Технология получения безглютеновых макаронных изделий на основе нетрадиционного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология получения безглютеновых макаронных изделий на основе нетрадиционного сырья

А.И. Кабылда, М.С. Мыктабаева, Г.С. Серикбай, А.С. Кажыбекова

Актуальность. Заключается в необходимости разработки присутствия на локальном рынке макаронных изделий, которые относятся к категории безглютеновых. Для этого разработаны рецептура и технологический процесс получения макаронных изделий без содержания глютена с выраженными качественными потребительскими свойствами. Для изготовления продукции использовалась мука из вторичных сельскохозяйственных культур. Объекты. Использовались мучные источники, которые обладают высокой степенью локализации и могут быть использованы для реализации стратегии замещения глютеновых мучных категорий. Аналитические материалы сравнивали с продукцией компаний Maddys, Dr.Шаер, Апротен, ГЛУТАНО Фермо, ГУЛЛОН, Bezglutenex, Balviten, Glutenex, Milupa, Hammermuhle, CamidaMed, Таранис, Промин. Материалы и методы. При выборе макаронных изделий в лабораторных условиях из кукурузной, гречневой и рисовой муки приготовляли способом холодного замеса. Механическим способом формировали матрицу для анализа органолептическим способом. Для изготовления тальолини (Taglionili) процесс формования производился пастообразной машиной «Concerto 5» специальной насадкой «Sirman №32». Результаты и выводы. Разработанная рецептура безглютено-вых образцов позволила выявить преимущество макаронных изделий, разработанных на основе гречневой муки. Выявлено, что изделия из гречневой муки подавляют накопление жира и повышают биологическую активность супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы, обладают противоопухолевым, омолаживающим действием. Наиболее привлекательным для потребителя качеством является не только сама форма изделий, но и способность их к хранению. Выявлено, что холодный замес макаронных изделий в соотношении 60/40 из смеси кукурузной и рисовой муки позволяет создать товарную форму изделий в течение 5 минут после приготовления на матрице винтовой формы. В макаронных изделиях из гречневой муки установлено повышенное содержание белков, флавоноидов, витаминов B, A, E, PP, клетчатки.

Ключевые слова: глютен, безглютеновая мука, кукурузная мука, пищевая ценность макарон, рецептура макаронного теста, целиакия.

Technology for obtaining gluten-free pasta based
on non-traditional raw materials

A.I. Kabylda, M.S. Myktabaeva, G.S. Serikbay, A.S. Kazhybekova

Annotation

Introduction. It consists in the need to develop a presence on the local market of pasta: which belong to the gluten-free category. For this purpose, the formulation and technological process of obtaining gluten- free pasta with pronounced qualitative consumer properties have been developed. Flour from secondary agricultural crops was used for the production of products. Objects. We used scientific sources that have a high degree of localization and can be used to implement a strategy for replacing gluten flour categories. Analytical materials were compared with the products of companies: Maddys, Dr.Shaer, Aproten, GLUTANO Fermo, GALLON, Bezglutenex, Balviten, Glutenex), Milupa, Hammermuhle, CamidaMed, Taranis, Promin). Materials and methods. When choosing pasta under laboratory conditions, corn, buckwheat and rice flour was prepared by cold kneading. A matrix was formed mechanically for organoleptic analysis. The molding process is carried out by a paste-like machine "Concerto 5" For the production of Tagliolini (Tagliolini), a special nozzle "Sirman No. 32" for the formation of the mold. Results and conclusions. The developed recipe of gluten-free samples revealed the advantage of pasta developed on the basis of buckwheat flour. It was revealed that buckwheat flour products suppress fat accumulation and increase the biological activity of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase, have a pro-tumor, rejuvenating effect. The most attractive quality for the consumer is not only the shape of the products themselves, but also their ability to store. It was revealed that cold kneading of pasta in a ratio of 60/40 from a mixture of corn and rice flour allows you to create a commercial form of products within 5 minutes after cooking on a screw mold matrix. Buckwheat flour pasta has an increased content of proteins, flavonoids, vitamins B, A, E, PP, and fiber.

