Обоснование рецептурного состава и технологических особенностей производства сухих смесей для производства безглютеновых мучных кулинарных изделий

Правильное питание - важнейший фактор, обеспечивающий здоровье человека, его способность к труду и противостоянию внешним неблагоприятным воздействиям, определяющий качество и продолжительность жизни [1].

В последние десятилетия внимание исследователей все больше привлекает проблема непереносимости злакового белка - глютена [4, 5].

Глютен - это нерастворимый в воде комплекс белков (проламинов, глютенинов) с малым содержанием липидов, сахаров и минералов. Токсичными для больных целиакией являются проламины: глиадин пшеницы; секалин ржи; хордеин ячменя; овеин овса не вызывает атрофии слизистой оболочки тонкой кишки и повышения титров аутоантител, но нельзя исключить контаминацию продуктов из овса другими злаками, поэтому его также не рекомендуется употреблять при целиакии [14].

Увеличивается число людей, страдающих от аллергии, при которой потребление любого продукта с содержанием глютена представляет потенциальную опасность для здоровья [2]. В отличие от многих других видов аллергии, аллергия к глютену может вызвать серьёзное нарушение работы желудочно-кишечного тракта и нанести вред организму. Крайним проявлением непереносимости является целиакия. Целиакия выявляется во всех странах и регионах мира и сохраняет устойчивую тенденцию к увеличению ее частоты [4]. В европейских странах, США и России частоту целиакии, как наиболее хорошо изученного варианта непереносимости глютена, первоначально рассчитали эмпирически на основании клинических данных [7].

В табл. 1 представлены данные по распространенности целиакии в различных географических зонах.

В настоящее время интенсивно развива-

Таблица 1

Распространенность целиакии в различных географических зонах [7]

Страна Распространенность при клиническом исследовании Распространенность, определяемая при исследовании серологических и гистологических маркеров Италия (дети) 1:1000–4500 1:184 Дания (взрослые) 1:10 000 1:500 Финляндия (взрослые) 1:1000 1:130 Венгрия (дети) 1:3950 1:184 США (взрослые) 1:10 000 1:111 (взрослые), 1:167 (дети) Испания (дети) 1:1450 1:389 Швеция (взрослые, дети) 1:330 (дети) 1:190 (взрослые), 1:177 (дети) Ирландия (взрослые) 1:300 1:112 Бразилия Нет данных 1:50 (дети в стационаре) Новая Зеландия (взрослые) Нет данных 1:90 ется производство специализированных продуктов питания с ингредиентами, присутствие которых в пище недопустимо по определенным медицинским показателям (аллергены, некоторые типы белков, олигосахаридов, полисахаридов и др.). Продукты питания, не содержащие глютена, являются одним из сегментов рынка пищевых продуктов [12].

Однако подавляющее большинство без-глютеновых товаров, представленных на российском рынке, произведены в странах ЕС, имеют высокую стоимость. Отечественные предприятия не готовы вкладываться в такое специфическое и ответственное производство при отсутствии нормативно-правовой базы по соблюдению норм содержания глютена (белка злаковых культур) в продукции и по ее маркировке.

В соответствии с требованиями стандарта ALINORM 08/31/26, подготовленного Комитетом Комиссии Кодекса Алиментариус по питанию и пищевым продуктам для специальных диет (CCNFSD), продукты специализированного питания с пониженным содержанием глютена должны содержать 20–100 мг/кг глютена, а безглютеновые продукты питания не должны содержать более чем 20 мг/кг глютена и должны маркироваться как «безглюте-новые» (gluten-free) [6].

На кафедре технологии питания Уральского государственного экономического университета более 5 лет проводятся исследова- ния по разработке мучных безглютеноых блюд и изделий. Разработан широкий ассортимент мучных кондитерских изделий (кексы, печенье, бисквиты), хлеб и хлебобулочные изделия, соусы на основе муки, не содержащей глютен [9, 10]. Готовые кулинарные изделия – блины, блинчики и оладьи [8].

