CC BY
1005.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства (технические науки) DOI: 10.25712^Ш2072-8921.2019.03.002 УДК 664.694 + 664.78
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МНОГОЗЕРНОВОЙ МУКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
А. А. Ефремова, И. В. Бакланова, Н. Л. Наумова
Для корректировки низких макаронных свойств хлебопекарной пшеничной муки применяют различные обогатители, улучшители, всевозможные добавки, в том числе доступное зерновое сырье из других злаковых, дополнительно формирующее высокую пищевую, биологическую и функциональную ценность продукции. Целью исследований явилось изучение качества и пищевой ценности макаронных изделий группы «В» при использовании в составе рецептуры цельносмолотой многозерновой муки. В качестве объектов исследований использовали: лапшу «Домашняя», вырабатываемую из монокомпонентного пшеничного сырья, и лапшу «Домашняя 4 злака», содержащую не только муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта, но и цельносмолотую многозерновую муку из зерен ячменя, овса и ржи. Установлено, что качество и безопасность обоих образцов макаронных изделий соответствовали регламентированным требованиям действующих нормативных документов: ГОСТ 31743-2017, ГОСТР 56575-15, СанПиН 2.3.2. 1078-01, ТР ТС 021/2011. Лапша «Домашняя 4 злака» выделялась серым оттенком с включением отдельных частиц светло-коричневого цвета, повышенным (в 2,7 раза) содержанием растительных липидов, нерастворимых пищевых волокон (в 2,3 раза), отдельных минеральных элементов: меди (в 1,7 раза), цинка (на 48 %), магния (на 47 %), железа (на 40 %), марганца (на 21 %), фосфора (на 10 %).
Ключевые слова: макаронные изделия, лапша домашняя, мука пшеничная хлебопекарная, мука ячменная, мука овсяная, мука ржаная, пищевая ценность.
ВВЕДЕНИЕ
Производство макаронных изделий эконом-класса (фасованная продукция из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта) нижнего ценового сегмента в РФ составляет 45 % от общего объема производства, доля среднеценового сегмента (весовая продукция из той же муки) при этом составляет 29 % [1-3].
Для корректировки свойств муки пшеничной хлебопекарной, обеспечивающих ее использование в макаронном производстве, применяют различные обогатители, улучшители, всевозможные добавки и др. [4]. В этой связи актуальным является производство макаронных изделий с использованием доступного зернового сырья из других злаковых, нивелирующего низкие макаронные свойства хлебопекарной муки и формирующего высокую пищевую, биологическую и функциональную ценность продукции. Так, известны технологии производства вермишели любительской с добавлением гречневой муки [5], сырья из полбы [6], ржи [7]. Целью исследований явилось изучение качества и пищевой ценности макаронных изделий группы «В» при использовании в составе рецептуры цельнос-молотой многозерновой муки.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В качестве объектов исследований были выбраны:
- лапша «Домашняя» для первых блюд (состав: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта; вода; соль), вырабатываемая на соответствие стандартам качества по требованиям ГОСТ 31743-2017;
- лапша «Домашняя 4 злака» для первых блюд (состав: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта; мука цельносмолотая многозерновая - ячменная, овсяная, ржаная; вода; соль), вырабатываемая на соответствие стандартам качества по требованиям ТУ 9149-0030098526-09.
Оба вида лапши (рисунок 1) произведены в условиях ООО "Объединение «Союзпи-щепром»" (Россия, Челябинская область, г. Челябинск). Оценку качества продукции проводили на основании соответствия требованиям ГОСТ 31743-2017 и ГОСТ Р 56575-15.
Органолептические показатели, массовые доли влаги, белка, золы, металломагнит-ной примеси, кислотность, зараженность вредителями определяли по ГОСТ 31964-12. Массовую долю жира определяли по ГОСТ 31902-12, содержание пищевых волокон - согласно общепринятой методике [8], содержание железа - по ГОСТ 26928-86, фосфора - по ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 3 2019
ГОСТ 30615-99, меди - по ГОСТ 33824-16, цинка, свинца и кадмия - по ГОСТ 30178-96, никеля, хрома, магния, кальция, марганца - согласно Р 4.1.1672-03, ртути - по ГОСТ 26927-86, мышьяка - по ГОСТ 31628-12, селена - по ФР.1.31.2013.15577. Определение пестицидов проводили по МУ 1541-76, МУ 1218-75, МУ 2142-80, микотоксинов - по ГОСТ 30711-01, МУ 5177-90, МУ 3184-84, радионуклидов - по МУК 2.6.1.1194-03. Микроструктуру изделий изучали классическим методом [9].
Нормы суточной потребности человека в пищевых и биологически активных веществах заимствованы из МР 2.3.1.2432-08.