Key words: gluten, gluten-free flour, corn flour, nutritional value, experimental sample, pasta dough recipe, celiac disease.

Введение

В последнее время продукты питания существенно изменились в соответствии с потребительским спросом [6]. В настоящее время продукты питания предназначены не только для обеспечения организма необходимыми питательными веществами, но и для профилактики заболеваний, связанных с питанием, и для улучшения физического и психологического благополучия потребителей [8]. Безглютено- вые продукты, которые первоначально рассматривались как пища для узкого круга людей, со временем стали частью пищевой промышленности. В связи с увеличением числа потребителей безглютеновых продуктов и в связи с актуальностью проблемы был проведен ряд исследований [13]. Подробно изучены особенности безглютеновых диет [1, 2, 4, 5, 15]. Исследована проблема потребления здоровыми людьми безглютеновых продуктов. Были также проведены исследования того, как потребление безглютеновых продуктов в рационе здоровых людей влияет на общее состояние здоровья [3, 11]. Во многих странах мира ведутся активные исследования с целью дальнейшего расширения ассортимента безглютеновых продуктов, обладающих уникальными свойствами. В качестве сырья используют муку различных культур: гороховую муку, рисовую и гречневую муку, амарантовую муку, рисовую муку с мукой киноа, зеленую гречневую муку. Эти исследования позволили всесторонне изучить технологические и пищевые характеристики безглютеновых продуктов.

Глютен содержится в таких злаках, как пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Поскольку целиакическая энтеропатия является неизлечимым заболеванием, пациенты должны придерживаться диеты в течение всей жизни [12]. Во многих странах производятся безглютеновые продукты, такие как хлеб, макароны, печенье, мука для выпечки, предназначенные для пациентов с целиакией [6]. По данным Mordor Intelligence, глобальный рост пользователей безглютеновых макаронных изделий - около 9,5% в период с 2018 по 2023 год.

Количество безглютеновых продуктов, потребляемых во всем мире, только увеличивается. Изучив аналитические исследования на примере США, можно сделать вывод, что с 2022 по 2029 год продажи этих продуктов достигнут 8,3 % или 10,96 млрд долларов США.

На сегодняшний день большая часть безглютеновой продукции, разработанной в мире, принадлежит крупным фирмам Америки (Maddys) и стран Евросоюза: Италия (рпШаер, Апротен, ГЛУТАНО Фермо); Испания (ГУЛЛОН); Польша (Bezglutenex, Balviten, Glutenex); Германия (Milupa, Hammermuhle, CamidaMed); Франция (Таранис); Великобритания (Промин, мост). Вся их продукция защищена патентами и имеет на упаковке маркировку «gluten-free». При создании безглютеновых продуктов при выборе основного и вспомогательного сырья следует руководствоваться Codex Alimentarius 118, учитывать содержание в них глютена. Согласно этому кодексу, к безглютеновым продуктам относятся продукты, содержащие менее 20 мг/кг глютена [9].

Продукты на основе безглютеновых злаков, таких как кукуруза, рис и гречка, являются традиционными для приготовления основного блюда для пациентов с целиакией [14]. Но, к сожалению, эта категория продуктов очень дорогая и не всегда доступна казахстанцам, страдающим целиакией. Кроме того, в нашей стране не производится продукция с соответствующей маркировкой. В среднем стоимость таких изделий в 5-10 раз выше, чем обычных мучных изделий на рынке [10].

По данным Министерства здравоохранения РК, в стране проживает 400 больных целиакией. Из них наибольшее количество больных проживает в Алматинской области (80 человек), в том числе в г. Алматы (52 детей и взрослых, которые зарегистрированы в управлении здравоохранения г. Алматы). Только половина из них получает социальную помощь через поликлиники в виде муки и макарон.

