Использование гречневой муки в производстве безглютенового хлеба

Появившиеся на рынке диетического питания безглютеновые продукты отличаются тем, что не содержат глютена – растительного белка, клейковины. Безглютеновой диеты должны придерживаться люди, страдающие наследственным нарушением обмена веществ – целиакией, а также при индивидуальной непереносимости белка злаковых. Употребление глютенсодержащих продуктов (пшеницы, овса, ячменя и ржи) проявляется у этих людей в воспалении слизистой оболочки кишечника. Лишь строгое соблюдение безглютеновой диеты может оградить больных целиакией от тех серьезных последствий, которые могла бы спровоцировать непереносимость глютена. Производство лечебных и диетических продуктов питания для этой категории населения в нашей стране развито слабо. Особенно остро встает проблема обеспечения больных целиакией хлебобулочными и мучными кондитерскими изделиями, поскольку их основным компонентом является пшеничная мука, запрещенная к употреблению [7].

Целиакия (глютеновая энтеропатия) – хроническая, генетически детерминированная аутоиммунная Т-клеточноопосредованная энтеропатия. Патогенетической основой целиакии является развитие атрофических изменений слизистой оболочки тонкой кишки под влиянием специфических белков эндосперма зерна некоторых злаковых культур. Токсичными для больных целиакией являются так называемые, проламины. В различных злаках проламины имеют свое название: в пшенице – глиадин, во ржи – секалин, в ячмене – хордеин, в овсе – авенин. Наиболее высокая концентрация проламинов определяется в пшенице, ячмене, ржи [3]. Все токсичные для больных целиакией белки злаковых часто обозначают термином «глютен» [5]. Болезнь провоцируется употреблением в пищу глютенсодержащих продуктов. Единственным методом лечения целиакии и профилактики ее осложнений является строгая пожизненная безглютеновая диета. Важным элементом диетотерапии больных целиакией является применение в питании продуктов с высокой пищевой ценностью.

В связи с этим перед учеными стоит проблема разработки безглютеновых пищевых продуктов, которые не только содержат все необходимые для человеческого организма микронутриенты, но и имеют хорошие вкусовые качества [9]. В настоящее время на российском рынке такие продукты представлены незначительно и больным целиакией просто приходится отказываться от многих продуктов.

Во многих странах для больных целиакией разработаны и выпускаются безглютеновые заменители хлеба, макаронных изделий, печенья, мука для выпечки и т.п. [1], эти продукты обозначаются на упаковке символом «перечеркнутый колосок». При производстве безглютеновых продуктов особое внимание уделяют чистоте сырья – должны быть исключены малейшие примеси токсичных для больных целиакией злаков [4]. То есть мука из любого вида злаков содержит глютен, но глютен кукурузы, риса, гречихи не является токсичным для человека, больного целиакией. К сожалению, в России выпуск отечественных безглютеновых продуктов до сих пор не налажен, а импортные продукты в магазинах найти не очень просто.

В настоящее время появляются специализированные продукты для больных целиакией отечественного производства, в основном это продукты мукомольной промышленности. К сожалению, несмотря на появление на российском рынке новых видов специализированных продуктов, ассортимент их остаётся пока ограниченным [8].

Перспективным направлением развития ассортимента специализированных мучных кондитерских изделий в настоящее время является создание новых видов продукции в том числе и вафельных хлебцев, которые могут быть хорошей альтернативой хлебу, их можно использовать для приготовления бутербродов, как соленых, так и сладких.

Материалы и методы исследования

В качестве объектов исследований использовали гречневую муку и порошок, полученный из семян винограда.

При проведении экспериментальных исследований использовали общепринятые и специальные методы анализа состава и свойств продуктов, а также современные физико-химические методы анализа. Определение реологических характеристик полуфабрикатов и готовых изделий проводили на приборах «Реотест-2» и Структурометр СТ-1.

Результаты исследования и их обсуждение

В задачу наших исследований входила разработка рецептуры и технологии хрустящих безглютеновых хлебцев, которые ничем не уступают традиционным изделиям из пшеницы и станут хорошей альтернативой для людей с целиакией.

Наиболее перспективными видами сырья для создания таких продуктов являются ингредиенты растительного происхождения, в том числе полифункциональные пищевые добавки, полученные на основе вторичных сырьевых ресурсов и содержащие широкий спектр полезных веществ.