ъ у
а) лапша б) лапша
«Домашняя» «Домашняя 4 злака»
Рисунок 1 - Внешний вид упаковки макаронных изделий
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Установлено, что по органолептическим показателям исследуемые образцы лапши имели видимые отличия только в цветовой гамме изделий. Так, использование цельнос-молотой многозерновой муки позволило получить продукцию серого оттенка с включением отдельных частиц светло-коричневого цвета, что обусловлено присутствием алейронового слоя и плодовых оболочек в ее составе. Внешний вид макаронных изделий соответствовал их типу, вкус и запах были свойственными применяемому сырью, без посторонних тонов.
Более значительные различия выявлены в физико-химических показателях и пищевой ценности анализируемых проб лапши (таблица 1). Влажность продукции, изготовленной с применением смеси ячменной, овсяной и ржаной муки, была на 18,3 % выше (но в пределах нормы), что объяснимо повышением содержания пищевых волокон на 44,6 %, обладающих хорошей водопоглотительной способностью. Содержание этих балластных веществ в 100 г лапши «Домашняя 4 злака» способно удовлетворить 22,5 % суточной потребности в них
ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 3 2019
взрослого человека, тогда как в лапше «Домашняя» - только 15,5 %. При этом повышенное суммарное содержание волокон обусловлено, в первую очередь, увеличением уровня «грубых волокон» в 2,3 раза за счет присутствия в многозлаковой муке овсяного сырья. Пищевые волокна имеют огромное значение для организма человека. Так, целлюлозы и гемицеллюлозы оказывают стимулирующее действие на перистальтику, а пектины являются сорбентами и питательным субстратом для кишечной микрофлоры [10].
Содержание липидов в продукции, изготовленной из четырех злаков, превышает уровень показателя изделий из монокомпонентного пшеничного сырья в 2,7 раза, что обусловлено прежде всего присутствием овса в составе трехкомпонентной муки. Известно, что жир овсяной муки относится к липидам высокой биологической активности [11].
Кислотность макаронных изделий повышенной пищевой ценности оказалась на 33,5 % выше продукции традиционного состава, но не вышла за пределы регламентированных требований. Повышению показателя, по-видимому, способствовало наличие ячменной муки, отличающейся повышенным содержанием крахмала и сахаров на фоне остального сырья [12].
Зольность лапши «Домашняя 4 злака» была на 32,2 % выше, чем у макаронных изделий базовой рецептуры, что нашло свое отражение в результатах исследований минерального состава продукции. Количественные характеристики других регламентированных показателей качества обоих видов лапши соответствовали нормам действующих стандартов.
Массовая доля белка в обоих образцах лапши находилась на одном уровне. Однако известно, что белковые вещества пшеничной муки на 80 % состоят из высокомолекулярных проламинов и глютелинов [13]. Особенностью овсяного белка является высокое содержание (43,4 %) низкомолекулярных альбуминов и глобулинов [11]. В ячмене содержание низкомолекулярных и высокомолекулярных фракций может варьировать в широких диапазонах: 17-33 % - альбуминов, 18-19 % - глобулинов, 14-24 % - проламинов, 23-26 % - глютелинов в зависимости от генетики растения, погодных условий, агротехнических параметров возделывания и др. [14]. Белки ржаной муки представлены в основном проламинами и глюте-линами [15]. Из всех белковых групп только глиадин и глютелин являются клейковинными белками, позволяющими сохранять форму макаронных изделий после варки [6, 16].
Таблица 1 - Физико-химические показатели и химический состав макаронных изделий
Испытуемый показатель Норма по ГОСТ 31743-17, ГОСТ Р 56575-15 Результаты испытаний лапши
«Домашняя» «Домашняя 4 злака»
Влажность изделий, % не более 13 9,3±0,3 11,0±0,4
Кислотность, град. не более 4, не более 5 * 1,52±0,05 2,03±0,05
Металломагнитная примесь, мг на 1 кг продукта не более 3 не обнаружено
Наличие зараженности и загрязненности вредителями хлебных запасов не допускается не обнаружено
Зола, нерастворимая в 10%-ом растворе HCl, % не более 0,2 0,17±0,02 0,18±0,02
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, % не регламентируется 0,51±0,03 1,40±0,05
Массовая доля белка в пересчете на сухое вещество, % 13,0±0,4 13,1 ±0,5
Зола в пересчете на сухое вещество, % 1,52±0,03 2,01±0,02
Содержание пищевых волокон, г/100 г, в т.ч.: - растворимых, - нерастворимых 3,14±0,04 1,61±0,05 1,53±0,03 4,54±0,03 1,02±0,02 3,52±0,04
Примечание: * - согласно требованиям ГОСТ Р 56575-15
Учитывая, что использование смеси из ячменной, овсяной и ржаной муки в составе лапши «Домашняя 4 злака» основано на замещении определенного количества пшеничного сырья, богатого клейковинными белками, представляло интерес изучить влияние этого технологического решения на микроструктуру белковых молекул готовой продукции с целью прогнозирования сохранности потребительских свойств лапши после варки. Выявлено (рисунок 2), что структура, размеры и расположение белков лапши «Домашняя 4 злака» по отношению к продукции традиционной рецептуры остались без изменений.
