Исследование особенностей химического состава и функционально-технологических показателей гречневой муки молочно-восковой спелости

Дефицит белков животного происхождения и развитие технологии комбинированных пищевых продуктов постоянно инициируют исследования в плане совместного использования мясного и растительного сырья.

Деля решения проблемы обеспечения питания населения полноценными белками большое место, несомненно, отводится крупяным культурам и в том числе гречихе.

В мире гречиху возделывают почти на 2 млн. гектаров, из них около 90% площади приходятся на Россию. В последнее время продукты, вырабатываемые из гречихи, все шире применяются в функциональном питании человека. Гречневая крупа благодаря своим высоким диетическим и вкусовым качествам широко используется в детском питании, входит в меню родильных домов и больниц, диетических столовых [2].

Гречиха является одним из лучших источников белков высокой биологической ценности, которая значительно превосходит белки семян злаковых культур В то же время белки гречихи остаются наименее изученными среди белков культурных растений. В зрелых семенах гречихи содержание сырого белка колеблется от 12,6 до 17,3% на сухое вещество.

Высокая питательная ценность гречихи определяется составом ее белкового комплекса: белок гречихи является ле1хоусвоясмым (примерно 60-70%) , богат такими важными аминокислотами, как лизин, триптофан, аргинин, а так же гистидин - необходимый для детского питания. По физиологической ценности белок гречневой крупы близок к белку куриного яйца и коровьего молока. Отличительной особенностью белка гречиха является то. в его состав не входит глютелин [3].

Значительное количество в плодах гречихи не только белков, но и углеводов определяет высокую шпительную ценность згой культуры. В состав углеводного комплекса плодов гречихи входят: крахмал, клетчатка и сахара На долю углеводов прихо/итгея до 85% сухого вещества Содержание крахмала в плодах колеблется в широких пределах: от 50 до 70% и во многом зависит от генотипа условий выращивания и от климатических факторов. Крахмаз плодов гречихи, тек же как у других, состоит из 2-х фракций: линейной- амилозы и разветвленной формы- амилопектина Отличительной особенностью крахмала плодов гречихи является наличие более прочных связей в полисахаридах по сравнению с другими крахмалсодержащими зерновыми культурами. Среднее содержание амилозы в крахмале составляют 2О...25%. Амилопектин гречихи имеет незначительную степень разветвления, поскольку .длинна его цепи равна 5... 17 глюкозным остаткам и принимает спиральную структуру. Амилопектин оказывает меньшее влияние на качество крахмала чем амилоза. Последняя в значительной степени влияет на способность к набуханию. Физикохимические свойства крахмала плодов гречихи во многом определяется качеством его полисахаридов.

Содержание амилопектина в среднем колеблется от76,5 до 82 %. Основным сахаром в зерне гречихи является сахароза, содержание которой составляет 2242% от суммы сахаров. Зерно гречихи отличается и высоким содержанием глюкозы и фруктозы. В процессе развития плодов гречихи содержание крахмала повышается, а клетчатки - снижается.

Кроме этого зерно гречихи содержггт органические кислоты минеральные соли и рутин.

Гречиха укрепляет капилляры и детоксифицирует пе чень, очень полезна для кишечника, особенно при запорах. Кроме того, она известна своими понижающими холестерин свойствами, помогает при остеоартрите, при заболеваниях брюшной полости, а также помогает избавиться от легкой депрессии, поднимая уровень допамина [1].

В кулинарии используется и гречневая крупа и гречневая мука - из нее делают некоторые виды макарон и лапши, пекут кексы и блины

Материалы и .методика исследований

Гречневая мука молочно-восковой спелости - бледно-зеленого цвета; ее хорошо использовать в десертах Традиционная гречневая мука - серовато-коричневого цвета, она обладает слегка горьковатым вкусом.

Исследовательская работа проводилась на базе .лаборатории ОрелГАУ. Показатели качества муки определяли физико-химическими и оптическими методами анализа.

