CC BY
517
Для корреспонденции
Зайцева Лариса Валентиновна - доктор технических наук,
заместитель директора по научной работе АНО «ЦНИИСЖТ»
Адрес: 119019, Российская Федерация, г. Москва,
ул. Новый Арбат, д. 21, стр. 1, оф. 1039
Телефон: (495) 181-55-26
E-mail: [email protected]
https://orcid.org/0000-0001-8176-1650
Зайцева Л.ВЛ Юдина Т.А.2, Рубан Н.В.2, Бессонов В.В.3, Мехтиев В.С.4
Современные подходы к разработке рецептур безглютеновых хлебобулочных изделий
1 Автономная некоммерческая организация «Центральный научно-исследовательский институт современных жировых технологий», 196608, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, Российская Федерация
2 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет пищевых производств», 125080, г. Москва, Российская Федерация
3 Федеральное государственное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи», 109240, г. Москва, Российская Федерация
4 Общество с ограниченной ответственностью «Протеин Плюс», 199004, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
1 Central Scientific-Research Institute of Modern Fat Technology, 196608, Saint Petersburg, Pushkin, Russian Federation
2 Moscow State University of Food Production, 125080, Moscow, Russian Federation
3 Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 109240, Moscow, Russian Federation
4 LLC «Protein Plus», 199004, Saint Petersburg, Russian Federation
Modern approaches to the development of gluten-free bakery formulations
Zaytseva L.V.1, Yudina T.A.2, Ruban N.V.2, Bessonov V.V.3, Mekhtiev V.S.4
По данным Всемирной организации здравоохранения, в настоящее время около 1% населения в мире страдает целиакией - заболеванием, связанным с дефицитом ферментов, расщепляющих глютен и близкие к нему белки. При целиакии имеет место нарушение всасывания дисахаридов, жиров, витаминов и аминокислот, что накладывает ограничения на рецептуры пищевых продуктов, которые могут быть использованы в питании людей с целиакией. Анализ рынка безглютеновых хлебобулочных изделий показал недостаток в этом сегменте продукции, в том числе полное отсутствие продукции с ю-3 полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК), общий дефицит которых отмечен в питании россиян и по всему миру.
Финансирование. Работа является инициативной.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.
Для цитирования: Зайцева Л.В., Юдина ТА., Рубан Н.В., Бессонов ВВ., Мехтиев ВС. Современные подходы к разработке рецептур безглютеновых хлебобулочных изделий // Вопр. питания. 2020. Т. 89, № 1. С. 77-85. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10009 Статья поступила в редакцию 29.08.2019. Принята в печать 26.01.2020.
Funding. The study had no sponsor support.
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.
For citation: Zaytseva L.V., Yudina T.A., Ruban N.V., Bessonov V.V., Mekhtiev V.S. Modern approaches to the development of gluten-free bakery formulations. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (1): 77-85. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10009 (in Russian) Received 29.08.2019. Accepted 26.01.2020.
Цель исследования - разработка рецептур безглютеновых хлебобулочных изделий, обогащенных ПНЖК семейства ш-3, пищевыми волокнами и белком.
Материал и методы. Качество полученного хлеба оценивалось общепринятыми методами, включающими определение содержания белка, пищевых волокон, жира и его жирнокислотного состава.
Результаты и обсуждение. Для реализации поставленной цели было использовано как традиционное, так и нетрадиционное пищевое сырье, а именно бесклейковинная мука семян чиа (источник ПНЖК и пищевых волокон), люпиновая мука (источник белка), а также в рецептуре хлебобулочных изделий использовали заменитель молочного жира энзимной переэтерификации, содержащий ш-3 ПНЖК. В качестве загустителя и структурообразователя использовалась белок-полисахаридная смесь. Разработанные рецептуры позволяют получать готовые изделия, характеризующиеся содержанием ш-3 ПНЖК 0,4-0,6 г/100 г при соблюдении баланса между эссенциальными ш-6 и ш-3 ПНЖК на уровне (2,5-3,5):1, рекомендуемом для лечебного питания, пищевых волокон - 11,1-12,4 г/100 г, белка - 5,2-6,7 г/100 г, при сохранении хороших органолептических свойств. Достигнутый уровень обогащения в соответствии с действующим законодательством позволяет маркировать полученные изделия, как «с высоким содержанием ш-3 жирных кислот и пищевых волокон». Согласно имеющимся данным о биологическом действии компонентов разработанного продукта, он может оказывать влияние на липидный обмен, способствуя снижению уровня атерогенных липидов в крови.
