Панировочные системы: II. Возможности безглютеновых альтернатив

Жареные продукты встречаются в традиционных и региональных кухнях практически во всех частях мира и ценятся из-за их вкусовых качеств – золотистого цвета, приятного аромата, хрустящей корочки.

Изменение образа жизни и пищевых привычек, широкий ассортимент и доступность полуфабрикатов и кулинарной продукции с использованием кляра и панировочных сухарей в торговых сетях и предприятиях общественного питания привели к увеличению их потребления. Однако в настоящее время потребители заинтересованы не только во вкусных и питательных продуктах, но и в продуктах с особыми свойствами, например, без ингредиентов с клейковинными белками.

Увеличение спроса на данную продукцию обусловлено несколькими причинами. Главная – это исключение глютена из рациона по медицинским показаниям, к которым относятся: целиакия и другие аутоимунные состояния; аллергия на пшеничную муку (респираторная, пищевая, контактная и др.); чувствительность к глютену (нецелиакическая непереносимость глютена) [2]. В последнем случае при попадании клейковинных белков в организм, отмечаются симптомы, сходные с целиакией, но ни аллергические, ни аутоиммунные механизмы в развитие состояния не вовлечены. Независимо от того, как проявляется непереносимость глютена и в какой из форм она диагностирована, заболевание требует соблюдения строгой безглютеновой диеты. Второй причиной, по которой исследователи и производители занимаются проблемой разработки безглютеновой продукции, является увеличение числа потребителей, не желающих потреблять сырьевые компоненты, содержащие глютен, для поддержания эффекта «ореола здоровья». Несмотря на то, что продукты без глютена обычно содержат меньше клетчатки, витаминов группы B, витамина D, железа, кальция, цинка, а также отсутствие доказательств существенных преимуществ соблюдения безглю-теновой диеты для населения в целом показано, что потребители часто воспринимают безглю-теновый рацион как более здоровый [32]. Отчасти такое восприятие формируется с помощью информации в социальных сетях.

Следующая причина связана с ростом числа потребителей, не отказывающихся пробовать различные новинки. В настоящее время промышленность предлагает множество различных безглютеновых пищевых продуктов и кулинарных изделий, в том числе с новыми видами сырьевых ингредиентов. Поэтому создавшийся рост потребительского спроса переводит рынок безглютеновых продуктов питания из специализированной ниши в рынок традиционных продуктов [22, 32].

Материалы и методы

Объектом исследования являлась рецензируемая зарубежная и отечественная научная литература за последние двадцать лет, размещенная в базах данных Elsevier's Science Direct, Scopus, РИНЦ. При поиске использовались ключевые слова «gluten-free» в сочетании с терминами «batter», «breader», «breading», «breadcrumbs», «coatings», «nuggets», а также «без клейковины» «без глютена», «панировка», «панировочные сухари», «кляр». Использованы методы поиска, отбора, анализа, обобщения и синтеза результатов научных данных. Обзор включает анализ 44 зарубежных и отечественных литературных источников исследовательских и обзорных публикаций, соответствующих тематике, исключая материалы конференций, сборников трудов и т. п.

Результаты

Качество изделий с использованием панировочных систем. Учитывая, что панировочные покрытия оказывают заметное влияние на формирование вкуса, запаха и других органолептических показателей качества готовой продукции к ним предъявляется ряд требований: возможность адгезии к различным поверхностям пищевых продуктов, улучшение сцепления и прочности внешнего слоя, сохранения хрусткости в корочке, снижение поглощения масла при оптимальном удержании влаги в субстрате. Поэтому привлекательность панировочных систем при использовании новых видов сырья не должна ухудшаться с точки зрения сенсорных качеств при оптимальной абсорбции жира.