В настоящее время в Республике Казахстан с целью производства безглютено- вых макаронных изделий в достаточном объеме выращиваются различные зерновые, зернобобовые культуры, такие как гречиха, кукуруза, которые могут стать полноценным сырьем для получения муки. Поэтому в стране назрела необходимость выпуска качественной, обладающей высокими питательными свойствами безглютеновой продукции на топливе, которая будет дешевле по сравнению с зарубежными аналогами. Однако, несмотря на появление на рынке новых безглютеновых продуктов, их ассортимент остается ограниченным. Для разнообразия безглютеновых макаронных изделий используются разные соотношения различных мучных смесей. Чаще всего для безглютеновых макаронных изделий используют картофель, кукурузный крахмал, кукурузную и рисовую, гречневую муку. Но есть и другие виды муки, которые богаты витаминами и минералами, благотворно влияют на организм человека и подходят для безглютено- вых диет.

Цель исследовательской работы - изучить органолептические, физикохимические и функциональные технологические свойства безглютеновых видов муки и определить оптимальное соотношение мучной смеси для производства макаронных изделий. Что касается актуальности исследований, то на сегодняшний день впервые в Казахстане разрабатывается технология производства безглютеновых макаронных изделий. Данные исследования проводятся в Астанинском филиале Казахского научноисследовательского института перерабатывающей и пищевой промышленности в рамках научного проекта «Разработка технологии безглютеновых макаронных изделий на основе отечественного сырья» в рамках программно-целевого финансирования Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан (BR10764977), охватывающего 2021-2023 годы.

Материалы и методы

При изготовлении безглютеновых макаронных изделий использовались кукурузная, гречневая и рисовая мука, кукурузный крахмал производства Республики Казахстан (ТОО «Фирма «АЛ и КС», Республика Казахстан), ксантановая смола (XanthanGum, NowFoods, RealFood, USA), яичный белок (ТОО «Соланик 100»), содержание белка> 90 г/ 100 г (Республика Казахстан).

Получение макаронных изделий в лабораторных условиях. Из 8 экспериментальных образцов путем дегустации и оценки по 10-балльной шкале выбрана модель с наибольшим результатом. В дальнейшем выбранный вариант будет использоваться при получении безглютеновых макаронных изделий.

Формовка макаронных изделий. Макароны без глютена готовили методом холодного замеса из смеси кукурузной и рисовой муки в соотношении 60 : 40. Макароны отжимались на прессе диаметром L / D = 180/40 мм с помощью винта бочкообразной конфигурации длиной. Кукурузно-рисовое тесто разрезали на кусочки 30 мм, используя матрицу с круглыми отверстиями 3,5 мм. После предварительной сушки при комнатной температуре в течение 5 минут макаронные изделия превращались в форму тальолини, а затем отправлялись в сушильный шкаф.

Сушка макаронных изделий. Для сушки безглютеновых макаронных изделий использовался сушильный шкаф «Memmert UF30» (Германия). Сушили в сушилке при температуре 40 °C в течение 4 часов. Сушеные макароны (содержание влаги менее 12 %) охлаждают и упаковывают в 250-ти граммовые герметичные полиэтиленовые пакеты.

Время приготовления. В миске закипело 300 мл воды. Макаронные изделия, взвешенные в 25 ± 0,5 г, кипятят в кипящей воде до готовности и промывают в воде при температуре 25-26 °C в течение 15 секунд через пластиковое сито для удаления лишней воды.

Результаты. Получение безглютеновых макаронных изделий осуществлялось в Астанинском филиале ТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности» г. Нур-Султан. Для получения образцов использовано сырье, произведенное в Республике Казахстан (кукурузная, гречневая, рисовая мука, кукурузный крахмал, ксантановая смола, яичный белок). Рецептура и фото безглютеновых макаронных изделий представлены в таблице.

