Обоснование использования гречневой и кукурузной муки в технологии безглютеновых макаронных изделий
Потребление макаронных изделий увеличивается, разрабатываются новые рецептуры и совершенствуются технологии, при этом возрастает необходимость в оценке качества, потребительских предпочтений продуктов питания, в том числе макаронных изделий. За счет того, что макаронные изделия популярны и потребляются в большом количестве, представляется возможность реально и эффективно проводить профилактику различных видов заболеваний с помощью выпуска изделий, улучшающих качество и пищевую ценность, благодаря различным растительным добавкам.
Питание является основой существования организма человека, поскольку именно с пищей человек получает энергию, необходимую ему для повседневной жизнедеятельности. Диетическое питание отличается от повседневного исключением из рациона продуктов питания, которые могут вызвать обострение имеющегося заболевания или осложнить его течение. Одним из таких заболеваний является целиакия.
Целиакия (К90, МКБ Х, 1995), или глютенчувствительная энтеропатия, идиопатическая стеаторея, нетропическая спру, — хроническая генетически детерминированная аутоиммунная Т-клеточно-опосредованная энтеропатия, которая характеризуется стойкой непереносимостью специфических белков эндосперма зерна некоторых злаковых культур с развитием гиперрегенераторной атрофии слизистой оболочки тонкой кишки и связанного с ней синдрома мальабсорбции.
Распространенность целиакии среди детского населения Казахстана составляет 1:262 при соотношении типичных форм к атипичным 1:5. Основными клиническими проявлениями целиакии у детей на примере г. Алматы являются низкорослость, костные изменения (деформации костей, кариес, гипоплазия зубной эмали), анемия, психоневрологические нарушения и аллергические проявления.
В 2012 году Комиссией «Кодекс Алиментариус» (Codex Alimentarius), в которую входили 16 стран и Евросоюз, был составлен список сырья для производства безглютеновой продукции, в который входят: кукуруза, рис — сырье с высоким содержанием крахмала; гречиха, просо, амарант, лен — сырье с высоким содержанием крахмальных и некрахмальных полисахаридов; горох, нут — высокобелковые ингредиенты.
В настоящее время, несмотря на достаточно широкий комплекс разнообразных средств, проблема лечения остается до конца не решенной из-за наличия небольшого ассортимента продуктов, не содержащих глютен. В Казахстане выпуск отечественных безглютеновых продуктов не налажен, а импортные продукты не всегда доступны для населения из-за узкого ассортимента и высокой стоимости, поэтому научно обоснованная разработка продуктов питания для людей, страдающих непереносимостью глютена, является важной задачей.
Для безглютеновых изделий мука — ключевой сырьевой компонент, поэтому технологии направлены на подбор муки, получаемой из злаковых или бобовых сельскохозяйственных культур, не содержащих глютен (амарантовая, гречневая, рисовая, кукурузная, просяная, соевая, гороховая, нутовая, чечевичная и т. д.), с целью создания мучных безглютеновых продуктов с повышенным содержанием таких важных питательных веществ, как белок, клетчатка, кальций, железо, витамины.
В связи с этим создание безглютеновых макаронных изделий на основе отечественного растительного сырья, в частности кукурузной и гречневой муки, позволит создать изделия, направленные на сохранение и улучшение здоровья населения.
Объекты и методы исследований
Для проведения экспериментальных исследований использованы гречневая и кукурузная мука.
Органолептические показатели муки (цвет, вкус, запах) проводили в соответствии с ГОСТ 27558.
Влажность муки (в %) определяли в соответствии с ГОСТ 9404 посредством высушивания навески массой 5 г в сушильном шкафу марки СЭШ-3М при температуре 130 ºС в течение 40 минут с момента восстановления температуры 130 ºС.
Зольность муки определяли по ГОСТ 27494, кислотность — в соответствии с ГОСТ 27493 по водно-мучной суспензии, белизну — по ГОСТ 26361, крупность помола — на ручном рассеве с применением лабораторных сит с диаметром обечаек 20 см по ГОСТ 27560.
Металломагнитные примеси измеряли с помощью магнита в навеске муки массой 1 кг (ГОСТ 20239). Все металломагнитные частички взвешивали и измеряли на сетке с делениями 0,3 мм.
Зараженность вредителями хлебных запасов устанавливалась по ГОСТ 27559. Сущность метода заключается в выделении насекомых и клещей путем просеивания на ситах и при визуальном обнаружении живых особей.
Содержание белка в муке определяли методом Къельдаля (ГОСТ 13496.4), содержание жира — методом Сокслета (ГОСТ 13496.15), крахмала — по ГОСТ 10845, клетчатки — по ГОСТ 13496.2, железа — по ГОСТ 26928, кальция — по ГОСТ 26570, калия — по ГОСТ 26726, фосфора — по ГОСТ 26657.
Содержание витамина В1 (тиамина) определяли в соответствии с ГОСТ 29138. Сущность метода определения тиамина заключается в сравнении с изменением интенсивности флюоресценции раствора тиохрома, полученного экстракцией из раствора щелочной среды, при количественном переводе заранее очищенного тиамина со стандартным раствором.
Содержание витамина В2 (рибофлавина) определяли в соответствии с ГОСТ 29139. Сущность метода заключается в освобождении связанных форм рибофлавина гидролизом, экстракционной очистке полученного гидролизата от соединений, мешающих флюорометрическому определению, переводе при обучении в щелочной среде рибофлавина в люмифлавин, извлечении его хлороформом и измерении интенсивности флюоресценции люмифлавина в сравнении со стандартным раствором с помощью флюорометра.