Известно, что наличие клейковинных белков способствует типичным вязкоупругим свойствам, которые обеспечивают хорошее сцепление пищевой матрицы и оптимальное формирование теста на различных этапах технологического процесса приготовления таких продуктов как хлеб, макароны, ряд мучных кондитерских изделий и различной кулинарной продукции с панировочным покрытием. И хотя проблемы, связанные с отсутствием клейковинных белков в панировочных системах, кажутся менее значимыми ввиду отличительных особенностей сенсорных характеристик таких изделий, необходимость получения адекватной вязкости и других желаемых свойств теста часто требует дополнительных исследований и изменения рецептуры при использовании новых компонентов для сохранения привычных органолептических показателей.

Molchanova E. N. et al. Proceedings of VSUET, 2024, vol. 86, no. 1, pp. 108-116

В целом, механизмы, ответственные за органолептические свойства панированных изделий, достаточно сложны, т. к. при высоких температурах во время жарки происходят различные реакции, вызванные нагреванием, включая денатурацию белков, клейстеризацию крахмала, окисление липидов, реакцию мелано-идинообразования и др.

Одним из главных факторов привлекательности для потребителя является вкус и аромат жареных блюд. Возникающий при жарке аромат характеризуется большим разнообразием различных летучих соединений: альдегидов, спиртов, кетонов, карбоновых кислот, гетероциклических соединений, углеводородов и др. [14, 43]. Среди них важную роль играют ненасыщенные альдегиды (например, 2,4 – декадиеналь), поскольку они обеспечивают сильный вкус жареного при относительно низких концентрациях из-за их низких пороговых значений. Формирование приятных летучих вкусовых соединений обычно связано не только с окислением липидов и реакцией Майяра, но и с взаимодействием промежуточных и/или конечных продуктов этих реакций между собой, а также с оптимальной доступностью кислорода для соответствующей скорости окисления липидов. Вкусу жареных панированных изделий способствуют свободные аминокислоты и пептиды, образующиеся в результате расщепления белков панировочных покрытий. Продукты реакции зависят от компонентного состава покрытия, вида масла и условий жарки [14, 39].

Желаемый золотистый цвет жареных продуктов является результатом неферментативной реакции потемнения Майяра. Интенсивность реакции связана с количеством редуцирующих сахаров и аминокислот, присутствующих в компонентах панировочной системы, а также с температурой и временем жарки. Потребители обычно предпочитают жареные продукты золотистого цвета. В исследованиях для восприятия и описания цвета используют колориметры или технологии компьютерной визуализации. С инструментальной точки зрения цвет часто описывается трехцветными цветовыми координатами, такими как система Lab, где L – яркость, a – краснота / зеленость, а b – желтизна / голубизна. Меру общего изменения цвета продукта в результате какого-либо процесса, например жарки, можно охарактеризовать разницей цвета ΔE. Общепринятым хорошим качеством и внешним видом, соответствующим координатам цветового пространства, является более высокое значение L и b и меньшее значение a. Тогда как жарка обычно вызывает уменьшение L, увеличение a (покраснение) и увеличение b

На хрустящую текстуру жареных продуктов в значительной степени влияет состав панировочного покрытия, поглощение им масла, а также миграция воды на этапах жарки и охлаждения [39]. Известно, что более высокое содержание белка приводит к более твердой текстуре и хрустящей корочке. У некоторых альтернативных видов муки количество белка ниже, что может привести к мягкой или ломкой текстуре. На текстуру также может повлиять и тип масла, используемого для жарки. Показано, что показатель хрусткости увеличивается по мере увеличения степени насыщенности масла [28].

Таким образом, изменение рецептурных компонентов панировочных систем может повлиять на интенсивность тех или иных химических реакций с изменением ожидаемых сенсорных характеристик жареных продуктов и сказаться на намерениях покупки.

Технологические свойства панировочных систем . Панировочные покрытия должны обеспечивать необходимые технологические свойства при приготовлении панированных изделий: способствовать адгезии к различным поверхностям, удерживать влагу субстрата в оптимальных значениях, создавать прочность внешнего слоя с сохранения хрусткости в корочке, а также способствовать меньшему поглощению масла при жарке.

В большей части панированной продукции используются многослойные панировочные системы. Каждый слой покрытия (для предварительной обработки, промежуточный слой и слой внешней панировки) вносит свой вклад в различные аспекты, формирующие качество продукта [3, 4].

Так называемое «предварительное напыление», поглощая влагу из субстрата, необходимо для улучшения адгезии и удерживания рецептурного количества теста. Для этого обычно используется пшеничная мука или комбинация различных видов муки, крекерная мука, крахмал, в том числе модифицированный, мелкие панировочные сухари, приправы, камеди.

Жидкое тесто как часть панировочной системы может иметь различные предназначения: в качестве промежуточного слоя оно улучшает адгезию панировочных сухарей (адгезионное тесто), формирует оболочку вокруг субстрата (когезионное тесто) или создает достаточно объемный воздушный слой (тесто темпура) [38].

Панировочные сухари в многослойной системе являются наружным слоем панировочного покрытия. Различные виды этого элемента имеют характерный вкус, размер, текстуру, цвет, устойчивость к обжариванию и другие показатели, характеризующие качество покрытия [15, 16]. Самой распространенной является крошка, получаемая из выпеченного и подсушенного хлеба. При необходимости, панировочные сухари для улучшения внешнего вида легко смешиваются с красящими ингредиентами (например, паприкой или куркумой) или специями и другими ароматообразующими компонентами в различных комбинациях для придания продукту насыщенного цвета или новых вкусовых оттенков.

Таким образом, при использовании без-глютенового покрытия должны быть учтены изменения в рецептурах каждого компонента панировочной системы с сохранением привычных органолептических качеств готового продукта.

Предварительное «напыление» является первым компонентом многослойной системы покрытия для создания лучшей адгезии с последующим слоем. Учитывая подобность химического состава и крупность помола многих видов муки, в том числе безглютеновой, можно предположить возможность использования каждого вида в качестве предварительного напыления. Исключением является мука из бобовых, которая, несмотря на наличие значительного ассортимента в торговых сетях, не желательна в данном качестве. Большинство семян зернобобовых культур содержит антипитательные вещества, для инактивации которых требуются другие условия термической обработки. Однако бобовую муку, применяя ряд дополнительных технологических приемов, можно использовать для приготовления жидкого теста. При этом, несмотря на возможность появления слегка «бобового» привкуса, высокое содержание белка является хорошим преимуществом, особенно при использовании веганских аналогов мяса, птицы или рыбы. Любые неприятные нотки вкуса можно смягчить, используя дрожжевые экстракты, неактивные пищевые дрожжи или другие ингредиенты, маскирующие вкус.

Кроме муки в качестве первого слоя в многослойной панировочной системе предлагалось использование окисленного крахмала и гидроколлоидов [6]. Эффективность зависела от используемых технологических приемов. Так, окисленный крахмал показал хорошие результаты при различных способах приготовления (при жарке во фритюре, духовом шкафу или микроволновой печи), а гидроксипропилме-тилцеллюлоза и ксантановая камедь проявили лучшие адгезионные свойства, при использовании только в микроволновой печи.

Жидкое тесто (кляр). Реологические свойства являются одними из наиболее важных физических свойств, определяющих поведение

Для приготовления безглютенового теста вместо пшеничной муки можно использовать не только традиционно применяемые в производстве таких изделий рисовую и кукурузную муку, но ряд других. В частности для данных целей рассматривалась мука из амаранта, семян чиа, лебеды, сорго, тапиоки, бобовых [9, 10, 20, 36, 37]. Все виды являются богатыми источником пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ, а также биологически активных компонентов. Однако не все виды муки способны удовлетворить необходимым технологическим свойствам и получить готовый продукт желаемого качества. Так, органолептические показатели наггетсов с использованием муки тапиоки были были оценены как неудовлетворительные [36]. С точки зрения безопасности при определении количества акриламида, одного из главных вредных соединений, образующихся при жарке, показано, что при использовании муки чиа в качестве ингредиента содержание акриламида было минимальным [12].

