Макаронные изделия на основе продуктов переработки зерновых культур для питания лиц геронтологического профиля

Здоровое питание - одна из составляющих комплексного лечения геронтологических пациентов с коморбидной патологией и поддержания общего состояния здоровья лиц пожилого и старческого возраста.

Число людей пожилого и старческого возраста неуклонно растет. В соответствии с Указом Президента «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» основной целью является повышение ожидаемой продолжительности жизни до 78 лет «на пути 80+». Для лиц пожилого и старческого возраста характерно наличие коморбидной патологии, то есть сочетание ряда заболеваний, в том числе сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет 2 типа. Этим определяется сложность медико-биологического обоснования при разработке пищевой продукции для геродиетического питания. В связи с тем, что на разрабатываемое питание возлагается значительная роль в лечении и профилактике вышеперечисленных заболеваний.

Здоровое питание предусматривает снабжение организма определенными количествами энергии и пищевых веществ (белка, жира, углеводов, пищевых волокон, минеральных веществ и витаминов), в зависимости от физиологических и возрастных потребностей человека. Однако содержание макро- и микронутриентов в отдельных пищевых продуктах, как правило, не удовлетворяет необходимые потребности человека [1-4].

Постепенное снижение общей калорийности питания по мере старения организма -одно из наиболее важных требований геро-диетики. Снижение калорийности питания является адаптационной потребностью старости. Также следует учитывать то, что воз- растные особенности обменных процессов в пожилом возрасте требуют большей индивидуализации питания. Рекомендации калорической потребности в пище людей старших возрастов согласуются с известными процессами, характеризующими старение: снижение величины основного обмена, величины активной (мышечной) массы тела, замедление интенсивности обменных процессов, физиологических реакций и других показателей жизнедеятельности организма [5–8].

В процессе старения в организме снижается способность ассимилировать белки, в результате чего увеличиваются эндогенные потери белковых, минеральных компонентов пищи и витаминов. Развитие в пожилом возрасте витаминной недостаточности может привести к дезадаптации ферментных систем и связанных с ней нарушений окислительных процессов, что, в свою очередь, может вызвать хронические гиповитаминозные состояния. Указанные нарушения способствуют появлению признаков преждевременного старения организма. Таким образом, наряду с другими факторами, алиментарный фактор имеет большое значение для профилактики нарушений обмена веществ у лиц пожилого возраста [9].

Важна и антиатеросклеротическая направленность пищевого рациона. Она может быть достигнута, с одной стороны, за счет снижения общей энергетической ценности питания, а с другой – за счет включения в пищевой рацион продуктов, оказывающих положительное влияние на процессы липохо-лестеринового обмена. Для его нормализации рекомендуется увеличивать долю растительных жиров (по сравнению с животными) в суточном рационе.

Важнейшей задачей является обеспечение организма пожилых людей необходимым количеством витаминов и минералов. Ежегодное увеличение числа пожилых людей, страдающих остеопорозом, диктует необходимость коррекции макро- и микроэлементного состава рациона. Недостаток витаминов B1 и В2 наблюдается у 40 % населения нашей страны, перешагнувших 50-летний возрастной рубеж. Дефицит В6 испытывают 10– 30 % пенсионеров. Аскорбиновой кислоты не хватает в организме 60 % людей старше 50, ретинола (А) – 40 %, витамина В12 – 20 %. Самая неблагополучная картина складывается с витамином E. По данным многочисленных исследований, его дефицит испытывают око- ло 80 % пенсионеров. В организм пожилого человека должны поступать такие минеральные вещества, как кальций, магний, железо, йод, селен [10–12]. В связи с этим необходимо предусмотреть добавку в виде витаминноминерального комплекса (ВМК).

Отдельно необходимо выделить йододе-фицит – опасное явление для организма человека в пожилом возрасте, которое может привести к серьезным последствиям. Чтобы его избежать, надо правильно составлять свой рацион и следить за тем, чтобы в нем присутствовали продукты, богатые йодом.