Одной из особенностей производства без-глютеновых изделий является риск перекрёстного заражения (случайное попадание глютена в пищу) в процессе переработки на том же производственном оборудовании, что и глютенсодержащие сырье. Для обеспечения «безглютеновой» безопасности целесообразно использовать специальное оборудование и посуду, которые до этого не соприкасались с изделиями из пшеничной муки. По той же причине «перекрёстного заражения» очень важно следить за «чистотой» не только продуктов, но и самого процесса приготовления пищи. В домашних условиях и в условиях предприятий общественного питания эти требования трудно выполнимы [15].

В этой связи актуальной задачей пищевой промышленности является разработка новых технологий многокомпонентных без-глютеновых продуктов с длительным сроком годности.

Объекты и методы исследований

В качестве рецептурных компонентов и объектов исследования использовались без-глютеновые виды муки (рисовая, гречневая, соевая, амарантовая). Объектами исследований являлись сухие кулинарные смеси для приготовления блинчиков, изготовленные из муки, не содержащей глютен.

Применяли общепринятые и специальные методы оценки качества и технологических свойств разработанной продукции.

Общее содержание аминокислот – методом ионообменной хромотографии на аминоанализаторе Т 339. В работе использована смола OSHIONFa (Чехия). Суммарный аминокислотный состав определяли в гидролизатах после кислотного гидролиза продукта в стандартных условиях (24 часа при 110 °С 6н HCl). Условия гидролиза не позволяют определить триптофан.

Для статистической обработки экспериментальных данных использовались стандартные методы статистического, корреляционного анализа (пакет прикладных программ MS Excel).

Результаты и их обсуждение

Проведен анализ статистических данных по распространенности заболевания целиакия среди населения РФ. Показано, что распространенность целиакии значительно варьирует в различных регионах, например, в Европе колеблется от 1:300 в Западной Ирландии и 1:267 в Швеции до 1:10000 в Дании, составляя в среднем 1:1000-1:2000 [17]. В России до сих пор нет регулярных исследований по изучению распространенности глютеночувствительной целиакии. Последний раз такое исследование проводилось в 2012 году в лаборатории диагностики аутоиммунных заболеваний Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова с участием 1019 человек. По его итогам у 4,4 % пациентов (45 человек) выявлен один маркер целиакии, а полный комплекс симптомов встречается у 2,2 % пациентов (22 человека). Согласно этой статистике, в России можно насчитать от 3 до 6 млн человек, больных целиакией [7].

Однако следует отметить, что распространённость целиакии значительно превышает ее клиническую диагностику (рис. 1).

Промышленное производство мучных изделий для больных целиакией основывается на применении разнообразного безглютенового сырья: крахмала кукурузного, рисовой, овсяной, амарантовой, гречневой муки и других видов сырья [3]. Основным недостатком большинства мучных безглютеновых изделий явля- ется их низкая пищевая ценность, обусловлен- ная высоким содержанием крахмала, низким содержанием белков, пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ [13].

Рис. 1. Диаграмма количества диагностированной и латентной целиакии

В ранее проведенных исследованиях [8, 9] нами разработаны и апробированы рецептуры блинчиков из муки, не содержащей глютен, для кафе, ресторанов и других предприятий общественного питания, сбалансированных по пищевой ценности, в том числе по органолептическим показателям.

Составление композиций сухих смесей для производства безглютеновых блинчиков осуществляли из основного (мука рисовая, гречневая, соевая, амарантовая) и дополнительного сырья (яичный порошок, сухое молоко, сахар-песок, соль поваренная).

В зависимости от используемого сырья были разработаны следующие виды сухих смесей для производства безглютеновых блинчиков:

• –    сухая смесь № 1 – Блинчики рисовокукурузные;

• –    сухая смесь № 2 – Блинчики рисовоамарантовые;

• –    сухая смесь № 3 – Блинчики рисовосоевые.

Рецептурный состав сухих смесей для производства безглютеновых блинчиков подбирался по органолептическим показателям и с учетом содержания в муке основных аминокислот, для обеспечения функциональных свойств продукции. Ниже приводится аминокислотный состав безглютеновых видов муки, определяющий их пищевую ценность (табл. 2). Условия гидролиза не позволяют определить триптофан.

