Многокомпонентные крупы ускоренного приготовления Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК:664.788 DOI 10.24412/2311-6447-2024-2-38-44

Многокомпонентные крупы ускоренного приготовления Multicomponent cereals of accelerated cooking

Профессор С.В. Зверев, АО «ГК МЕЛКОМ», тел. 903-533-38-43 [email protected]

инженер-исследователь О.В. Политуха, инженер-исследователь А.П. Филиппова Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки, (ВНИИЗ) - филиал ФГБНУ «ФНЦ Пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

Professor S.V. Zverev, JSC "GC MELKOM", tel. 903-533-38-43 [email protected].

Rresearch Engineer O.V. Polytech, Research Engineer A.P. Filippova The All-Russian Scientific Research Institute of Grain and Products of its Processing, (VNIIZ) is a branch of the Federal State Budgetary Research Institution "V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems" of the Russian Academy of Sciences

Аннотация. Продукты ускоренного приготовления с учетом возросшего темпа жизни представляют интерес не только в домашней кулинарии, но могут быть востребованы в экстремальных условиях, тем более если они обладают повышенной пищевой ценностью. Комбинирование традиционной крупы с крупой из бобовых культур, в частности из гороха и нута, позволяет повысить общий белок и сделать его полноценным, улучшить соотношение «белок-углеводы» и снизить гликемическую нагрузку. Ускорить процесс варки крупы до готовности можно по-разному, например, дроблением или термообработкой. Предварительная термообработка крупы в промышленных условиях проводится различными методами, в частности высокотемпературной микронизацией (ВТМ). Рассмотрен процесс получения крупы ускоренного приготовления из пшеницы, гороха и нута с последующим их комбинированием в композитную крупу. Процесс включает операции: шелушение, термообработку ВТМ, дробление, пневмосепарирова-ние, рассев на три фракции и смешивание. Таким образом, удается почти вдвое снизить время варки крупы до готовности (4-6 мин в зависимости от фракции). Несколько увеличивается коэффициент привара. При этом белок является полноценным. Снижается и гликемическая нагрузка с 60 для пшеничной крупы до 40 - для композитной крупы. Каши имеют приятный вкус без выраженного бобового привкуса и, в зависимости от номера рассыпчатую или вязкую консистенцию.

Abstract. Accelerated cooking products, taking into account the increased pace of life, are of interest not only in-home cooking, but can be in demand in extreme conditions, especially if they have increased nutritional value. Combining traditional cereals with cereals from legumes, in particular from peas and chickpeas, allows you to increase the total protein and make it complete, improve the protein-carbohydrates ratio and reduce the glycemic load. You can speed up the process of cooking cereals until they are ready in various ways, for example, by crushing or heat treatment. Preliminary heat treatment of cereals in industrial conditions is carried out by various methods, in particular high-temperature micronization (TMM). The article describes the process of obtaining accelerated cooking cereals from wheat, peas and chickpeas, followed by their combination into composite cereals. The process includes operations: peeling, heat treatment of VTM, crushing, pneumatic separation, sieving into three fractions and mixing. Thus, it is possible to almost halve the cooking time of cereals until ready (4-6 minutes, depending on the fraction). The welding coefficient increases slightly. At the same time, the protein is complete. The glycemic load is also reduced from 60 for wheat cereals to 40 for composite cereals. Porridges have a pleasant taste without a pronounced bean flavor and, depending on the number, a crumbly or viscous consistency.

Ключевые слова: композитные крупы, пшеница, горох, нут, пищевая ценность

© С.В. Зверев, О.В. Политуха, А.П. Филиппова, 2024

Keywords: composite cereals, wheat, peas, chickpeas, nutritional value

На современном бытовом уровне требования к продуктам питания кратко можно выразить триадой - «вкусно, полезно, быстро». «Вкусно» определяется кулинарными традициями и индивидуальными предпочтениями. О «пользе» продукта или скорее о его пищевой ценности можно судить по рекомендациям «Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека», ориентируясь на нормы адекватного питания [1]. «Быстро» связано с возросшим за последние десятилетия темпом жизни.

Крупы из семян злаковых культур и гречихи являются традиционными и доступными зернопродуктами повседневного спроса. Они широко используются как компоненты различных кулинарных изделий, так и как самостоятельные блюда в виде гарниров и каш. Однако у большинства круп имеются недостатки. Это и несоответствие основным критериям адекватного питания (белок неполный, соотношение белок-углеводы не выдерживается), и процесс варки до готовности, который может занимать много времени.