Одним из оптимальных путей решения данной проблемы является разработка и производство пищевых продуктов с заданными физико-химическими, технологическими и органолептическими свойствами. К такой продукции относится специализированная пищевая продукция для питания лиц пожилого возраста, в том числе в заданным химическим составом, оптимизированная по содержанию макро- и микронутриентов под потребности организма с учетом наличия ко-морбидной патологии.

Изучена структура потребления отдельных групп пищевых продуктов лицами пожилого и старческого возраста и проведен анализ статистических данных с целью выбора наиболее приемлемой и перспективной группы продуктов. С целью разработки на его основе отобранной группы специализированного пищевого продукта.

Установлено, что такая группа продуктов, как крупяные и макаронные изделия, входят в ежедневный рацион питания более половины населения данной возрастной категории и поэтому являются удобной моделью для создания на их основе специализированных пищевых продуктов, предназначенных для коррекции рационов больных геронтологического профиля, в том числе с коморбидными патологиями [13].

На основании медико-биологического обоснования, а также на основании проведенного информационного поиска были рассмотрены следующие компоненты для разработки технологий и рецептур специализированных продуктов: гречневая, ячменная, гороховая, чечевичная, нутовая мука, а также добавки – сушеная ламинария в виде порошка и витаминно-минеральный комплекс. С целью укрепления структуры макаронных изделий применялся сухой яичный порошок.

Цель исследования – определение возможности получения макаронных изделий с комбинированным составом для лиц пожилого возраста.

Объекты и методы исследований

Ячменная и гречневая крупка вырабатывалась путем измельчения на лабораторной мельнице (Retsch ZM-1) ячневой крупы (ГОСТ 5784-60 Крупа ячменная. Технические условия) и крупы гречневой непропаренной (ГОСТ Р 55290-2012 (Сорт 1)). Крупность получаемой крупки контролировали ситами по ГОСТ 4403-77. Показатели качества полученных видов крупки представлены в табл. 1.

Мука из бобовых культур применялась согласно ТУ 9293-009-89751414-10 «Мука гороховая, нутовая, чечевичная».

Яичный порошок применяли согласно ГОСТ 30363-2013 «Продукты яичные жидкие и сухие пищевые. Технические условия».

Ламинария, водоросли сушеные пищевые дробленые по ТУ 9284-039-00462769-02. Слоевища ламинарии дополнительно измельчали на лабораторной мельнице до размера частиц 50 мкм и просеивали через сито №43.

Воду (СанПиН 2.1.4.1074-2001 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»), предназначенную для замеса теста, подогревали, а затем смешивали с холодной водой до требуемой температуры.

Для производства экспериментальных образцов макаронных изделий применялся лабораторный макаронный пресс Sandorina.

При прессовании макаронных изделий была использована матрица с фильерами диа- метром 1,6 мм. Длина полуфабриката макаронных изделий определялась в процессе резки ножом (100–150 мм). С целью предотвращения слипания изделий между собой и прилипания их к поверхностям во время резки осуществляли обдувку полуфабриката макаронных изделий воздухом.

Сушка изделий проводилась в конвективной шкафной сушильной камере типа СЭШ-1 при температуре теплоносителя в диапазоне от 55 до 90 °С, в течение 3–3,5 часов. До конечной влажности готового продукта 13 %.

Органолептическая оценка макаронных изделий проводилась по методике, описанной в ГОСТ ИСО 7304-94 «Крупка и макаронные изделия из твердой пшеницы» (органолептическая оценка кулинарных свойств спагетти).

Результаты и их обсуждения

Развитие современных технологий позволяют получить продукты не только с необходимыми органолептическими показателями и энергетической ценностью, но и сбалансированными по химическому составу.