Таблица 2

Содержание и состав аминокислот рисовой, кукурузной, амарантовой и соевой муки (n = 3)

Название аминокислот	Рисовая мука		Кукурузная мука		Амарантовая мука		Соевая мука
	мг на 100 г	% от общего кол-ва	мг на 100 г	% от общего кол-ва	мг на 100 г	% от общего кол-ва	мг на 100 г	% от общего кол-ва
Незаменимые аминокислоты,	3250,59	32,09	2916,07	35,69	3928,70	37,51	16756,3	44,60
в т. ч. валин	409,94	4,05	387,16	4,74	312,62	2,72	2884,5	7,67
изолейцин	360,64	3,56	306,54	3,75	465,80	4,68	2861,0	7,61
лейцин	888,23	8,77	1019,91	12,49	869,05	8,8	4241,5	11,29
лизин	444,87	4,39	306,60	3,75	1028,73	10,49	1489,5	3,96
метионин	208,60	2,06	177,31	2,17	222,50	1,56	1152,2	3,06
треонин	318,50	3,14	270,73	3,31	390,58	3,72	1276,0	3,39
фенилаланин	619,81	6,12	447,82	5,48	339,42	3,06	2851,4	7,59
Заменимые аминокислоты,	6878,14	67,91	5251,97	64,31	4877,41	62,48	20807,4	55,39
в т. ч. аланин	531,46	5,25	579,15	7,09	640,23	8,20	1213,9	3,23
аргнин	1144,31	11,30	520,26	6,37	376,46	4,82	2316,1	6,16
аспарагиновая кислота	902,95	8,91	491,99	6,02	875,84	11,21	2875,0	7,65
гистидин	365,07	3,60	357,33	4,37	372,58	4,77	1186,5	3,15
глутаминовая кислота	2229,50	22,01	1850,49	22,66	2343,51	23,21	6460,2	17,19
пролин	175,88	1,74	224,25	2,75	178,56	2,28	1794	4,77
серин	416,10	4,11	321,53	3,94	262,45	3,36	1308,5	3,48
тирозин	387,55	3,83	329,42	4,03	284,56	3,64	1341,2	3,57
глицин	589,61	5,82	472,69	5,79	540,54	6,92	1624,0	3,32
цистин	135,71	1,34	104,87	1,28	202,68	2,59	687,6	1,83
Общая сумма	10128,73	100,0	8168,04	100,0	9806,11	100	37563,6	100,0

Исследование аминокислотного состава показало, что в анализируемых видах муки содержатся такие незаменимые аминокислоты, как: валин, лизин, фенилаланин, изолейцин, лейцин, метионин, треонин. Амарантовая мука богата лизином (1028,73 мг на 100 г), лизин способствует усвоению кальция из пищи. Характерной особенностью для данных видов муки является высокое содержание глютаминовой кислоты (22,66 % для кукурузной, 22,01 % для рисовой муки, и 23,21 % для амарантовой муки), аспарагиновой кислоты (8,91 % для рисовой муки, 11,21 % для амарантовой муки и 7,65 % для соевой муки), а также высокое содержание аргинина (11,19 % – в рисовой муке). В соевой муке наблюдается высокое содержание глицина – 1624,6 мг на

100 г, что в 3 раза выше в сравнении с рисовой мукой.

Аминокислотный состав белка является одним из важных показателей, характеризующих его пищевую ценность [11]. Объясняется это следующим: белки, попадающие с пищей в организм человека, под действием ферментов пищеварительных органов гидролизуются до аминокислот, из которых также при участии ферментов образуются разнообразные белки, необходимые для человека [16]. На основании анализа аминокислотного состава, на наш взгляд, целесообразнее использовать одновременно два вида муки в рецептуре сухих смесей для производства безглю-теновых блинчиков, так как это позволит сбалансировать комплементарный состав белка.

Органолептические показатели сухих без-глютеновых смесей для блинчиков представлены в табл. 3. Сравнительная оценка показала, что наилучшими органолептическими показателями характеризуется смесь № 1 из рисово-амарантовой муки, прежде всего за счет приятного запаха и вкуса и послевкусия амарантовой муки. Наименее привлекательными органолептическим показателями обладает смесь № 3 из рисово-соевой муки, однако данный образец характеризуется самым высоким содержанием аминокислот белка, а, следовательно, и пищевой ценностью.

Разработана базовая технология производства сухих безглютеновых смесей для блинчиков. Блок-схема технологического процесса производства сухих безглютеновых смесей для блинчиков с обозначением кон- трольных критических точек (ККТ) опасностями представлена на рис. 2.