Результаты и обсуждения

Так как в состав муки разных видов входит от 10 до 49% белка и от 25 до 74% углеводов (включая 16...67°о крахмала), се можно рассматривать как структурообразова-тель, обладающий определенным уровнем биологической ценности Несмотря на широкое применение муки в пищевой промышленности, необходимо отметить отсутствие данных, характеризующих се ФТС в диапазоне физикохимических условий, соответствующих технологическим параметрам процессов производства мясопродуктов, что не позволяет объективно оценить функциональный потсиштач муки как беюксодержащего ингредиента, оггтимизировать условия ее использования, выбрать средства для направленного регулирования свойств.

Для решения этих задач был выполнен никл исследований по изучению химического состава и основных ФТС гречневой муки молочно-восковой спелости.

Экспериментальные данные свидетельствуют (таблица 1). что данная мука существенно различается по химическому составу, уровню водоудерживаюшей способности в сравнении с традиционной.

Таблица I - Химический состав гречневой муки разно го срока созревания _________________

1 кжазагсли	Гречневая мука восковой еле.тети	Традиционная । речненая мука
Калорий! КХ7П»	320,2 ккал	300.3 ккал
Йола	14,0 г	14,0 г
Белки	14.2 г	10.01-
Жиры	1.2 г	13 г
Углеводы	64,3 г	66,3 г
Мойо- и лисахариды	4,0 г	10 г
Крахмал	56,4 г	60.0 г
Пищевые волокна	4:0 г	1.0 г
Зола	1.2 г	1,0 г
Вшамтш В1	0.5 мг	0,3 мг
Витамин В2	0,12 мг	0.Й8 мт
Витамин Й6	(),7 мт	0.5 мг
Витамин В9	35.0 мкг	32,0 мкг
Витамин РР	2.8 мг	2,7 мг
Железо	2,2 мг	1,8 мг
Калий	206,0 мг	205,0 мг
Кальций	89,0 мг	80,<) мг
Малый	55.0 мг	50,0 мг
1 [атрий	10.0 мг	15,0 мг
Сера	79,0 мг	81,0 мг
Фосфор	348.0 мг	343,0 мг
Кобальт	2,7 мкг	2,1 мкг
Марганец	769,0 мкг	760,0 мкг
Медь	402,0 мкг	370,0 мкг
Молибден	20,0 мкт	13,0 мкг
Фтор	110,0 мкг	90.0 мкг
Цинк	1170,0 мкт	1090,0 мкг
ВУС.гволы/1 мухи	13.8	9.9

По уровню величины ВУС опытная гречневая мука существенно превосходит по водоудерживаюшей способности традиционную гречневую, соевую и рисовую.

Основные компоненты муки - белки и крахмал - играют существенную и многообразную роль в образовании и стабилизации мясных эмульсий. Белки, растворимые в волной фазе эмульсии, выполняют, прежде всего, функцию поверхностно-активных веществ, об-легчаюших процесс эмульгирования; кроме того, они участвуют в формировании межфазных адсорбционных слоев, препятствующих коалесценции в эмульсиях. Наконец, и белковая и крахмальная фракции муки играют роль загустителя водной фазы, повышающего седиментационную устойчивость эмульсии.

С целью получения конкретной информации выбранного объекта изучали его эмульсионную способность (ЭС) в модельных суспензиях (термонсобработанных и термообработанных) с концентратшей муки в водной фазе 2%. В качестве контроля использовали системы, приготовленные на основе СБИ СУ ПРО 500Е (рис. I).

%1001 82 58 75 60

□ СБИСУПРО500Е      ЭС

0гречневая мука восковой спелости зермонеобрабозанная

■ гречневая мука полной спелости зермонеобрабозанная 01 речневзя мука восковой спелости гермообработанная И гречневая мука полной спетости термообработанная

Рисунок I - Эмульгирующая способность гречневой муки, выполненная на термонеобработанных и термо-обрабоганных суспензиях

Оценка ЭС муки, выполненная на термонеобработанных и термообработанных суспензиях, позволила усгаио-втпъ следующее: опытная гречневая мука, обладает наиболее выраженной ЭС по сравнению с традиционной гречневой. Этот факт, на наш взгляд, объясняется более высоким содержанием белка в опьгпюй муке.