Заключение. Внедрение результатов этой работы в промышленность позволит расширить ассортимент безглюте-новой продукции за счет выпуска специализированных хлебобулочных изделий с усилением их диетической лечебной и диетической профилактической направленности за счет высокого содержания ш-3 ПНЖК и пищевых волокон. Ключевые слова: целиакия, безглютеновые хлебобулочные изделия, обогащение ш-3 жирными кислотами, пищевыми волокнами, белком
According to WHO, currently about 1% of the world's population suffers from celiac disease, a disease associated with a deficiency of enzymes that break down gluten and proteins close to it. In celiac disease, there is a malabsorption of disaccharides, fats, vitamins and amino acids, which imposes restrictions on food formulations that can be used in the diet of people with celiac disease. Analysis of the market of gluten-free bakery products showed a lack in this segment of products, including the complete absence of products with ш -3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs), the total deficit of which is noted in the diet of Russians and around the world. The aim of the study was to develop recipes for gluten-free bakery products enriched with ш-3 PUFAs, dietary fibers and protein. Material and methods. The quality of the resulting bread was evaluated by conventional methods including the determination of the content of protein, dietary fiber, fat and its fatty acid composition.
Results and discussion. To achieve this goal, we used approaches that combined both traditional and non-traditional food raw materials, namely gluten-free flour of chia seeds (a source of PUFA and dietary fiber), lupin flour (a source of protein), as well as enzyme transesterificated milk fat substitute containing ш-3 PUFAs. A protein-polysaccharide mixture was used as a thickener and structure-forming agent. The developed formulations allowed to obtain finished products characterized by the content of ш-3 fatty acids - 0.4-0.6 g/100 g, while maintaining a balance between essential ш-6 and ш-3 fatty acids at the level (2.5-3.5):1, recommended for therapeutic nutrition, dietary fiber - 11.1-12.4 g/100 g, and protein content - 5.2-6.7 g/100 g, while maintaining good organoleptic properties. The achieved level of enrichment in accordance with the current legislation allows labeling the resulting products as «high in ш-3 fatty acids and dietary fibers». According to the available data on the biological effect of the components of the developed product, it can affect lipid metabolism, contributing to the reduction of atherogenic lipids in the blood.
Conclusion. The implementation of the results of this work in the industry will expand the range of gluten-free products through the production of specialized bakery products with the strengthening of their dietary therapeutic and preventive orientation due to the high content of ш -3 fatty PUFAs and dietary fibers.
Keywords: celiac disease, gluten-free bakery products, enrichment with PUFAs, dietary fibers, protein
Одним из приоритетных направлений государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 г является создание пищевой продукции, способной удовлетворить физиологические потребности организма человека в пищевых веществах и энергии [1]. Расширение ассортимента хлебобулочных изделий диетического лечебного и диетического профилактического питания для больных различными заболеваниями находится в рамках обеспечения рационального питания населения нашей страны. В Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года (утверждена распоряжением Правительства РФ от 29.07.2016 № 1364-р) также предусмотрено производство пищевой продукции нового поколения с заданными качественными характеристиками, обеспечивающей оптимальное
питание, профилактику различных заболеваний в целях увеличения продолжительности и повышения качества жизни граждан РФ [2].