Таблица - Описание образцов

Как видно из таблицы, в зависимости от компонентов экспериментальные образцы отличаются цветом и внешним видом. После 4 часов сушки их кипятят 5-9 минут в кипящей воде. Готовые образцы были продегустированы и оценены по 10-балльной шкале. При оценке учитывались следующие параметры: внешний вид, цвет, запах, вкус и время приготовления (рисунок 1).

Рисунок 1 - Органолептические показатели образцов

Как видно из таблицы, после анализа данных были получены следующие выводы: по органолептическим показателям вариант 1 имел высокие показатели, на 2 месте - вариант 3, а на 3 месте - вариант 2. Вариант 1 лидирует как по внешнему виду, так и по цвету, запаху, вкусу. Макаронные изделия на основе гречки хорошо держат форму и подходят для макаронных изделий из пшеничной муки. Гречневая мука - одна из самых ценных культур. Белок гречки содержит 18 незаменимых аминокислот. Важными свойствами этих белков являются их хорошая растворимость и усвояемость, способность очищать организм от радиоактивных веществ и нормализовать рост детского организма. Белок гречки подавляет накопление жира и повышает биологическую активность супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы, обладает противоопухолевым, омолаживающим действием. В гречке много флавоноидов: рутин, кверцетин, ориентин, витексин, изовитексин, изоориентин. Таким образом, гречка и ее проростки содержат белки, флавоноиды, витамины B, A, E, PP, клетчатку, а также не содержат глютена.

При варке 2-й вариант выпекали 4 минуты, что объясняется отсутствием связующего компонента в рецептуре. 3-й вариант выпекали в течение 5 минут, а 1-й вариант в течение 8 минут (рисунок 2). Это считается хорошим показателем. В результате вариант 1 показывает наилучшие результаты как по органолептическим свойствам, так и по времени приготовления. Макаронные изделия, приготовленные из гречневой муки, считаются оптимальными, и дальше будут проводиться экспериментальные работы по улучшению вида, вкуса и общих качеств макаронных изделий.

Рисунок 2 - Время приготовления экспериментальных образцов, мин

Вывод: выбран вариант 1 для получения конкурентоспособной безглютеновой пасты.

Обсуждение. Формовка макаронных изделий. После выбора оптимального образца тальолини формовали в лабораторных условиях. Макароны получили в виде трубочек длиной 30 мм и шириной 3,5 мм. Для изготовления тальолини (Taglionili) процесс формования производился пастообразной машиной «Concerto 5» специальной насадкой «Sirman №32» (рисунок 3).

Рисунок 3 - Процесс образования тальолини: А - внешний вид; В - готовое изделие

Для получения продукта все компоненты соединяются непосредственно в пресс-машине. Внутри прибора замешивается и отжимается тесто. Талолини отправляют на 4 часа для сушки. Полученные изделия упаковывают в герметичную полиэтиленовую упаковку.

Выводы

Проведен обзор отечественных источников сырья с целью получения безглютеновых макаронных изделий на основе нетрадиционного сырья. В Республике Казахстан нет промышленных предприятий, выпускающих безглютеновую продукцию, все эти продукты поступают в нашу страну из-за рубежа и стоят дорого. Наша цель - приготовление эффективных, доступных для населения видов пищи с использованием отечественного сырья. В процессе работы изготавливались макаронные изделия с использованием рисовой, кукурузной, гречневой муки. Изучив органолептические, физико-химические свойства отобранной муки, разработали 3 рецептуры. Из 3-х вариантов хорошим показателем обладал макаронный продукт из гречневой муки 1-го варианта, а время приготовления составляло 8 минут, поэтому данную модель можно считать конкурентоспособной.

глютен мука макаронный

Библиографический список

1. Батурина В.В. Современный ассортимент пищевых продуктов, предназначенных для больных целиакией // Экономическая среда. 2018. № 4 (26). С. 98-101.

2. Иванова Л.В., Яичкин В.Н. Безглютеновые макаронные изделия // Пищевые технологии будущего: инновации в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции: сборник статей II Международной научно-практической конференции в рамках международного научно-практического форума, посвященного Дню Хлеба и соли, Саратов, 24-25 марта 2021 года. Саратов: ООО "Центр социальных агроинноваций СГАУ", 2021. С. 283-286.