Изучение минеральной ценности макаронных изделий показало повышенное содержание отдельных элементов в лапше «Домашняя 4 злака» (таблица 2). Из микро-
элементов содержится больше меди (в 1,7 раза), цинка (на 48 %), железа (на 40 %), марганца (на 21 %), из макроэлементов - магния (на 47 %) и фосфора (на 10 %). Содержание кальция, селена, никеля и хрома в исследуемых пробах лапши находилось в одном количественном диапазоне, без существенных колебаний.
Стандартной порцией макаронных изделий считается 100 г сухого продукта. В пересчете на это количество употребление лапши «Домашняя 4 злака» способно удовлетворить больший процент потребности взрослого человека в отдельных минералах: марганце - на 83 %, меди - на 41 %, железе - на 39 % (для мужчин), магнии - на 15 %, цинке - на 9 %. Изучаемые минеральные компоненты имеют приоритетное значение в жизнедеятельности организма.
а) лапша «Домашняя»
б) лапша «Домашняя 4 злака»
Рисунок 2 - Микроструктура макаронных изделий
ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 3 2019
Таблица 2 - Содержание минеральных элементов в макаронных изделиях
Испытуемый элемент Результаты испытаний лапши, мг/кг (% удовлетворения суточной потребности на 100 г сухого продукта)
«Домашняя» «Домашняя 4 злака»
Медь 2,40±0,9 (24 %) 4,10±0,7 (41 %)
Железо 28,10±2,11 39,32±3,12
(28 % - для мужчин, 15 % - для женщин) (39 % - для мужчин, 22 % - для женщин)
Магний 400,44±31,72 (10 %) 591,05±54,33 (15 %)
Марганец 13,79±1,26(68 %) 16,64±1,57 (83%)
Кальций 199,15±18,22 (2 %) 183,51 ±17,76 (2 %)
Цинк 6,88±0,62 (6 %) 10,20±0,88 (9 %)
Фосфор 1117,10±97,44 (14 %) 1227,30±101,22 (15 %)
Селен 0,54±0,04 0,51±0,05
(77 % - для мужчин, 98 % - для женщин) (72 % - для мужчин, 94 % - для женщин)
Никель менее 0,02
Хром менее 0,01
Общеизвестно, что минеральные вещества зерновки концентрируются в основном в алейроновом слое и плодовых оболочках, что объясняет их повышенные уровни содержания в продукции из цель-носмолотой муки. Однако в поверхностных слоях зерна злаковых также могут присутствовать высокие концентрации токсичных элементов, поступающих из окружающей среды; пестицидов, применяемых в ходе агротехнических мероприятий; микотокси-
нов паразитирующих грибков и др. [17]. В этой связи нельзя не уделить внимание токсикологической составляющей безопасности исследуемых макаронных изделий.
Определено, что оба вида лапши не имели достоверных различий в содержании ксенобиотиков (таблица 3). По исследуемым показателям безопасности пробы лапши «Домашняя» и «Домашняя 4 злака» соответствовали требованиям СанПиН 2.3.2. 1078-01, ТР ТС 021/20.
Наименование вещества (элемента) Результаты испытаний лапши Соответствие требованиям СанПиН 2.3.2. 1078-01, ТР ТС 021/2011
«Домашняя» «Домашняя 4 злака»
Пестициды, мг/кг:
ГХЦГ (а, р, Y-изомеры) менее 0,001 соответствует
Гексахлорбензол менее 0,001
ДДТ и его метаболиты 0,004±0,002 0,005±0,002
2.4 Д-кислота, ее соли и эфиры не обнаружено
Ртутьорганические пестициды не обнаружено
Токсичные элементы, мг/кг:
Свинец 0,008±0,002 0,006±0,002 соответствует
Кадмий 0,006±0,002 0,004±0,002
Ртуть не обнаружено
Мышьяк 0,027±0,002 0,030±0,001
Микотоксины, мг/кг:
Афлатоксин В1 0,002±0,001 0,002±0,001 соответствует
Дезоксиниваленол 0,015±0,003 0,011±0,003
Т-2 токсин 0,051±0,005 0,055±0,003
Зеараленон 0,033±0,004 0,029±0,002
Радионуклиды, Бк/кг:
Цезий-137 менее 5 соответствует
Таблица 3 - Показатели безопасности макаронных изделий
ВЫВОДЫ
Результаты проведенных испытаний качества и пищевой ценности макаронных изделий для первых блюд показали целесообразность использования муки цельносмоло-той многозерновой в составе лапши, произведенной из пшеничного хлебопекарного сырья. Лапша «Домашняя 4 злака» имеет повышенное содержание растительных липидов, нерастворимых пищевых волокон, отдельных минеральных элементов на фоне стабильного качества и безопасности.