В соответствии с поставленными задачами проведен информационный поиск ингредиентного состава и технологий для разработки рецептуры крупяного продукта или макаронных изделий обогащенных макро- и микронутриентами, предназначенных для коррекции рационов больных геронтологического профиля, в том числе с коморбидными патологиями.

Разработаны рецептуры макаронных изделий с использованием выбранных компонентов: крупка гречневая нативная, крупка ячменная, мука гороховая, мука чечевичная, мука нутовая, а также добавок – сушеной ла-

Таблица 1

Показатели качества крупки из ячневой и нативной гречневой круп

Вид крупки Крупность помола остаток на сите по ГОСТ 4403 не более, % проход через сито по ГОСТ 4403 не более, % Ячменная крупка 530 мкм 3 250 мкм 15 360 мкм 3 160 мкм 40 250 мкм 2 140 мкм Не менее 65 Гречневая крупка (нативная) 530 мкм 3 250 мкм 15 360 мкм 3 160 мкм 40 250 мкм 2 140 мкм Не менее 65 минарии в виде порошка и витаминноминерального комплекса (ВМК). С целью получения неразваривающихся макаронных изделий в рецептуре макаронных изделий рассматривался сухой яичный порошок.

При выборе количества добавок в виде яичного порошка, сушеной ламинарии, а также ВМК основывались на нормы расхода добавок, используемых в промышленном производстве макаронных изделий, а также влажности используемой муки.

Рецептура № 1 включала ячменную муку; рецептура № 2 включала муку из нативной гречневой крупы; рецептура № 3 включала смесь ячменной, гороховой и чечевичной муки; рецептура № 4 включала смесь ячменной муки, муки из нативной гречневой крупы, гороховой и нутовой муки; рецептура № 5 включала смесь ячменной муки, муки из нативной гречневой крупы и гороховой муки; № 6 включала смесь ячменной муки, муки из нативной гречневой крупы и чечевичной муки. Дополнительные компоненты использовались во всех рецептурных композициях: сушеная ламинария в виде порошка до 5 %, ВМК до 5 % и яичный порошок до 7 %.

Разработанные рецептурные композиции применяли при производстве экспериментальных макаронных изделий.

Процесс производства макаронных изделий состоит из следующих основных операций: подготовки сырья, замеса макаронного теста, его прессования (или раскатки), резания технологического полуфабриката, резки полуфабриката макаронных изделий, его обдувки и раскладки (или развешивания), сушки, стабилизации, охлаждения высушенных изделий, отбраковки и упаковывания готовых изделий.

Подготовка муки заключается в просеивании муки, отделении от нее металломагнитной примеси, подогреве в комнатных условиях (температура муки должна быть не ниже 10 °С), смешивании разных партий муки в соответствии с разработанными рецептурами. Подготовка добавок состоит в размешивании их в воде, предназначенной для замеса теста, или в смешивании с мукой.

Качество клейковины оказывает влияние на эластичность, прочность (ломкость), шероховатость макаронных изделий. Данные по качеству клейковины рассматриваемого сырья указывают на соответствие их I слабой груп- пе, что подразумевает выработку изделий, склонных к смятию и слипанию.

На основании расчетных данных по содержанию и качеству клейковины в исходном сырье выбраны: мягкий тип замеса теста по влажности – влажность теста 31,1–32,5 %, и холодный тип замеса в зависимости от температуры воды. Температура теста является важным фактором, определяющим оптимальные технологические свойства теста. Исходят из того, что температура теста после замеса (на входе в шнековую камеру) должна быть не выше 40 °С. При этом необходимо учитывать, что перед матрицей тесто должно иметь температуру 50–55 °С, а в шнековых прессах при уплотнении и продавливании через матрицу температура теста увеличивается на Δt = 10–20 °С. Величину Δt определяли опытным путем. На основании имеющихся данных выбрана температура воды для замеса теста – 26–28 °С.