Повысить пищевую ценность крупы можно, используя дополнительные компоненты, например, крупы из зерна бобовых культур [2]. Ускорить процесс варки крупы до готовности можно по-разному:

- предварительно измельчая крупы (манная крупа варится существенно быстрее, чем «Полтавская»);

- используя полуфабрикат - крупу, подвергнутую предварительной термообработке.

Предварительная термообработка крупы в промышленных условиях проводится различными методами:

- гидротермической обработкой (варка или пропаривание в сочетании с плющением при получении хлопьев);

- микронизацией [3, 4];

- автоклавированием (применяя скороварку) - варка при повышенном давлении;

- барогидротермической обработкой (БГТО) [5].

Процесс высокотемпературной микронизации (ВТМ) заключается в нагреве до 100 и более градусов предварительно увлажненной крупы в потоке инфракрасного (ИК) излучения. По этому принципу действует гриль. Технология микронизации включает: очистку крупы, увлажнение и отволаживание, ВТМ (при производстве хлопьев - плющение) и охлаждение. ВТМ установки просты в эксплуатации, легко перенастраиваются с одного вида крупы на другой и могут быть эффективно использованы на малых и средних предприятиях.

Подобные крупы повышенной пищевой ценности ускоренного приготовления могут быть востребованы в экстремальных условиях. Кроме того, композитные крупы с добавкой крупы из бобовых культур имеют пониженную гликемическую нагрузку, что немаловажно для страдающих нарушением углеводного обмена [6].

В качестве исходного сырья для получения композитной крупы взяты зерно пшеницы сорта «Победа», нута и гороха. Шлифование зерна пшеницы в целую крупу проводили на голлендре ТМ-05 Satake (Япония). Термообработку осуществляли в лабораторной установке инфракрасного нагрева. Дробление нута, целой крупы из пшеницы и гороха осуществляли на лабораторной молотковой дробилке. Отвеивание оболочек после дроблении нута - на лабораторном пневмосепараторе фирмы «Petkus». Фракционирование «дробленки» выполняли рассевом на лабораторных ситах с перфорированными полотнами и круглыми отверстиями по DIN 24041 и DIN 24042 и проволочных ситах по ГОСТ 3826-82 (Сетки проволочные тканые

с квадратными ячейками. Технические условия). Получение целой и номерной дробленой крупы ускоренного приготовления (с обработкой по технологии ВТМ) проводили в лабораторный условиях по технологическим схемам (рис.1).

Рис. 1. Схема переработки ускоренного приготовления

пшеницы в целую

и

номерную дробленую крупу

Сравнение времени варки и привара однотипных круп, полученных по представленным схемам (рис. 1), показал их несущественное различие. Но в случае схемы «б» требуются либо дополнительные ВТМ установки, либо их периодическая переналадка. Поэтому в дальнейшем рассматривали вариант технологической схемы с предварительно ВТМ целого зерна, что более рационально с точки зрения минимизации оборудования.

Режимы термообработки целой крупы: исходная влажность - 29 %, время экспозиции - 70 с, температура нагрева - 95-105 °С, конечная влажность - 7.8 %. Данные по выходу номерной дробленой пшеничной крупы (по схеме рис.1, а), %: № 1 - 17,24; № 2 - 28,7; № 3 - 21,62; типа манки - 3,77; всего - 71,3; мучка - 28,7. В табл. 1. приведены результаты контрольной варки крупы навесками по 5 г до готовности. На рис. 2. представлена схема переработки зерна нута и гороха.

Таблица 1

Технологическая схема Номер и ВТО Добавленная вода, г Время варки, мин Коэффициент привара

Без ВТМ Целая (влажность 9,2 %) 125 30 3,0

№ 1 120 10 13

№ 2 120 7 14

№ 3 85 5 13

Целая (увлажненная до 25 %) 125 21 5,0

После ВТМ (рис.1, а) Целая ВТМ (влажность до ВТМ 25 %, после ВТМ - 7,8 %) 125 15 7,0

№ 1 80 5,5 9,0

№ 2 80 5,0 11,4

№3 80 3,5 12,0

Рис. 2. Технологические схемы получения крупы ускоренного приготовления из гороха и нута

Режимы ВТМ и влажность гороховой и нутовой крупы до и после ВТМ представлены в табл. 2.

Таблица 2

Режимы ВТМ и влажность гороховой и нутовой крупы до и после ВТМ

Крупа Экспозиция, с Температура нагрева, °С Исходная влажность, % Конечная влажность, %

Гороховая целая шлифованная 90 114 17 7

Нутовая целая нешлифованная 70-80 95-105 31 9

Выход дробленой крупы после ВТМ дан в табл. 3.