Термообработка суспензии способствует повышению ЭС как опьгпюй. так и традиционной муки По всей видимости, термообработка при умеренных темперазурах инициирует развггпге двух процессов: растворение белков муки и клейсгсризатшя крахмалов. Первый из них приволт" к усилению ЭС белка и одновременно соатаст условия термотропного струкзурообразовання его дисперсий: второй процесс обеспечивает термотропное гелеобразование крах-мага. В совокупности структурные преобразования лих двух биополимеров существенным образом увеличивают устойчивость эмульсин (рис. 2).

□ гречневая мука восковой спелости

■ гречневая мука полной спелости

□ гречневая мука восковой спелости после термообработки

Я гречневая муха полной спетости после термообработки

Рисунок 2- Стабильность эмульсии гречневой муки, выполненная на термонеобработанных и термообработанных суспензиях

Введение хлорида натрия в систему негапзвно повлияло на ЭС всех видов муки, при этом показано, что при выбранных условиях среды (pH 6,3 и NaCI = 2Л%) наилучшую ЭС проявляет опытная мука Во всех случаях проведение термообработки систем сопровождается повышением их ЭС. Таким образом, наиболее устойчивые эмульсин в условиях, приближенных к реальному состоянию фаршевых эмульсий, могут быть получены с применением опытной гречневой при концентрации масла 30%.

Существенную рать в образовании гелей в системах, содержащих муку, играют крахмальная и белковая фракции. Процесс образования балковых гелей связан с денатурацией, то есть разрушением истинной трехмерной структуры белка (чаще всего при нагревании) и высвобождением полипептидных цепей, которые в результате этого могут затем образовывать пространственную сегку (при охлаждении раствора), стабилизированную, главным образом, гидрофобными взаимодействиями.

Крахмал проявляет способность к клейстеризации и гелеобразованию вследствие наличия в нем линейного полисахарида амилазы и разветвленного амилопектина.

Учитывая различия в химическом составе муки разных видов, нам представлялось целесообразным сравнить свойства выбранных объектов путем определения уровня ВУС и СМС гелей, приготовленных на основе суспензий муки в 2,5% растворе хлорида натрия. При этом конпегпрация муки соответствовала предельному уровню ее гидратации Как следует из таблицы 2. наилучшими СМС обладают гели, полученные при термообработке (I = 72°С) суспензий, приготовленных на базе опыгной муки. Доля прочно связанной влаги максимальна для геля гречневой муки молочно-восковой спелости

Таблица 2 -Характеристика гелей, полученных па ос нове гречневой муки разного срока созревания _______

Показатели	Вндмуки
	гргшепая wki восковой атскхти	традиционная ipe<-НСЛЫ SCV KI
Содержат в ге белка,” о	145	10.0'
ВСС. % к обшей мат с	713	М,5
Пластичности см'т	28.1	18.2
Структура геля	шкешроиныи	тиксотропный
	однородный	крхпинчагый

Установленные отличия в исследованных показателях гелей можно объяснить различной способностью к гелеобразованию биополимеров, входящих в состав муки. В частности, гелеобразование опытной муки обусловлено большей частью белками, так как в ней практически отсутствуют гелсобразуютцие полисахариды. Ее специфические свойства также связаны с особенностями качественного состава и количественных соотношений биополимеров - структурообразовагелсй.

Выводы

Обобщение результатов исследования и сравнительная оценка основных химических и ФТС гречневой муки позволило сделать заключение о том, что по совокупности показателей наиболее эффективным структурообразова-телем является гречневая мука маточно-восковой спелости. Данное обстоятельство предопределяет более широкие возможности ее технологического использования.

Учгпъшая характер изменения гречневой муки под воздействием концегпрапни хлорида натрия. pH среды и температуры, открывается возможность оптимизировать как выбор вида норм и условий использования муки, так и прогнозировать параметры структурирования.