• Агроинженерия и пищевые технологии
• Научные исследования

26.09.2023

Зернобобовая смесь как перспективный сырьевой источник в технологии хлебопечения

На нынешнем этапе развития пищевой промышленности уделяется большое внимание к созданию продуктов питания оказывающие положительное влияние на здоровье человечества. Потребление хлеба имеет практическую ценность для человека: он обогащает организм энергией, витаминами и другими питательными веществами, а введение в рецептуру хлебных изделий зернобобовой смеси повышает пищевую и биологическую ценность изделий.

Разными авторами были проведены исследования влияния добавления дополнительного сырья на качество продукции.

Так, Коршенко Л.О., Егорова К.Н., Рушаков Е.С. и Ефремова Е.Н. установили увеличение пищевой ценности хлеба при добавлении чечевицы, гречневой и сорговой муки.

Группа исследователей предложила рецептуру злаковых батончиков с повышенной пищевой ценностью для функционального питания с использованием орехов, зернобобовых культур и сухофруктов.

Также установлено положительное влияние зернобобовых и орехов при профилактике ОРВИ.

Царёва Н.И. и Бондаренко Н.В. выявили преимущества нута в качестве дополнительного сырья при создании продуктов питания.

Анализ рациона питания населения Казахстана показал дефицит полноценных белков, жиров, витаминов: С, А, группы В, и минеральных элементов. Изменение социально-экономических, экологических условий во многих регионах требует существенного обновления ассортимента в соответствии с медикобиологическими требованиями, предъявляемыми к этим продуктам. Расширение ассортимента хлебобулочных изделий диетического и профилактического назначения, в том числе с кальцием, витаминно-минеральными препаратами, белковыми обогатителями, с пищевыми волокнами является актуальной задачей.

Целью работы является исследование пищевой и биологической ценности зернобобовой смеси для функционального питания.

Материал и методы исследования

Объектом исследования являлась зернобобовая смесь, состоящая из 7 злаковых и бобовых культур: (овес, кукуруза, просо, гречиха, соя, горох (маш), китайская фасоль). Образцы были отобраны согласно ГОСТ 34165.

Процентное соотношение состава зернобобовой смеси составляет: кукуруза – 16%; овес – 16%; просо –15%; гречиха – 12%; соя – 17%; маш – 13%; фасоль – 11%. Зерновые культуры очищали от сорной и зерновой примесей.  Измельчаем смесь, смешиваем в процентном соотношении и определяем крупноту помола по ГОСТ 27560.

Крупнота помола соответствовала нормативным данным. Применяемые зерновые и бобовые культуры до (слева) и после (справа) измельчения приведены на рисунке 1.

Массовую долю белка определяли согласно методике ГОСТ 10846. Массовую долю жиров определяли согласно методике ГОСТ 29033. Массовую долю углеводов определяли перманганатометрическим методом, согласно ГОСТ 13496.4. Содержание клетчатки определяли методом Венде по ГОСТ 31675.

Содержание кальция, железа, магния и цинка определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии по методике ГОСТ 22001. Содержание кремния определяли по методике ГОСТ 13230.1.

Витаминный состав определяли методом жидкостной хроматографии согласно ГОСТ 34151.

Аминокислотный состав определяли по методу, приведенному в ГОСТ 32195.

Результаты опыта были обработаны при помощи персонального компьютера (программа Microsoft Office Excel) с применением критерия достоверности по Стьюденту с использованием приложения Excel из программного пакета Office XP и Statistica.

Результаты и обсуждение

Физико-химический, минеральный состав полученной зернобобовой смеси представлен в таблицах 1 и 2.

Полученные данные пищевой ценности показывают, что опытный состав зерновых и бобовых культур способствует увеличению качества протеина (17,06±0,63 %). Также надо отметить, что смесь содержит большое количество углеводов (46,54±0,19 %), низкое содержание жира (5,20±0,10 %). Крупяные культуры состав которых богаты амилозой (бобовые), либо вязкими пищевыми волокнами (овсяная) являются медленными углеводами, а следовательно, имеют низкую способность расщепляться до простых углеводов. Чем быстрее расщепляется продукт до простых углеводов, тем выше его гликемический индекс.

Зернобобовые культуры богаты кальцием (125,2±2,13 мг/100г), важным минералом, поддерживающим здоровье костной системы и снижающим риск переломов костей. Его соддержание в смеси превышает содержание в фасоли и сое. Вместе с кальцием, магний (138±0,10 мг/100г) улучшает работу и всей мышечной системы. В зернобобовой смеси количество кремния составило (79,6±2,91 мг/100г). Недостаточное потребление кремния вызывает следующие болезни: дистрофия, эпилепсия, ревматизм, ожирение, атеросклероз, которые сегодня можно успешно лечить, увеличив в своем рационе количество растений богатых кремнеземом. В отличие от железа и кальция кремний легко усваивается организмом даже в пожилом возрасте.