Ингредиенты помещались в приемный бункер макаронного пресса, оборудованный ворошителем. В приемном бункере идет интенсивное перемешивание ингредиентов, увлажнение и набухание частиц муки. К концу замеса тесто представляло собой не сплошную связанную массу, а множество увлажненных разрозненных комков и крошек.

Результаты оценки внешнего вида макаронных изделий по разработанным рецептурам, в сравнении с контрольным образцом из зерна твердой пшеницы представлены в табл. 2.

Оценка варочных свойств экспериментальных образцов макаронных изделий по разработанным рецептурам, в сравнении с контрольным образцом из зерна твердой пшеницы представлена в табл. 3.

Как показывают данные табл. 2 и 3, экспериментальные образцы макаронных изделий по разработанным рецептурам, уступают по органолептическим показателям и варочным свойствам контрольному образцу. По сравнению с контрольным образцом экспериментальные изделия не имеют стекловидной структуры и гладкой поверхности, заметно присутствие отрубянистых частиц в виде темных точек и крапин. Все изделия имеют зеленоватый оттенок от присутствия в рецептурах ламинарии. В рецептурах № 2 и № 4 отмечается высокая хрупкость полученных изделий. Все изделия склонны к слипанию и образованию комков.

Таблица 2

Органолептические показатели качества экспериментальных образцов макаронных изделий

Рецептура	Внешний вид изделия
	Поверхность	Излом	Цвет
Контроль – макаронные изделия из твердозерной пшеницы	Гладкая	Стекловидный	Однотонный желтый с кремовым оттенком
Рецептура № 1	Слегка шероховатая	Полустекловидный, с крапинами	Однотонный светло коричневый с темно зеленым оттенком
Рецептура № 2	Слегка шероховатая	Мучнистый	Серый с зеленым оттенком
Рецептура № 3	Шероховатая	Полустекловидный, с крапинами	Однотонный темно коричневый с зеленым оттенком
Рецептура № 4	Шероховатая	Мучнистый, с крупными крапинами	Однотонный коричневозеленый
Рецептура № 5	Шероховатая	Полустекловидный, с крапинами	Однотонный светло коричневый с зеленым оттенком
Рецептура № 6	Шероховатая	Полустекловидный, с крапинами	Однотонный светло коричневый с зеленым оттенком

Таблица 3

Варочные свойства экспериментальных макаронных изделий

Наименование исходного продукта	Варочные свойства макаронных изделий
	Длительность варки, мин	Коэффициент увеличения объема, К	Количество сухих веществ в варочной воде, %
Контроль – крупка из твердозерной пшеницы	7,0	1,85	4,6
Рецептура № 1	8,0	1,60	6,7
Рецептура № 2	8,0	1,55	8,6
Рецептура № 3	9,0	1,69	7,8
Рецептура № 4	9,5	1,60	8,2
Рецептура № 5	9,0	1,71	7,0
Рецептура № 6	9,0	1,69	7,3

Также отмечен незначительный рост длительности варки и увеличение сухих веществ в варочной воде. Максимальное количество сухих веществ, перешедших в варочную воду, отмечено в рецептурах № 2 и № 4. Следовательно, можно сделать вывод, что данные рецептуры не эффективно использовать при изготовлении макаронных изделий.

Заключение

Проведенные исследования показали, что большинство рассмотренных композиций возможно использовать в качестве основы для разработки рецептур при производстве крупяных продуктов в виде макаронных изделий.

Полученные крупяные продукты с использованием способа формования их на ма- каронном прессе обладали хорошими органолептическими показателями и варочными свойствами.

Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию соотношений компонентов и технологических решений по выработке крупяных продуктов на основе технологии макаронных изделий.

Научно-исследовательская работа проведена за счет субсидий на выполнение прикладных научных исследований в рамках программы (тема 0410-2020-0006) «Разработка технологии производства крупяных продуктов обогащенных макро- и микронутриентами для лиц пожилого возраста».