Выпуск специализированной пищевой продукции для диетического лечебного и диетического профилактического питания в Российской Федерации регулируется Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 027/2012 «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания». К специализированной пищевой продукции относятся безглютеновые продукты, предназначенные для больных глютеновой энтеропатией. Глютеновая энтеропатия (целиакия) - генетически обусловленное заболевание, характеризующееся стойкой непереносимостью глютена с развитием гиперрегенераторной
обратимой атрофии слизистой оболочки тонкой кишки и связанного с ней синдрома мальабсорбции. Больные целиакией должны полностью исключить из своей диеты продукты, содержащие глютен.
В соответствии с Техническим регламентом ТР ТС 027/2012, «отдельные виды специализированной пищевой продукции без глютена должны состоять или быть изготовлены из одного или более компонентов, которые не содержат пшеницы, ржи, ячменя, овса или их кроссбредных вариантов (полученные путем их скрещивания) и (или) должны состоять или быть изготовлены специальным (для снижения уровня глю-тена) образом из одного или более компонентов, которые получены из пшеницы, ржи, ячменя, овса или их кроссбредных вариантов и в которых уровень глютена в готовой к употреблению продукции составляет не более 20 мг/кг» (гл. 2, ст. 6, п. 9).
Для производства безглютеновых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий используют муку из бесклейковинного сырья (рис, кукуруза, гречиха, лен, соя, амарант, просо, тапиока, сорго, горох, квиноа и др.), а также крахмал (картофельный, кукурузный, рисовый и др.).
При целиакии нарушены процессы всасывания ди-сахаридов, жиров, витаминов, железа, кальция, а также транспорт цистина и обмен триптофана. В связи с этим обогащение безглютеновых хлебобулочных изделий биологически активными веществами при минимизации содержания в рецептуре компонентов, способных оказывать негативное воздействие на организм человека, усугубляемое нарушением метаболизма отдельных веществ, является актуальным. Чаще всего рассматриваются варианты обогащения безглютеновых мучных кондитерских и хлебобулочных изделий пищевыми волокнами [3, 4] или белком для оптимизации аминокислотного состава изделия [5-7], иногда осуществляется совместное обогащение белком и пищевыми волокнами [8, 9]. В качестве жирового компонента в основном используются маргарин или кондитерский жир [3-7, 9], реже сливочное или растительное масла [4, 7, 8, 10]. Однако ни в одной из разработок нет регламентации по содержанию незаменимых ю-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в используемом жировом продукте. В качестве загустителя и структу-рообразователя при производстве безглютеновых хлебобулочных изделий часто используется ксантановая камедь [8, 10].
В настоящее время у населения РФ, как и во всем мире, наблюдается дефицит в потреблении эссенци-альных ю-3 ПНЖК. При этом в России отмечается избыточное потребление ю-6 ПНЖК, обусловленное преобладанием в пищевом рационе подсолнечного масла. Доказано, что соблюдение определенного соотношения между ю-6 и ю-3 ПНЖК в ежедневной диете является успешным механизмом предотвращения развития сердечно-сосудистых заболеваний [11, 12]. Обогащение пищевых продуктов ю-3 ПНЖК соответствует принятой Всемирной организацией здравоохранения Глобальной
стратегии по питанию, физической активности и здоровью [13] и поддерживается российскими органами здравоохранения [14]. Оптимальное соотношение между ю-6 и ю-3 ПНЖК составляет (5-10):1 [14], для лечебного питания - (1—5):1.
Цель исследования - разработка рецептур безглю-теновых хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности, обогащенных ю-3 жирными кислотами, пищевыми волокнами и белком.