Цинк (2,07±1,19 мг/100г) необходим для формирования костей, витамин А, находящийся в печени, действует в присутствии цинка. Цинк не допускает повреждений кровеносных капилляров, защищает мозг. Тяжелая анемия быстро развивается не только из-за недостатков одного железа в питании, но при дефиците витаминов группы В (особенно фолиевой кислоты, В₁₂) и С: эти витамины помогают железу лучше усваиваться. Содержание железа в зернобобовой смеси составило 4,95±0,03 мг/100г.

Пищевые волокна почти не усваиваются в желудочно-кишечном тракте, но играют важную роль в жизнедеятельности человека. Значительное количество клетчатки в зернобобовой смеси (9,68±0,17 %) способно адсорбировать вредные вещества и выводить их из организма.

Витамины – биологически активные органические вещества, различные по своей химической природе и физиологическому действию, необходимые для процессов усвоения организмом всех пищевых веществ, для роста и восстановления клеток и тканей, и для других жизненно важных процессов. Они входят в состав всех клеток человеческого организма, увеличивают стойкость его против инфекций, предупреждают избыточное отложение холестерина на стенках кровеносных сосудов и имеют существенное значение для поддержания нормального состава крови и предупреждения физиологического увядания организма.

Витаминный состав зернобобовой смеси представлен на рисунке 2.

Витамин В₁ (0,51 %) играет важную роль в нормальном функционировании нервной, сердечно-сосудистой, пищеврительной, эндокринной, а также других систем. Витамин В₆, содержание которого составило 0,0051 % играет важную роль в осуществлении имунных функций, поэтому его возмещение имеет особую роль. Витамин С справляется с высоким содержанием холестерина в крови, активизируя его в другие вещества, тем самым предотвращая развитие атеросклероза.

Исходя из данных изображенных на рисунке 2, можно сделать вывод, что исследуемая зернобобовая смесь наделена богатым витаминным составом, такими витаминами, как В₁, В₃, В₆, а также витамином С, которые играют существенную и незаменимую роль в жизни человека.

Роль аминокислот в питании человека – это прежде всего участие в построении новых клеток и тканей, обеспечение роста и развития молодых растущих организмов и регенерация изношенных, отживших клеток в зрелом возрасте. В отличие от растений, живой организм не способен синтезировать аминокислоты. Отсюда следует, что организм нуждается в готовых аминокислотах, т.е. получать из тканей животных и растений. Аминокислотный состав зернобобовой смеси представлен в таблице 3.

Результаты исследований показали, что аминокислоты, а именно: аргинин, лизин, лейцин совместно с изолейцином, серин, пролин, аланин и глицин показали значения выше, чем фенилаланин (0,91 %), валин (0,94 %), треонин (0,90 %). Лимитирующие значения тирозина, гистидина, метионина составляют 0,52 %; 0,58 %; 0,12 % соответственно.

Исходя из данных, представленных в таблице 3, можно сделать вывод, что аминокислотный состав зернобобовой смеси хорошо сбалансирован. Содержание лизина в бобовых почти в два раза выше, чем у злаковых; в белках бобовых также больше треонина (0,90 %), но меньше метионина и фенилаланина. Три незаменимые аминокислоты – метионин, лизин и валин – в белках семян важнейших бобовых культур являются лимитирующими аминокислотами.

Выводы

Таким образом, применение представленной в настоящем исследовании зернобобовой смеси в качестве ингридиента при производстве продуктов питания позволит:

• обогатить продукт пищевой и биологической ценностью;
• расширить ассортимент пищевой продукции;
• повысить содержание витаминов, пищевых волокон в готовой продукции;
• а также возможно оказать терапевтическое действие на организм человека (необходимо дополнительные исследования).

Об авторах

Айнаш Жубайхановна Рустемова, магистр технических наук, старший преподаватель; Казахский национальный аграрный исследовательский университет, пр. Абая, 8, Алматы, 050010, Казахстан

aist_2707@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-4503-9702

Максим Борисович Ребезов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор;

— Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова Российской академии наук, ул. Талалихина, 26, Москва, 109316, Россия;

— Уральский государственный аграрный университет, ул. Карла Либкнехта, 42, Екатеринбург, 620075, Россия;

rebezov@ya.ru; https://orcid.org/0000-0003-0857-5143

УДК 664.644        DOI: 10.32634/0869-8155-2023-371-6-121-125