusion parameters that allow duplicating free glucose content in WR grain. These changes cause accessibility of carbohydrate elements for animals' digestive system enzymes and consequently increasing WR nutritional value. The highest content of free glucose (more than 150 mg%) has been determined by pressure range from 2 to 3 MPa, sliding velocity range from 10 to 15 s-1 and resistance time of material in the channel of screw from 80 to 120 degrees C. The results of experiment allow optimizing the extrusion process and creat theoretical base for design of extruders with specified data of products quality by relatively low power capacity of process.

Russian. Определяли зависимость содержания свободной глюкозы в экструдате зерна озимой ржи (ОР) от параметров экструзии: скорости сдвига, давления и времени пребывания материала в канале экструдера. В качестве исходного сырья в эксперименте была использована крошка зерна ОР влажностью 23%. В качестве методологической основы принята концепция, позволяющая смоделировать воздействия на зерновой материал, оказываемые в процессе экструзии. Разработана лабораторная установка, позволяющая детально и комплексно оценить влияние скорости сдвига, давления и времени пребывания материала в канале экструдера на питательные качества, содержание свободной глюкозы в конечном продукте. Установлены оптимальные диапазоны параметров экструдирования, которые позволяют в 2 раза увеличить содержание свободной глюкозы в зерне ОР. Такие изменения приводят к доступности углеводных компонентов зерна ферментам пищеварительного тракта животных, тем самым повышая питательность ОР. Наибольшее содержание свободной глюкозы (более 150 мг%) получено при давлении в диапазоне от 2 до 3 МПа, скорости сдвига в диапазоне от 10 до 15 с-1 и времени пребывания материала в канале шнека от 80 до 120 град. С. Результаты эксперимента позволяют оптимизировать процесс экструдирования и создают теоретическую базу для проектирования экструдеров с заданными характеристиками качества продукции при относительно низкой энергоемкости процесса.