3. Орлова Т.В., Кудинов П.И. Оценка качества и безопасность безглютеновых макаронных изделий // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". 2019. № S9. С. 264-275.

4. Celiac disease and gluten-free diet: past, present, and future / P. Makovicky, P. Makovicky, F. Caja, K. Rimarova, G. Samasca, L. Vannucci // Gastroenterol Hepatol Bed Bench. 2020. Vol. 13. Issue 1. Pp. 1-7.

5. Challenges in gluten-free diet in coeliac disease: Prague consensus / G. Samasca, A. Lerner, A. Girbovan, G. Sur, I. Lupan, P. Makovicky // Eur. J. Clin. Invest. 2017. Issue 47. Pp. 394-397.

6. Effect of substitution of rice flour with quinoa flour on the chemical-physical, nutritional, volatile and sensory parameters of gluten-free ladyfinger biscuits / M. Cannas, S. Pulina, P. Conte, A. Piga, C. Fadda // Foods. 2020. Vol. 9. Issue 6. P. 808.

7. Effects of red rice or buckwheat addition on nutritional, technological, and sensory quality of potato-based pasta / C. Cappa, M. Laureati, M. C. Casiraghi, M. Lucisano, C. Alamprese // Foods. 2021. Vol. 10. Issue 1. P. 91.

8. Gluten-free breadsticks fortified with phenolic-rich extracts from olive leaves and olive mill wastewater / P. Conte, S. Pulina, A. Del Caro, R. Romeo, A. Piga // Foods. 2021. Vol. 10. Issue 5. P. 923.

9. Gluten-free diet in French adults without coeliac disease: sociodemographic characteristics, motives and dietary profile / L. Perrin, B. Alles, C. Buscail, C. Ravel, S. Hercberh, C. Julia // Br J Nutr. 2021. Vol. 28. Issue 122. Pp. 231-239.

10. Impact of Raw, Roasted and Dehulled Chickpea Flours on Technological and Nutritional Characteristics of Gluten-Free Bread / G. Kahraman, S. Harsa, M. C. Casiraghi, M. Lucisano, C. Cappa // Foods. 2022. Vol. 11. Issue 2. P. 199.

11. Obesity, metabolic syndrome, and cardiovascular risk in gluten-free followers without celiac disease in the United States from the National Health and Nutrition Examination Survey 2009 - 2014 / H. S. Kim, M. F. Demyen, J. Mathew, N. Kothari, M. Feurdean, S. K. Ahlawat // Dig Dis Sci. 2017. Issue 9. Pp. 2440-2448.

12. Physicochemical and rheological properties of rice-based gluten-free blends containing differently treated chickpea flours / G. Kahraman, S. Harsa, M. Lucisano, C. Cappa // LWT. 2018. Issue 98. Pp. 276-282.

13. Technological, nutritional and sensory properties of an innovative gluten-free doublelayered flat bread enriched with amaranth flour / A. Piga, P. Conte, S. Fois, A. M. Sanguinetti, C. Fadda // Foods. 2021. Vol. 10. Issue 5. P. 920.

14. The effect of selected feed mixtures on the duodenal morphology / P. Makovicky, M. Chrenkova, P. Makovicky, P. Flak, Z. Formelova, V. Novosadova // Physiol Res. 2018. Issue 67. Pp. 955-962.

15. The safe threshold for gluten contaminantion in gluten-free product. Can trace amounts be accepted in the treatment of coeliac disease? / P. Collin, L. Thorell, K. Kaukinen, M. Maki // Aliment Pharmacol Ther. 2014. Issue 12. P. 1277-1283.

16. Yoosuf S., Makharia G.K. Evolving therapy for Celiac disease // Front Pediatr. 2019. Vol. 7. P. 193.

Размещено на Allbest.ru