Для приготовления из сухих смесей блинчиков в домашних условиях и в условиях предприятий общественного питания разработаны рекомендации. В сухие смеси для замеса теста добавляют питьевую воду или теплое молоко и тщательно перемешивают. Готовую смесь процеживают. Выпекают на разогретых (чугунных) сковородах, толстостенных противнях или электросковородах до образования румяной корочки при температуре 200–180 °С.

Готовые смеси для производства блинчиков из безглютеновых видов муки упаковывали в картонные коробки с внутренним пакетом из комбинированного полимерного материала. Наполненный смесью внутренний па-

Таблица 3

Органолептические показатели сухих безглютеновых смесей для блинчиков

Наименование показателя	Рисово-амарантовая смесь № 1	Рисово-кукурузная смесь № 2	Рисово-соевая смесь № 3
Внешний вид и консистенция	Порошкообразная смесь без посторонних включений. Все компоненты, предусмотренные рецептурой, и равномерно распределены по всей массе.
Цвет	Белый, белый со светлокремовым оттенком	Белый, со светло – желтым оттенком	Белый, белый с желтотемно кремового оттенка
Запах	Слабовыраженный ореховый запах амарантовой муки без посторонних запахов, не затхлый, не плесневый	Слабовыраженный запах кукурузной муки, без посторонних запахов, не затхлый, не плесневый	Слабовыраженный запах соевой муки без посторонних запахов, не затхлый, не плесневый
Вкус	Без посторонних привкусов, не кислый, не горький	Без посторонних привкусов, не кислый, не горький	Без специфического бобового привкуса, горечи, кисловатого и других посторонних привкусов

Рис. 2. Технологическая схема производства сухой безглютеновой смеси для блинчиков

кет заполняют азотом и герметично запаивают. Азот предохраняет содержимое пакетов от окисления и меланоидинообразования, что существенно удлиняет срок их хранения. Хранили при температуре (18 ± 3) °С и относительной влажности воздуха не более 75 %, в течение 6 месяцев. Установлены регламентируемые показатели качества (табл. 4).

Плесень, видимая невооруженным глазом, патогенные микроорганизмы не допускаются. Содержание токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов не должно превышать допустимых уровней, установленных ТР ТС 021/2011 о безопасности пищевой продукции.

Для разработанного ассортимента сухих смесей, предназначенных для производства безглютеновых блинчиков, была рассчитана пищевая и энергетическая ценность. Данные представлены в табл. 5.

Выводы

При разработке рецептур смесей безглю-теновых блинчиков с учетом органолептических и физико-химических показателей качества готовых изделий были подобраны оптимальные соотношения муки: рисовой, амарантовой и соевой. Замена пшеничной муки второстепенными видами муки, имеющими в своем составе повышенное содержание белка и незаменимых аминокислот, пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ, позволит повысить пищевую и биологическую ценность блюда, его качественные показатели.

По результатам проведенных исследований на сухие смеси, предназначенные для выработки безглютеновых блинчиков в условиях пищевых производств, а также адаптированных для производства в домашних условиях, разработана нормативная документация (СТО и ТИ).

Таблица 4

Регламентируемые показатели сухих безглютеновых смесей для блинчиков

Наименование показателя	Рисовоамарантовая смесь № 1	Рисовокукурузная смесь № 2	Рисово-соевая смесь № 3
Щелочность, не более, град	15,0
Массовая доля сахара (редуцирующих), не менее, %	10,0
Массовая доля влаги, не более, %	12,0		10,0
Массовая доля металлических примесей (частиц не более 0,3 мм в наибольшем линейном измерении), %, не более	3·10–4
Посторонние примеси	Не допускается
Зараженность вредителями хлебных запасов	Не допускается

Таблица 5

Пищевая и энергетическая ценность сухих смесей, предназначенных для выработки безглютеновых блинчиков (на 100 г продукта)

Наименование продукта	Белки, г	Жиры, г	Углеводы, г	Пищевые волокна, г	Энергетическая ценность, ккал
Рисовоамарантовая смесь № 1	13,21	8,79	34,09	5,8	338
Рисовокукурузная смесь № 2	12,47	8,01	35,47	3,7	334
Рисово-соевая смесь № 3	25,8	7,85	19,29	12,3	321