Таблица 3

Выход дробленой крупы после ВТМ ^__

Исходный продукт Номерная крупа Мучка Крупа типа манки

№ 1 № 2 № 3 Всего

Горох целый шлифованный 22,49 29,30 18,20 74,72 25,28 4,73

Нут целый нешлифованный 17,22 25,21 15,71 58,14 33,5 1,99

Данные по времени варки до готовности нутовой и гороховой крупы представлены в табл. 4.

Таблица 4

Данные по времени варки до готовности го роховой и нутовой крупы

Вид крупы Состояние зерна перед дроблением Номер Время варки, мин Коэффициент привара

Горох Целый шлифованный Исходный 45 4,3

№ 1 16 6,5

№ 2 12 6,0

№ 3 9 6,2

Целый шлифованный ВТМ Исходный 35 4,7

№ 1 9 5,5

№ 2 6 6,0

№ 3 5 6,0

Вид крупы Состояние зерна перед дроблением Номер Время варки, мин Коэффициент привара

Нут Целый нешлифованный № 1 10 2,5

№ 2 8 4,0

№ 3 6 4,5

Целый нешлифованный ВТМ № 1 4 3,0

№ 2 3 3,4

№ 3 2,5 4,0

В табл. 5 приведены результаты расчетов двухкомпонентных смесей из пшеничной дробленой крупы типа «Артек» и бобовых (без учета усвояемости нутриентов) при доле бобовых, соответствующей минимальному скору НАК смеси равному единице (С = 1).

Таблица 5

Рациональные рецептуры двухкомпонентных круп из ^ пшеницы, гороха и нута

Основные Глике-миче-ский индекс Глике-миче-ская нагрузка

компоненты о4 Белок Углеводы

Крупа Бобовые X ы в о б о б Влажность, % Общий, % % от суточной нормы Углеводы, % Углев оды / белок (4,7-5,1) Клетчатка, % Энергия, ккал Плохо >70 ...<55 хорошо Плохо >30 .<10 хорошо

П

ш е Нут 39 11,5 14,4 16,0 58,8 4,1 7,4 349 60 40

н

и

ч

н

а

я

т и Горох 27 13,3 14,1 15,6 64,7 4,5 6,1 329 60 40

п

а

«А

р

те

к»

Технологический процесс производства комбинированных круп на основе пшеницы, гороха и нута включает операции: шелушение, термообработку ВТМ, дробление, пневмосепарирование, рассев на три фракции и смешивание в пропорции (7,0-6,5) к (3,0-3,5), выполняемые на отечественном оборудовании мукомольно-крупяного производства. Термообработка методом ВТМ позволяет почти вдвое снизить время варки крупы до готовности (4-6 мин в зависимости от фракции). Несколько увеличивается коэффициент привара.

Результаты варки и вкусовой оценки двухкомпонентных круп даны в табл. 6.

Таблица 6

Варки и вкусовая оценка двухкомпонентных круп

Вид крупы Номер крупы Время варки, мин Коэффициент привара Примечания

Пшеница (70 %) + горох (30 %) исходный 1 11 5,0 Каша светло-бежевого цвета с желтыми вкраплениями, с нежным слабым бобовым запахом, рассыпчатая, приятный вкус, с плотной консистенцией, разбористая при разжевывании

2 7 6,0 Каша светло-бежевая, рассыпчатая, с желтыми вкраплениями, слабый запах бобовых культур, нежный и приятный вкус и запах

Вид крупы Номер крупы Время варки, мин Коэффициент привара Примечания

3 6 6,0 Каша светло-бежевая, вязкая, желтые вкрапления не видны, слабый запах бобовых культур, нежный и приятный запах и вкус, разбористая при разжевывании

Пшеница (70 %) + горох (30 %) после ВТМ 1 6 7,0 При варке приятный запах подгорелого продукта, слабый запах бобовых культур. Каша светло-коричневого цвета, рассыпчатая с плотной консистенцией, разбористая при разжевывании

2 5 6,2 Каша светло-коричневая цвета, при варке - запах поджаренного продукта со слабым запахом бобовых культур. Полурассыпчатая с плотной консистенцией. Нежный приятный вкус со слабым ореховым привкусом

3 4 8,0 Каша светло-коричневая, полувязкая, с нежным и приятным вкусом

Пшеница (65 %) + нут (35 %) 1 10 5,0 Каша ярко-желтого цвета, рассыпчатая, с плотной консистенцией, нежный и приятный запах поджаренного продукта, разбористая при разжевывании