Материал и методы
Для оценки пищевой ценности безглютеновых хлебобулочных изделий использовали общепринятые методы анализа химического состава. Содержание белка определяли по ГОСТ 26889-86 «Продукты пищевые и вкусовые. Общие указания по определению содержания азота методом Кьельдаля» путем разрушения органического вещества нагреванием с серной кислотой в присутствии катализатора, добавлении избытка гидроокиси натрия, перегонке и титровании освободившегося аммиака. По количеству выделившегося аммиака вычисляли количество азота. Массовую долю жира определяли по ГОСТ 5668-68 «Хлебобулочные изделия. Методы определения массовой доли жира». Метод основан на извлечении жира из предварительно гидролизованной навески изделия растворителем и определении количества жира взвешиванием после удаления растворителя из определенного объема полученного раствора. Качественный и количественный жирнокислотный состав выделенного жира определяли по ГОСТ 31663-2012 «Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров жирных кислот» на основе анализа метиловых эфиров жирных кислот, полученных по ГОСТ 31665-2012 «Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот». Содержание пищевых волокон определяли ферментативно-гравиметрическим методом по ГОСТ Р 54014-2010 «Продукты пищевые функциональные. Определение растворимых и нерастворимых пищевых волокон ферментативно-гравиметрическим методом».
О качестве готовых хлебобулочных изделий судили по их органолептическим и физико-химическим показателям. Поверхность и цвет корки, удельный объем и вкус изделий оценивали общепринятым методом, приведенным в руководстве [15]. Влажность мякиша определяли стандартным методом по ГОСТ 21094-75 «Хлеб и хлебобулочные изделия. Метод определения влажности». Титруемую кислотность мякиша анализировали ускоренным способом по ГОСТ 5670-96 «Хлебобулочные изделия. Метод определения кислотности». Пористость мякиша измеряли стандартным методом с использованием пробника Журавлева по ГОСТ 5669-96 «Хлебобулочные изделия. Метод определения пористости».
Рецептуры безглютеновых хлебобулочных изделий включали следующие компоненты: бесклейковинное сырье (мука рисовая, мука чиа, мука люпиновая «Лю-писан», кукурузный крахмал, тапиоковый крахмал), сахар-песок, соль поваренную пищевую, дрожжи сухие хлебопекарные. В качестве жирового продукта использовали заменитель молочного жира энзимной пере-этерификации с физико-химическими показателями по ГОСТ 31648-2012 «Заменители молочного жира. Технические условия», в качестве загустителя и струк-турообразователя - белок-полисахаридную смесь (БПС) [16].
Результаты и обсуждение
Одним из вариантов обогащения пищевой продукции незаменимыми ю-3 ПНЖК являются семена растения Salvia hispanica (шалфей испанский, или чиа), широко используемыми племенами майя, инков и ацтеков. Современные исследования химического состава семян чиа показали высокое содержание в них ПНЖК класса ю-3 - альфа-линоленовой кислоты (около 20 г/ 100 г), сохранность которой обеспечивается присутствием высокого количества токоферолов (до 48 мг/100 г). С другой стороны, семена чиа не содержат глютена и характеризуются высоким содержанием белка (1923%) и пищевых волокон (18-30%). Перечисленные преимущества делают муку чиа перспективным сырьем для производства безглютеновых хлебобулочных изделий.
Для обогащения ю-3 ПНЖК безглютеновых хлебобулочных изделий нами была использована мука семян SuperChia (ООО «Кима Лимитед», Россия) с содержанием масла 35% и альфа-линоленовой кислоты 61% общей суммы жирных кислот. В исследованиях, проведенных нами ранее, показана эффективность внесения этой муки в рецептуру хлебобулочных изделий для получения продукции с высоким содержанием ю-3 ПНЖК [17, 18]. Внесение муки чиа в количестве 2-5% массы сырья позволяло получать хлебобулочные изделия, обогащенные ю-3 ПНЖК. Увеличение количества муки чиа свыше 5% способствовало увеличению специфического горьковатого привкуса хлебобулочного изделия. В настоящее время на рынке отсутствуют хлебобулочные изделия, включая безглютеновые, обогащенные ю-3 ПНЖК.