В качестве основного вида сырья при производстве безглютеновых хлебцев мы использовали гречневую муку, а в качестве обогащающей добавки ‒ порошок из семян винограда, в состав рецептуры также входили меланж, масло растительное, лецитин.

Гречневая мука имеет более высокую пищевую ценность, чем пшеничная, по содержанию витаминов и микронутриентов, а также обладает пониженным гликемическим индексом. При употреблении продуктов из гречневой муки уровень сахара в крови поднимается значительно медленнее, чем при употреблении изделий из пшеничной, муки, а значит, не будет происходить набора лишнего веса. На фоне всех указанных преимуществ гречневой муки над пшеничной, она обладает еще одним существенным преимуществом при производстве вафельного теста: белки гречневой муки не образуют клейковины, и тесто получается более однородным без клейковинных нитей.

На кафедре технологии жиров, косметики, товароведения, процессов и аппаратов КубГТУ разработана инновационная технология получения полифункциональной пищевой добавки на основе семян винограда.

Для приготовления безглютеновых вафельных хлебцев нами была взята смесь гречневой муки и порошка из семян винограда в соотношении 1:0,3. Данное соотношение было выбрано в результате предварительных исследований степени измельчения смеси при различном соотношении компонентов, которые показали, что степень измельчения смеси гречневой муки и семян винограда в соотношении 1:0,3 по всем фракциям выше, чем в композициях, сформированных в других соотношениях.

При изучении технологически функциональных свойств смеси гречневой муки и порошка из семян винограда, наиболее важными из которых при производстве хрустящих вафельных хлебцев являются водосвязывающая, водоудерживающая и эмульгирующая способности, необходимо было установить возможность получения вафельного теста со стабильными структурно-механическими свойствами, сохраняющимися в ходе всего технологического процесса.

Определение водосвязывающей способности проводили при различных температурах, так как температура влияет на степень набухания белков и пищевых волокон, входящих в состав смеси, изменяя их способность связывать воду (рис. 1). Полученные результаты показывают, что наиболее высокая водосвязывающая способность исследуемой смеси проявляется при температуре от 20 до 50 °С, при повышении температуры она несколько снижается, что, вероятнее всего, обусловлено клейстеризацией крахмала, входящего в ее состав.

Гречневые оладьи без муки и молока что

Рис. 1. Водосвязывающая способность смеси гречневой муки и порошка из семян винограда при различных температурах

Изменение водоудерживающей способности смеси гречневой муки и семян винограда показывает, что с увеличением температуры водоудерживающая способность смеси возрастает до 75–80 %, причем максимального значения она достигает при температуре 75 °С, т.е. до момента начала денатурации белков.

Одним из важных функциональных свойств смеси гречневой муки и семян винограда является эмульгирующая способность. Пищевые волокна и белки, входящие в состав смеси, способствуют образованию эмульсий типа жир в воде и стабилизируют их. При использовании смеси значительно увеличивается жироудерживающая способность до 65–67 %.

Особенностью теста для вафельных хлебцев является практически постоянное изменение свойств при приготовлении, что обусловливается сложными физико-химическими процессами, протекающими в нем. Вследствие наличия сил взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы и воды эта система приобретает связанность и может рассматриваться как единое физическое тело с определенными реологическими, физическими и механическими свойствами.

Основное влияние на эти свойства оказывают рецептурные компоненты теста для вафельных хлебцев, являясь дисперсной системой, оно имеет высокоразвитую поверхность раздела твердой и жидкой фаз, что способствует развитию сил молекулярного сцепления и повышению связанности системы [2].

Для определения возможности приготовления теста для вафельных хлебцев с использованием гречневой муки и виноградных семян необходимо было определить ее влияние на формирование структуры теста. Начальная прочность структуры, или структурная вязкость, теста для вафельных хлебцев зависит от концентрации твердой фазы в водной суспензии. При приготовлении теста на основе смеси гречневой муки и семян винограда необходимо добиться, чтобы тесто обладало строго определенной вязкостью и текучестью. Для достижения необходимых параметров готовили тесто для вафельных хлебцев с различной влажностью (рис. 2), это позволило установить, что необходимую вязкость, которая для вафельного теста составляет 1,0–1,1 Па·с, тесто имеет при его влажности 64–65 % при температуре 20 °С.