Содержание витамина РР в муке, макаронных изделиях определяли по ГОСТ 29140.
Статистическая обработка данных проведена с использованием программного обеспечения в соответствии с рекомендациями нормативных документов (стандартов).
Результаты и их обсуждение
Для проведения экспериментов использованы кукурузная и гречневая мука, полученные путем измельчения зерен кукурузы отечественного сорта Будан 237 и гречихи сорта Шортандинская 3.
В готовой муке определяли органолептические (цвет, запах, вкус, хруст) и физико-химические (влажность, крупность помола, белизна, зольность, содержание металлопримесей, зараженность вредителями хлебных запасов) показатели.
Характеристика качества кукурузной и гречневой муки приведены в таблице 1.
Как видно из данных, влажность гречневой и кукурузной муки в пределах нормы. Белизна для кукурузной муки составляет 26,5 ед., для гречневой — 29,5 ед.
Крупность помола анализировали по остатку на сите и по проходу через сито. Как видно из таблицы, для кукурузной муки остаток на сите № 35 составляет 2,0%, проход через сито № 43 — 59,0%, для гречневой муки остаток на сите № 35 —1,8%, проход через сито № 43 — 50,8%.
Металломагнитная примесь и зараженность вредителями хлебных запасов в гречневой и кукурузной муке не были обнаружены.
По результатам проведенных анализов органолептических и физико-химических показателей можно утверждать, что гречневая и кукурузная мука соответствуют требованиям нормативной и технологической документации.
Анализ химического состава кукурузной и гречневой муки позволит оценить эффективность применения их в технологии производства безглютеновых макаронных изделий и рассмотреть возможность использования их в качестве сырья для обогащения готовых изделий ценными питательными веществами.
В связи с вышеизложенным для обоснования целесообразности использования продуктов переработки зерновых культур в технологии безглютеновых макаронных изделий были проведены исследования по изучению химического состава кукурузной и гречневой муки.
Результаты анализа химического состава кукурузной и гречневой муки приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, значительная часть сухих веществ (примерно 70%) исследуемых образцов представлена углеводным комплексом, что согласуется с данными, приводимыми в научно-технической литературе. Характерной особенностью злаковых культур является невысокое содержание белка по сравнению с бобовыми культурами. Так, содержание белка в кукурузной муке — 10,2%, в гречневой — 10,92%.
Известно, что минеральные вещества выполняют роль важнейших катализаторов при протекании ряда биохимических процессов и функционируют совместно с ферментами и витаминами, оказывая влияние на ход и направленность обменных процессов.
Сведения о комплексе минеральных веществ дают возможность оценить в биологическом отношении исследуемое сырье. Учитывая вышеуказанное, изучали минеральный состав (Ca, P, K, Fe) кукурузной и гречневой муки (табл. 2): кальция в кукурузной муке — 44,0 мг, в гречневой — 71,5 мг, железа — 3,76 мг и 5,2 мг, калия — 252 мг и 214 мг на 100 г продукта соответственно.
Анализируя витаминный состав, можно сделать вывод, что кукурузная и гречневая мука богаты витаминами. В частности, содержание РР в кукурузной муке — 1,98 мг, В1— 0,41 мг, В2 — 0,11 мг на 100 г продукта, а в гречневой, соответственно, 2,8 мг, 0,53 мг и 0,12 мг.
Выводы
Целиакия является важной медико-социальной проблемой из-за широкой распространенности и потенциальной обратимости. Пациенты с целиакией составляют существенную часть современного общества и заслуживают «безглютеновую альтеpнативу» не только в медицинском понимании, но и в выборе образа повседневной жизни. Для безглютеновых изделий мука — ключевой сырьевой компонент, поэтому технологии направлены на подбор муки.
В связи с этим создание безглютеновых макаронных изделий на основе отечественного растительного сырья, в частности кукурузной и гречневой муки, позволит создать изделия, направленные на сохранение и улучшение здоровья населения.
Нами использованы кукурузная и гречневая мука, полученные путем измельчения зерен кукурузы отечественного сорта Будан 237 и гречихи сорта Шортандинская 3.
Определены органолептические, физико-химические показатели и химический состав кукурузной и гречневой муки для обоснования целесообразности использования продуктов переработки зерновых культур в технологии безглютеновых макаронных изделий.
Об авторах
Алсу Жамел, магистрант, Алматинский технологический университет, ул. Толе Би, 100, Алматы, 050012, Казахстан
0lsukoko@gmail.com
Галия Куандыковна Искакова, доктор технических наук, профессор, Алматинский технологический университет, ул. Толе Би, 100, Алматы, 050012, Казахстан
iskakova-61@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-2077-8755
Асель Камалсеитовна Изембаева, PhD, старший преподаватель, Алматинский технологический университет, ул. Толе Би, 100, Алматы, 050012, Казахстан
asel_19.01.83@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-1246-2726
Мерует Пернебаевна Байысбаева, кандидат технических наук, ассоциированный профессор, Алматинский технологический университет, ул. Толе Би, 100, Алматы, 050012, Казахстан
meruert_80@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-1172-9281
УДК 664.691 DOI: 10.32634/0869-8155-2023-370-5-93-97
Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии
