Применение зеленой стручковой фасоли для обогащения пшеничной муки

Обогащение мучных изделий эссенциальными элементами - это необходимость, продиктованная трансформацией современного образа жизни, связанного со снижением физических энергозатрат, а также изменением экологических условий обитания [2, 3]. Темпы современной динамичной жизни только способствуют увеличению ассортимента изделий с использованием пшеничной муки, в т. ч. продуктов быстрого приготовления - фастфуда. Высокая популярность пиццы, пасты, лазаньи и других мучных изделий послужила мотивацией к созданию нового продукта - муки, обогащенной биогенными элементами зеленой стручковой фасоли и обладающей более низким гликемическим индексом по сравнению с исходным значением для пшеничной муки.

Фасоль стручковая зеленая ( Phaseolus vulgaris ) относится к семейству Бобовые; представляет собой плоды в оболочке (стручке). Сбор урожая производят в «молочной» стадии зрелости плодов - стручки и бобы остаются нежными и мягкими [4].

Ценные свойства стручковой фасоли известны и востребованы достаточно давно. Благодаря сбалансированному сочетанию клетчатки, фолиевой кислоты, магния и калия фасоль является мощным средством профилактики инфарктов и инсультов; часто применятся при лечении бронхитов и ревматизме. При сердечнососудистых заболеваниях фасоль активно противостоит процессам старения тканей, образованию холестерина, развитию атеросклероза, гипертонии, нарушению сердечного ритма. Содержание железа в составе стручковой фасоли помогает в борьбе с анемией; цинк регулирует углеводный обмен и помогает победить ожирение и нарушения липидного обмена, а медь стимулирует синтез гемоглобина и адреналина [4, 5].

В 100 г свежих зеленых стручков фасоли содержатся: белки (2 г), жиры (0,2 г), углеводы (7 г), из них клетчатка (2,5-3,5 г), каротин (0,5 мг), витамины С, Е, А, группы В (суммарно 22,9–27,3 мг), крахмал (0,5–1 г), а также желе-зо,калий, кальций, цинк, магний, хром. Калорийность стручковой фасоли составляет 24 ккал/100 г [4, 6, 7].

Цель исследования : изучение возможности обогащения пшеничной муки биологически активными веществами зеленой стручковой фасоли.

Задачи исследования : изучение химического состава и физико-химических показателей муки из зеленостручковой фасоли; изучение степени набухания фасолевой муки; определение биологической ценности белков обогащенной муки; приготовление из обогащенной муки различных видов теста и мучных изделий; органолептическая оценка мучных изделий.

Объекты, материалы и методы исследования . Объектом исследования являлась мука из зеленостручковой фасоли. Для ее получения использовали свежие стручки зеленой фасоли сорта Журавушка урожая 20162017 гг., выращенной в пригороде Красноярска. Свежие стручки фасоли измельчали блендером до определенного размера (0,5 × 0,5 см) и сушили в течение 24–30 ч при комнатной температуре и далее 2-4 ч в термошкафу при 35 ºС. Муку получали перемалыванием субстрата на мельнице до состояния однородного мелкодисперсного порошка.

Изучение физико-химических показателей и химического состава муки из зеленостручковой фасоли проводили в соответствии с известными методиками [8–10]. Исследование степени набухания фасолевой муки изучали гравиметрическим методом с использованием торсионных весов.

Для получения обогащенной муки 1 часть фасолевой муки смешивали с 3 частями пшеничной муки высшего сорта «Макфа» (соотношение 1 : 3).

Расчеты биологической ценности пищевых белков, аминокислотного скора проводили в соответствии с методическими указаниями [11]. Получение мучных продуктов проводили согласно традиционным рецептурам мучных кондитерских и булочных изделий [12].

Результаты исследования и их обсуждение . Влажность муки, полученной из зеленых стручков фасоли, составляла 7,5 %. Величину влажности учитывали при пересчете содержания соединений на абсолютно сухую навеску (а.с.н.). Основные физико-химические показатели фасолевой муки представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатель	Значение
Внешний вид	Однородный мелкодисперсный гранулированный порошок
Размер гранул	0,3-0,5 мм
Массовая доля влаги	7,5 ± 0,38 %
Цвет гранул	Светло-зеленый
Зольность	1,81 ± 0,47 %
Гигроскопичность	165 см3/на 100 г муки

Основные физико-химические показатели муки из зеленостручковой фасоли

В таблице 2 представлены данные по изучению химического состава фасолевой муки. В пересчете на а.с.н. и г/100 г определено содержание основных питательных компонентов муки (белки, жиры, углеводы), а также пищевых волокон, некоторых витаминов (А, Р, В 2 ) и витаминоподобных веществ (биофлавоноидов, дубильных веществ).

В фасолевой муке выявлено достаточно большое содержание белковых веществ: 21, 8 % по сравнению с 12,5 % для пшеничной муки высшего сорта. Углеводы в фасолевой муке представлены преимущественно пищевыми волокнами - сырой клетчаткой. Фасолевая мука содержит мало сахаров - быстроусвояемых углеводов, которые провоцируют подъем уровня глюкозы в крови, что делает этот продукт безвредным для диабетиков и людей из группы риска развития сахарного диабета (табл. 2).

Таблица 2

Соединения	Массовая доля, % в пересчете на а.с.н.	Содержание, г/100 г муки	Суточная доза потребления
Влажность	0	7,5 ± 0,38	-
Минеральные вещества (зольность)	1,96 ± 0,09	1,81 ± 0,47	-
Белковые вещества [4]	23,60 ± 1,18	21,83 ± 1,09	1,5 г /кг веса
Липиды и липидоподобные вещества	5,85 ± 0,29	5,41 ± 0,69	60–150 г
Углеводы, в т. ч.:	59,31 ± 2,96	54,86 ± 2,74	300–500 г
сахара	6,24 ± 0,31	5,77 ± 0,29	50 г
пищевые волокна («сырая клетчатка»)	35,56 ± 1,78	32,89 ± 1,64	20 г
в т. ч. целлюлоза	3,29 ± 0,16	3,04 ± 0,15	-
Р-активные вещества, в т. ч.:	2,05 ± 0,10	1,90 ± 0,09	0,02 г
дубильные вещества	0,30 ± 0,02	0,28 ± 0,014	-
биофлавоноиды	1,6 ± 0,08	1,48 ± 0,07	-
Аскорбиновая кислота (витамин С)	0,021 ± 0,001	0,019 ± 0,09	0,09 г
Рибофлавин (витамин В 2 )	0,012 ± 0,001	0,01 ± 0,0005	0,0018 г

Химический состав фасолевой муки

Следуя принципам обогащения пищевых продуктов, в одной средней суточной порции должно содержаться не менее 15 и не более 50 % суточной потребности в микро-или макронутриентах, БАВ, витаминах, минералах, которыми обогащен продукт [13].

Исследование химического состава показало, что при добавлении фасолевой муки к пшеничной муке в соотношении 1 : 3 в 100 г пшенично-фасолевой муки содержится 8 г пищевых волокон. В традиционных рецептурах получения пресного и дрожжевого теста и изготовлении мучных изделий массовая доля муки составляет 50–70 %, следовательно, в 100 г готового изделия остается 4–6 г пищевых волокон, или 20–30 % от суточной нормы, что соответствует принципам обогащения пищевого продукта.

Также важно было понять, как введение фасолевой муки будет влиять на показатели набухания и подъема теста, характерные для белковых компонентов пшеничной муки, и исключить возможность неоднородного вкрапления и непромеса. В связи с этим представляло интерес исследование степени набухания гранул фасолевой муки в зависимости от состава растворите-ля/дисперсной среды, продолжительности набухания и температуры (рис.).

Изменение степени набухания фасолевой муки в зависимости от природы растворителя, температуры и времени набухания: 1 – набухание в воде при 40 ºС; 2 – набухание в водно/масляной (4:1) эмульсии при 40 ºС;

3 – набухание в воде при 25 ºС; 4 – набухание в водно/масляной (4:1) эмульсии при 25 ºС

Установлено, что наибольшие значения степени набухания регистрируются в воде и в водно-масляной эмульсии (соотношение 4:1 – вода : рафинированное подсолнечное масло) при 40 ºС (см. рис. 1, кривые 1, 2). Степень набухания фасолевой муки в воде и водно- масляной эмульсии (4:1) при данной температуре составляет 60 и 50 % соответственно, что не снижает общие показатели набухания и подъема теста из классических ингредиентов [1].

Введение фасолевой муки (1 : 3) увеличивает содержание белков с 12,5 до 14,7 %. Для оценки биологической ценности белков были рассчитаны аминокислотные скоры белков обогащенной муки в сравнении с данными для белков пшеничной муки и муки из фасоли (табл. 3). Рассчитанное значение биологической ценности белков обогащенной муки повышается до 58,5 % по сравнению с 54,24 % для исходной пшеничной муки.

Таблица 3

Содержание незаменимых аминокислот и аминокислотный скор (АС) для пшеничной муки, муки из фасоли и обогащенной муки

Незаменимая аминокислота	Содержание, г/ 100 г эталонного белка ФАО/ВОЗ	Содержание, г / 100 г белка / АС, % для пшеничной муки	Содержание, г / 100 г белка / АС, % для фасолевой муки	Содержание, г / 100 г белка / АС, % для обогащенной муки*
Изолейцин	4	4,96 / 124	3,81 / 95	4,67 /117
Лейцин	7	7,92 / 113	5,93 / 85	5,16 / 73
Лизин	5,5	3,12 / 57	4,66 / 85	3,51 /64
Метионин	3,5	1,44 / 41	1,27 / 36	3,5 / 40
Фенилаланин	6	4,88 /81	3,81 /63	4,61 / 77
Треонин	4	3,12 /78	4,23 / 105	3,4 / 85
Триптофан	1	1,12 / 112	0,85 / 85	1,05 / 105
Валин	5	4,4 / 88	5,08 / 102	4,57 /91

* Обогащенная мука – 1 : 3 (фасолевая мука : пшеничная мука).

Обогащенную муку использовали для приготовления классического пресного и дрожжевого теста согласно сборнику рецептур [12]. Контролем служило тесто с использованием пшеничной муки. Отмечено, что свойства пресного теста – текстура, эластичность, способность к формованию, однородность – не изменились по сравнению с контролем. Добавление фасолевой муки лишь придало тесту слегка зеленоватый оттенок. При приготовлении из пресного теста лазаньи и пиццы был сделан вывод, что вкус готовых изделий остался свойственным данному виду продуктов, но стал более насыщенным, с легким привкусом фасоли.

При получении дрожжевого теста из обогащенной муки подъем теста был чуть хуже по сравнению с контролем, увеличилось и время его расстойки, очевидно за счет снижения содержания клейковины (глютена). Тем не менее, реологические показатели теста – эластичность, упругость, вязкость, растяжимость – практически не изменились в сравнении с показателями контроля.

Из дрожжевого теста готовили булочки, хлеб и пироги с различными несладкими начинками. Выявлено, что качественные показатели готовых изделий не изменились, за исключением появления нового оттенка цвета. Мякиш изделий оставался однородным, упругим и пористым; вкус фасоли выражен неярко (не является превалирующим), тесто остается нейтральным, что позволяет использовать большое количество начинок, в том числе и сладких.

Проведенное исследование позволило положительно оценить возможность использования обогащенной пшенично-фасолевой муки для получения мучных изделий. В таких изделиях калорийность и гликемический индекс снижены, работа пищеварительной системы улучшается за счет наличия неперевариваемых пищевых волокон фасоли. При соответствующей популяризации и правильном предложении цвет и вкусовые нюансы для потребителя мучного изделия могут считаться индивидуальными особенностями более диетического продукта.

Выводы . Исследован химический состав и физикохимические показатели муки, приготовленной из высушенных стручков зеленой фасоли. Определено, что мука из фасоли помимо значимых 21 % белков содержит пищевые волокна (33 %), минеральные вещества и некоторые витамины и витаминоподобные вещества. Показано, что набухание фасолевой муки в воде и водно-масляной эмульсии (4 : 1) не снижает общие показатели набухания и подъема теста из классических ингредиентов.

Введение фасолевой муки в пшеничную (1:3) увеличивает содержание белков от исходных 12,5 до 14,7 %; значение биологической ценности белков повышается до 58, 5 %. Мучные изделия из пшенично-фасолевой муки содержат 20–30 % пищевых волокон от суточной нормы, что соответствует принципам обогащения продуктов. Реологические показатели пресного и дрожжевого видов теста из обогащенной муки изменились несущественно по сравнению с таковыми для пшеничной муки. Проведенная органолептическая оценка мучных изделий из обогащенной муки выявила вполне удовлетворительные показатели новых продуктов, содержащих пищевые волокна и другие эссенциальные биологически активные вещества культуры Phaseolus vulgaris .