Для улучшения физико-химических и органолепти-ческих показателей безглютенового изделия, а также дополнительного обогащения его ю-3 ПНЖК в качестве жирового продукта использован заменитель молочного жира по ГОСТ 31648 с содержанием альфа-линолено-вой кислоты 1,2-1,3 г/100 г, полученный с применением технологии энзимной переэтерификации, в количестве 4-5% массы сырья. В исследованиях, проведенных нами ранее, было показано, что использование такого заменителя позволяет увеличить содержание эссенциальных ю-3 ПНЖК в готовом изделии и избежать присутствия
в них опасных для здоровья транс-изомеров жирных кислот [19-23] и других контаминантов, образующихся при химических способах модификации растительных масел (гидрогенизация, химическая переэтерифика-ция). Ферментативная переэтерификация способствует преимущественному образованию тонкоигольчатых мелкокристаллических в'-кристаллов. Чем мельче кристаллы в жировых продуктах, тем больше возможность их взаимодействий на поверхности расширяющихся газовых пузырьков, что предотвращает их коалесцен-цию при замесе теста и способствует стабилизации пористой структуры теста, повышая при брожении его газоудерживающую способность. Жировые ингредиенты с в'-полиморфной модификацией кристаллов способствуют также улучшению реологических свойств мякиша готовых изделий, замедляя процесс черствения хлеба [23].
Анализ патентной документации и состояния рынка на данный момент показывает отсутствие каких-либо требований, предъявляемых к жировому продукту, используемому в хлебопечении и производстве мучных кондитерских изделий, по регламентации содержания в нем незаменимых ю-3 ПНЖК, а также атерогенных транс-изомеров жирных кислот. До 2018 г. практически все маргарины и кондитерские/хлебопекарные жиры, выпускаемые в России и странах Содружества, содержали высокое количество опасных транс-изомеров жирных кислот, что крайне нежелательно для людей с нарушениями метаболизма белка, липидов, витаминов, макро- и микроэлементов, в частности калия, кальция, магния и железа.
Обычно безглютеновые изделия имеют более низкие физико-химические показатели (удельный объем хлеба, пористость мякиша и его упругоэластические свойства) за счет отсутствия глютена, служащего структурообра-зователем в хлебобулочных изделиях. Для улучшения структурно-механических свойств безглютеновых изделий рекомендуется вносить в их рецептуру различные полисахариды. Часто в безглютеновых хлебобулочных изделиях для улучшения их физико-химических показателей используют ксантановую камедь [8, 10]. Нами было рассмотрено использование для этих целей БПС, состоящей из казеината натрия, альгината натрия, кар-боксиметилцеллюлозы, ксантановой камеди в соотношении белок : полисахариды, равном 9:1 [16]. Внесение БПС в рецептуру безглютеновых хлебобулочных изделий в количестве до 2,0% массы сырья позволяет улучшить их структурно-механические свойства за счет присутствия таких загустителей и структурообразовате-лей, как ксантановая камедь, карбоксиметилцеллюлоза и альгинат натрия, а также дополнительно обогатить их белком молока казеином. Благодаря реакции Майяра на стадии выпечки теста из молочного белка и полисахаридов формируется волокнистая пластичная сетка, обладающая повышенной термостойкостью, которая компенсирует отсутствие клейковины и обеспечивает вязкопластичные свойства теста и структурно-механические свойства готового изделия. Таким образом,
Таблица 1. Пищевая ценность безглютеновых изделий без и с добавлением муки чиа и муки люпиновой Table 1. Nutritional value of gluten-free products without and with the addition of chia and lupine flour
Показатель Parameter Содержание в 100 г хлебобулочного изделия, г Content in 100 g of bakery product, g
без чиа и люпина without chia and lupin 2% чиа 2% chia 5% чиа 5% chia 3% чиа и 10% люпина 3% chia and 10% lupine 3% чиа и 20% люпина 3% chia and 20% lupine
Белок Protein 3,12 3,75 4,51 5,21 6,70
Жир Fat 4,33 4,72 5,24 5,25 5,27
ю-3 ПНЖК w-3 PUFA 0,05 0,40 0,58 0,45 0,45
ю-6 : ю-3 w-6: w-3 20:1 3,2:1 2,7:1 2,4:1 2,4:1
Пищевые волокна Dietary fibers
нерастворимые insoluble 1,42 4,51 5,69 11,01 12,4
растворимые soluble 1,51 1,53 1,54 1,59 1,58
сумма total 2,93 6,04 7,23 12,60 13,98
П р и м е ч а н и е. ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты. N o t e. PUFA - polyunsaturated fatty acids.