Торт морковный гречневая мука

Рис. 2. Зависимость вязкости вафельного теста от его влажности при 20 °С

За основную критериальную характеристику эффективности процесса формирования вязкостных характеристик вафельного теста, приготовленного без использования пшеничной муки на основе смеси гречневой муки и семян винограда, выбрана динамическая вязкость.

Для оптимизации состава и рационализации условий получения однородного теста с пониженной вязкостью на первом этапе готовили модельные смеси с разным количеством воды.

С помощью прикладного математического пакета STATISTICA были построены трехмерные регрессионные модели, адекватно описывающие изменение динамической вязкости вафельного теста для получения вафельных хлебцев с необходимыми структурными характеристиками [6].

Получены многофакторные математические модели, адекватно описывающие изменение динамической вязкости (Y) теста для вафельных хлебцев на основе смеси гречневой муки и виноградных семян при изменении трех независимых факторов: количества мучной смеси (х1), продолжительности смешивания (х2) и температуры воды при замесе (х3).

Y = 4,2344 + 0,1316x1 + 0,0497x2 – 0,0499x3.

Адекватность моделей проверена с помощью F-теста (F-критерий Фишера) и t-распределения Стьюдента для оценки надежности коэффициентов корреляции, а также сделана проверка по коэффициентам детерминации R2 = 0,953, свидетельствующим о высокой качественной характеристике связи коэффициентов системы.

Для комплексного изучения и оптимизации компонентного состава теста для вафельных хлебцев на основе смеси гречневой муки и семян винограда были построены трехмерные регрессионные модели, адекватно описывающие изменение их динамической вязкости при изменении двух независимых параметров: продолжительности перемешивания и температуры при замесе теста. Для этих моделей адекватность была проверена по среднеквадратичным отклонениям рассчитанных данных от экспериментальных, которые меньше единицы.

Поверхности отклика и линии постоянных значений динамической вязкости теста для вафельных хлебцев при переменных параметрах температуры при замесе и продолжительности перемешивания приведены на рис. 3 и 4.

Анализ приведенных на рис. 3 и 4 математических моделей и их графических интерпретаций дает основание утверждать, что как продолжительность перемешивания, так и температура при замесе теста существенно влияют на показатель динамической вязкости теста для вафельных хлебцев. Области оптимальных значений основной характеристики (показателя динамической вязкости) наиболее сужены в диапазоне перемешивания – 5–7 мин и при температуре замеса 15–20 °С.

Лепешки из зеленой гречки на сковородке

Рис. 3. Зависимость динамической вязкости вафельного теста от температуры и продолжительности перемешивания

Рецепты из гречневой муки диетические рецепты с фото

Рис. 4. Линии постоянных значений зависимости динамической вязкости вафельного теста от температуры и продолжительности перемешивания

Линейный рост значений варьируемых параметров (х1, х2, х3) приводит к увеличению показателя динамической вязкости. Квадратичные эффекты, которые присутствуют в функции отклика, свидетельствуют о наличии областей экстремумов функции отклика: максимума для входных параметров. При добавлении более 40 % смеси гречневой муки и виноградных семян, т.е. при снижении влажности теста ниже 60 %, наблюдается стремительное повышение вязкости, поэтому возможны аппаратурные осложнения.

Предложенная модель дает возможность прогнозировать поведение сырьевых систем в технологическом цикле получения теста пониженной вязкости для вафельных хлебцев.

Оценка органолептических и физико-химических показателей безглютеновых вафельных хлебцев, полученных на основе гречневой муки и виноградных семян, показала, что эти изделия не уступают традиционным вафельным хлебцам, приготовленным с использованием пшеничной муки. Отмечен приятный вкус и аромат безглютеновых хлебцев, высокие хрустящие свойства, которые сохраняются в процессе хранения.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что использование гречневой муки и порошка из семян винограда позволяет получить безглютеновые вафельные хлебцы, имеющие высокие показатели качества, которые могут быть рекомендованы как в диетическом питании больных целиакией, так и для потребления широкими слоями населения.

Рецензенты:

Илларионова В.В., д.т.н., профессор кафедры технологии жиров, косметики, товароведения, процессов и аппаратов, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар;

Татарченко И.И., д.т.н., профессор кафедры технологии зерновых, хлебных, пищевкусовых и субтропических продуктов, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар.

  • 0
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.