2 8,5 5,7 Каша ярко-желтого цвета, полувязкая, с плотной консистенцией, приятный запах поджаренного продукта, разбористая при разжевывании

3 6 5,7 Каша ярко-желтого цвета, вязкая, с плотной консистенцией, разбористая при разжевывании

Пшеница (65 %) + нут (35 %) ВТМ 1 5,6 3,7 Каша светло-бежевого цвета с желтыми включениями, разбористая при разжевывании

2 5,0 5,5 Каша светло-бежевого цвета с желтыми вкраплениями, полурассыпчатая, разбористая при разжевывании. Приятный вкус с ореховым запахом

3 3,5 5,0 Каша светло-бежевого цвета с желтыми вкраплениями, полувязкая, разбористая при разжевывании. Приятный вкус с ореховым запахом

При этом расчетный белок композитной крупы является полноценным. Соотношение «углеводы-белок» близко к рекомендуемому (4-5):1. Снижается гликемическая нагрузка с 60 для пшеничной крупы до 40 для композитной крупы. Каши имеют приятный вкус без выраженного бобового привкуса и в зависимости от номера рассыпчатую или вязкую консистенцию.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические рекомендации MP 2.3.1.0253-21 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации" (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 22 июля 2021 г.).

2. Зверев, С.В. Сбалансированный состав многокомпонентных круп в условиях концепции адекватного питания / С.В.Зверев, О.В. Политуха. - Текст: непосредственный // Пищевые системы. - 2022. - Т. 5(3). - С.185-194.

3. Зверев, С.В. Высокотемпературная микронизация в производстве зернопродуктов / С.В. Зверев. - Москва: «Дели принт», 2009. - 222 с. - Текст: непосредственный.

4. Zhongli Pan, Griffiths Gregory Atungulu. Infrared Heating for Food and Agricultural Processing. CRC Press LLC, 2019. - 300 р.

5. Никифорова, Т.А. Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодовоовощной продукции и виноградарства: учебное пособие. В 2 ч. Ч. 2 / Т.А. Никифорова, Е.В. Волошин. - Оренбург: ОГУ, 2017 - 133 с. - Текст: непосредственный

6. Livesey G, Taylor R, Livesey HF, Buyken AE, Jenkins DJA, Augustin LSA, Sievenpiper JL, Barclay AW, Liu S, Wolever TMS, Willett WC, Brighenti F, Salas-Salvado J, Bjorck I, Rizkalla SW, Riccardi G, Vecchia CL, Ceriello A, Trichopoulou A, Poli A, Astrup A, Kendall CWC, Ha MA, Baer-Sinnott S, Brand-Miller JC Dietary Glycemic Index and Load and the Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Updated Meta-Analyses of Prospective Cohort Studies. Nutrients. 2019 Jun 5;11(6):1280. doi: 10.3390/nu11061280.

REFERENCES

1. Methodological recommendations MP 2.3.1.0253-21 "Norms of physiological energy and nutritional needs for various population groups of the Russian Federation" (approved by the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-being on July 22, 2021)

2. Zverev S.V., Politukha O.V. Balanced composition of multicomponent cereals in the context of the concept adequate nutrition. // Food systems. - 2022. Vol. 5(3). - pp.185-194.

3. Zverev S.V. High-temperature micronization in the production of grain products. M.: "Delhi print", 2009. - 222 p.

4. Zhongli Pan, Griffiths Gregory Atungulu. Infrared Heating for Food and Agricultural Processing. CRC Press LLC, 2019. - 300 p.

5. Nikiforova T.A. Technology of processing, storage and processing of cereals, legumes, cereals, fruits and vegetables and viticulture: a study guide. Part 2 / T.A. Nikiforova, E.V. Voloshin; Orenburg State University- Orenburg: OSU, 2017 - 133 p.

6. Livesey G, Taylor R, Livesey HF, Buyken AE, Jenkins DJA, Augustin LSA, Sievenpiper JL, Barclay AW, Liu S, Wolever TMS, Willett WC, Brighenti F, Salas-Salvado J, Bjorck I, Rizkalla SW, Riccardi G, Vecchia CL, Ceriello A, Trichopoulou A, Poli A, Astrup A, Kendall CWC, Ha MA, Baer-Sinnott S, Brand-Miller JC Dietary Glycemic Index and Load and the Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Updated Meta-Analyses of Prospective Cohort Studies. Nutrients. 2019 Jun 5;11(6):1280. doi: 10.3390/nu11061280.