внесение в рецептуру безглютенового хлебобулочного изделия БПС позволяет улучшить структурно-механические свойства изделия.
Имеются разработки по обогащению безглютеновых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий белком амаранта [5, 6, 8] до уровня 4,9-8,3 г/100 г изделия. Также предлагается использовать редкое сырье, такое как муку квиноа [9] и муку из семян Вгаээюасеае [7]. Для повышения содержания белка в безглютеновом хлебобулочном изделии нами была использована люпи-новая мука в количестве до 20%, доступная в настоящее время на нашем рынке. Зерно люпина отличается более высоким содержанием белка (30-61%) по сравнению с бобовыми (17-36%), которые часто используются для обогащения белком пищевой продукции [24]. При этом белок люпина имеет хорошую усвояемость, как и соевый белок. Положительным качеством зерен люпина для хлебобулочных изделий является наличие в них пищевых волокон, обладающих влагоудерживающими свойствами.
В рецептуру вносили муку «Люписан» (ООО «Протеин Плюс», Россия) с содержанием белка 36-40%, клетчатки 30-35%, жира 6-8%, при этом количество ю-3 ПНЖК в жировой фазе превышало 5% при соотношении ю-6 : ю-3, равном 7,8:1. Антиоксидантные свойства муки обусловлены присутствием в ее составе токоферолов, ка-ротиноидов и лецитина. Люпиновая мука способствует улучшению структуры хлебобулочных изделий, для этих целей ее содержание должно быть не менее 4% массы бесклейковинного сырья [25].
Имеются разработки по обогащению безглютеновых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий пище-
выми волокнами. Чаще всего для этих целей используется пектин или пектинсодержащее сырье [3, 4]. При этом уровень обогащения пищевыми волокнами не всегда указывается.
Имеются разработки по одновременному обогащению хлебобулочных и мучных кондитерских изделий белком и пищевыми волокнами [8, 9]. Уровень содержания в изделиях пищевых волокон (1,3-2,2 г/100 г) в соответствии с действующим законодательством не позволяет отнести их даже к источнику пищевых волокон (не менее 3 г/100 г изделия в соответствии с ТР ТС 022/2011). Содержание белка в разработке [9] составляет 10 г на 100 г изделия (13% рекомендуемого уровня суточного потребления), однако при калорийности готового изделия 415 ккал/100 г содержание в нем белка обеспечивает только 9,5% энергетической ценности продукта, что ниже установленной границы в 12% (в соответствии с ТР ТС 022/2011). В разработке [8] уровень белка в изделии (4,9 г/100 г) при калорийности 260 ккал/100 г также не дотягивает до уровня «источник белка» (в соответствии с ТР ТС 022/2011).
В наших разработках не содержащие глютена мука чиа и люпиновая мука являлись одновременно источником ю-3 ПНЖК, пищевых волокон и белка.
В табл. 1 представлены данные по содержанию белка, жира, ю-3 ПНЖК и пищевых волокон в безглюте-новых изделиях, произведенных из бесклейковинного сырья с внесением в рецептуру заменителя молочного жира и БПС, без или с добавлением муки чиа и муки люпиновой.
Приведенные данные показывают, что внесение только заменителя молочного жира в количестве до
5% массы сырья без добавления муки чиа не позволяет получать хлебобулочное изделие с количеством ю-3 ПНЖК, достаточным для маркировки «источник ю-3 жирных кислот» (не менее 0,2 г/100 г изделия в соответствии с ТР ТС 022/2011). Соотношение ю-6 к ю-3 жирным кислотам также не соответствует оптимальному. Без внесения муки чиа изделие характеризуется невысоким содержанием пищевых волокон (менее 3 г/100 г изделия).