Чаще всего технологические свойства муки оценивают не только по вязкости, но и по другим показателям. Так, для различных видов муки – льняной, рисовой, нутовой, кукурузной, кунжутной, муки из тыквенных семечек, из семян киноа и чиа были рассмотрены водо- и жироудерживающая способность (ВУС и ЖУС, соответственно), набухаемость, эмульгирующая способность. Результаты исследований показали, что ВУС для муки льняной и муки из семян чиа самая высокая и находится в диапазоне 8,0–10,0 г/г, для остальных видов – в два-три раза ниже (2,5– 5,0 г/г). Установлено, что ВУС почти всех образцов увеличивается при выдерживании смеси в нагретой воде [1]. Набухаемость для муки льняной и муки из семян чиа составляла 10–12 г/г, для остальных видов была значительно ниже и не превышала 5,0 г/г. Показатели ЖУС исследуемых образцов муки имели меньшие различия между собой и колебались в незначительных пределах от 3,31 до 3,59 г/г При нагревании и выдержке смеси в течение 60–120 минут они

Molchanova E. N. et al. Proceedings of VSUET, 2024, vol. 86, no. существенно снижались – до 0,38…0,50 г/г. Образцы эмульсий, приготовленных при комнатной температуре с использованием муки льняной, кунжутной, муки из семян тыквы и семян чиа, были более устойчивы по сравнению с остальными [1].

Изменение реологических свойств жидкого теста в процессе приготовления является одним из важных в получении желательных характеристик продуктов. Вязкость жидкого теста является функцией нескольких переменных, включая вид муки, ее состав (особенно содержание белка, крахмала и пентозанов), размер частиц, количество присутствующей воды и температуру. Изучая реологические свойства теста из различных видов муки показано, что вязкость может варьировать в различных пределах: от 1,08 – у кукурузной муки до 7,41 Па.с – у пшеничной; у рисовой – занимала промежуточное положение (4,46 Па.с) [40, 41]. Добавление соли (2,5 %) снижало вязкость теста всех образцов. Тесто из кукурузной и рисовой муки имело более «песчанистую» структуру, потому что белки данных видов зерновых плохо впитывают воду при низких температурах, не набухают и не образуют связи друг с другом. Кроме особенностей белковых веществ данных видов муки различия в вязкоупругих свойствах теста могут быть связаны с различиями в размерах частиц. Как правило, вязкость увеличивается с увеличением размера частиц. При сравнении качества теста из рисовой и соевой муки установлено, что соевая мука обеспечивала наибольшую кажущуюся вязкость, улучшенную хрусткость и цвет [21]. Следует отметить, кукурузная мука, как белая, так и желтая, является основным ингредиентом для многих видов жидкого безглютенового теста. При этом желтая кукурузная мука является более предпочтительной, т. к. способствует не только текстуре, но и придает более приятный цвет готовому изделию.

Известно, что различное соотношение крахмальных полисахаридов в некоторых зерновых культурах, например в рисе, оказывает влияние на консистенцию готовых блюд. Данное обстоятельство побудило исследователей [34] изучить влияние содержания амилозы в рисовой муке на физические свойства жидкого теста. Мука была получена из различных типов риса, при этом содержание амилозы колебалось от 6 до 29 %. Результаты эксперимента показали, что вязкость рисового теста была обратно пропорциональна содержанию амилозы. Наилучшие результаты были получены при комбинировании различных образцов муки. Авторы предположили, что при этом достигается близкое к составу крахмала в пшеничной муке соотношение ами-лоза-амилопектин.

Роль гидроколлиоидов в показателях качества жидкого теста. В последние десятилетия широкое применение в производстве безглюте-новой продукции (хлеба, печенья, кексов, лапши и др.) нашли гидроколлоиды [23 –26, 29]. Включение их в рецептуру позволяет имитировать реологические свойства клейковинных белков с получением продуктов традиционных органолептических качеств.