Работа выполнена при поддержке Правительства РФ (Постановление № 211 от 16.03.2013 г.), соглашение № 02.A03.21.0011.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Галицкова, К. В. Рынок макаронных изделий в России / К. В. Галицкова, Н. В. Покровский // Экономическая среда. - 2015. - № 2 (12). - С. 50-56.
2. Тарасова, И. А. Изучение товароведных характеристик макаронных изделий с добавками / И. А. Тарасова, К. С. Матюкина // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. -2016. - № 5 (5). - С. 229-233.
3. Филиппова, А. А. Ассортимент и качество макаронных изделий, представленных на потребительском рынке / А. А. Филиппова // Экономическая среда. - 2017. - № 2 (20). - С. 55-58.
4. Королева, А. А. Совершенствование технологии макаронных изделий из хлебопекарной муки / А. А. Королева // Образование и наука без границ: социально-гуманитарные науки. - 2017. -№ 6. - С. 222-229.
5. Разработка рецептуры и технологии макаронных изделий с добавлением гречневой муки / Р. А. Федорова, В. С. Волков, В. Ю. Новикова // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2017. - № 1 (46). -С. 91-95.
6. Малютина, Т. Н. Исследование влияния нетрадиционного вида муки на качество макаронных изделий из мягкой пшеницы / Т. Н. Малютина, В. Ю. Туренко // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. -2016. - № 4 (70). - С. 166-171.
7. Троц, А. П. Разработка технологии производства изделий макаронных с применением муки ржаной / А. П. Троц, О. А. Блинова // Агропромышленные технологии Центральной России. - 2017. -№ 4 (6). - С. 10-17.
8. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов // под. ред. И. М. Скурихина, В. А. Тутельяна. - М. : Брандес, Медицина, 1998. - 342 с.
9. Пашкеев, И. Ю. Растровая электронная
микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ / И. Ю. Пашкеев. - Челябинск, 2015. - 49 с.
10. Кондрашина, В. В. Пищевые волокна и их роль в формировании здоровья человека /
B. В. Кондрашина // Современные научные исследования и инновации. - 2017. - № 5. - С. 5.
11. Содержание белка, масла и крахмала в зерновках голозерных и пленчатых форм овса / Ю. И. Варгач, В. И. Хорева, И. Г. Лоскутов // Плодоводство и ягодоводство России. - 2017. - Т. 51. - С. 67-71.
12. Блохин, В. И. Яровой ячмень / В. И. Бло-хин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений в РТ. - Казань: Издательство ФЭН, 2013. - С. 112-140.
13. Активность различных форм белка из растений пшеницы и качество клейковины / Е. И. Маркс, Е. Л. Лейболт, И. Г. Заушицына // Инновации и продовольственная безопасность. -2017. - № 3. - С. 40-49.
14. Сравнительная оценка сортов ярового ячменя по количеству и качеству белка / И. С. Га-ниева, В. И. Блохин, И. М. Сержанов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2019. -Т. 14. - № 1 (52). - С. 17-21.
15. Хлебопекарные свойства пшеничной и ржаной муки из зерна урожая 2014-2015 гг. / Г. Ф. Дремучева, О. Е. Карчевская, Н. А. Киндра,
C. А. Смирнова // Хлебопечение России. - 2016. -№ 4. - С. 16-19.
16. Савина, Ю. В. Свойства различных видов муки для производства макаронных изделий / Ю. В. Савина // Стратегии и тренды развития науки в современных условиях. - 2017. - № 1 (3). -С. 139-144.
17. Мелешкина, Е. П. Актуальные вопросы качества зерна / Е. П. Мелешкина // Хлебопродукты. - 2018. - № 10. - С. 42-44.
Ефремова Алина Алексеевна, студент кафедры пищевых и биотехнологий ЮжноУральского государственного университета (национального исследовательского университета), тел. 83512679670, е-тэИ: v.lyulkovitch@ya.ru
Бакланова Ирина Владимировна, студент кафедры пищевых и биотехнологий Южно-Уральского государственного университета (национального исследовательского университета), тел. 83512679670, е-таИ: v.lvulkovitch@ya.ru
Наумова Наталья Леонидовна, доктор технических наук, профессор кафедры пищевых и биотехнологий Южно-Уральского государственного университета (национального исследовательского университета), тел. 83512679670, е-таН: n.naumova@inbox.ru