Гидроколлоиды также используются как ингредиент панировочных систем [7, 8, 13, 17–19, 27, 41, 42]. Важным преимуществом гидроколлоидов в жареных продуктах является снижение поглощения масла при жарке, что позволяет удовлетворять спрос с учетом увеличивающихся тенденций потребителей к здоровому питанию. Кроме этого, они обеспечивают широкий спектр технологических параметров, включая вязкость, адгезию, механическую стойкость внешней корочки и устойчивость к замораживанию-оттаиванию [18, 38].

Большинство гидроколлоидов оказывают существенное влияние на доступную свободную воду, что соответственно влияет на реологию жидкого теста, при этом изменение физических свойств происходит с помощью различных процессов: загущения, эмульгирования, стабилизации [35]. Способность гидроколлоидов к гелеобразованию позволяет улучшить адгезионные свойства. Не гелеобразующие камеди (гуар, трагакант и ксантан) не оказывают существенного влияния на адгезию.

При связывании с крахмалом гидроколлоиды обладают сильным синергическим действием и улучшают его реологические и термические показатели [30, 44]. Так, при изучении влияния нескольких видов камедей на реологические свойства жидкого теста на основе крахмала установлено, что по интенсивности водосвязывающей способности камеди можно расположить в ряд: ксантановая камедь > карбокисметилцеллю-лоза Na > гуаровая камедь; по степени вязкости теста: ксантановая камедь > гуаровая камедь > карбокисметилцеллюлоза. Аналогичная зависимость наблюдалась в показателях динамических модулей при температуре ниже 40 °C. Методом термогравиметрии показано, что при дальнейшем повышении температуры гидроколлоиды замедляли клейстеризацию крахмала и повышали его термическую стабильность. Структура теста, образованная ксантановой камедью, во время жарки во фритюре была менее подвержена повреждениям – образованию трещин и пор. Все гидроколлоиды усиливали термическую стабильность корочки и уменьшали проникновение масла в жареные изделия.

Ученые [19] исследовали совместное влияние гидроколлоидов (метилцеллюлозы и карбокси-метилцеллюлозы), кукурузного крахмала и смеси рисовой и кукурузной муки. Результаты показали, что добавление карбоксиметилцел-люлозы оказало большее положительное влияние на сенсорные свойства продуктов.

В качестве безглютеновой альтернативы верхнего слоя панировки традиционно используют крошку, приготовленную из хлеба или крекеров, не содержащих глютен. В качестве нетрадиционных ингредиентов были предложены прессованный рис, тонкая вермишель, кокос, сушеные овощи, окара совместно с ламинарией [3, 5, 31, 36], которые также дают возможность расширить ассортимент безглютеновых панировочных систем. Для сухих крошек из корня петрушки и сельдерея при использовании их совместно с кляром на рисовой основе установлен оптимальный размер частиц – 0,8 мм и получена математическая модель зависимости органолептических показателей от вязкости кляра [5]. Показано, что при применение прессованного риса показало высокую степень адгезии при меньшем жиропоглощении. Гранулы соево-ламинариевой композиции, имеющие высокое содержание витамина Е, йода, пищевых волокон и белка, возможно применять не только для панирования, но и в качестве компонента фаршевых систем [3]. Кокосовая крошка, как побочный отход процесса экстракции кокосового

Заключение

Таким образом, жареные продукты во фритюре продолжают оставаться востребованными у потребителей. Растет интерес к использованию панировочных систем из альтернативного сырья. Для удовлетворения запроса в безглютеновых покрытиях многие исследователи сосредоточили свое внимание на применение различных видов муки и других ингредиентов. При этом для получения продуктов традиционного качества необходимы дополнительные компоненты. Наибольшее применение для этих целей нашли гидроколлоиды, которые позволяют улучшить реологические показатели теста и получить желаемые текстурные свойства готовых изделий. Потенциал различного сырья для безглютеновых панировочных покрытий еще не достаточно изучен, поэтому данное направление представляет интерес для дальнейших исследований.