Добавление в рецептуру муки чиа в количестве 2-5% массы бесклейковинного сырья позволяет получать без-глютеновое хлебобулочное изделие, характеризующееся высоким содержанием ю-3 жирных кислот (не менее 0,4 г/100 г продукта в соответствии с ТР ТС 022/2011) при соотношении ю-6 и ю-3 жирных кислот на уровне (2,4-3,2):1, соответствующем таковому для лечебного питания, а также высоким содержанием пищевых волокон (не менее 6 г/100 г продукта в соответствии с ТР ТС 022/2011).
Полученные данные послужили основой для разработки способа получения безглютеновых хлебобулочных изделий, обогащенных ю-3 ПНЖК и пищевыми волокнами. Рецептурный состав предусматривает следующее соотношение исходных компонентов (массовая часть):
• мука чиа 1,28-4,77;
• мука рисовая 42,3-62,1;
• крахмал (кукурузный или тапиоковый) 21,8-33,3;
• сахар-песок 4,0-5,0;
• энзимно переэтерифицированный растительный жир 4,0-5,0;
Таблица 2. Органолептические показатели безглютеновых хлебобулочных изделий
Table 2. Organoleptic characteristics of gluten-free bakery products
Показатель Parameter Безглютеновые хлебобулочные изделия Gluten-free bakery products
без чиа и люпина without chia and lupin с мукой чиа (2-5%) with chía flour (2-5%) с мукой чиа и мукой люпиновой (10-20%) with chia and lupine flour (10-20%)
Внешний вид: Appearance:
- форма - the form Правильная форма, соответствующая хлебной форме, корка выпуклая
- поверхность - surface Гладкая, без надрывов
- цвет корки - peel color Бледно-коричневый
Состояние мякиша: Crumb condition: Хорошо пропеченный, без следов непро-меса
- пористость - porosity Развитая, достаточно равномерная, поры средней величины
- эластичность - elasticity Эластичный
Вкус Taste Свойственный хлебу С легким привкусом муки чиа С ореховым привкусом
• дрожжи хлебопекарные сухие 2,3-2,8;
• БПС 1,6-1,8;
• соль поваренная пищевая 1,0-1,5;
• вода - до влажности 47%.
Содержание белка в 100 г изделий по приведенной выше рецептуре составляет не менее 5% суточной потребности в нем (3,75 г), однако при калорийности готового изделия 190-220 ккал/100 г содержание в нем белка обеспечивает только 7,5-9,5% энергетической ценности продукта, что ниже установленной границы в 12% (в соответствии с ТР ТС 022/2011).
Дополнительно повысить пищевую ценность без-глютенового хлеба за счет увеличения содержания в нем белка и нерастворимых пищевых волокон можно путем внесения люпиновой муки в количестве 4-20% массы бесклейковинного сырья (мука и крахмал). Содержание белка в безглютеновом хлебе с добавлением люпиновой муки повышается до 5,2-6,7 г/100 г. В соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» безглютеновый хлеб с содержанием люпиновой муки 20% массы бесклейковинного сырья уже относится к изделиям, обогащенным белком до уровня «источник», так как содержание в нем белка обеспечивает более 12% энергетической ценности продукта при обеспечении 9% суточной потребности в белке в 100 г изделия.
Также в изделии повышается содержание нерастворимых пищевых волокон (11,1-12,4 г/100). Таким образом, добавление люпиновой муки способствует дальнейшему повышению пищевой ценности безглю-тенового хлеба.
Достигнутый уровень обогащения в соответствии с действующим законодательством позволяет маркировать полученные изделия «с высоким содержанием ю-3 жирных кислот и пищевых волокон» и «дополнительный источник белка». Потребление ю-3 ПНЖК и пищевых волокон оказывает благоприятное влияние на липидный обмен, снижая уровень атерогенных липидов в крови (ГОСТ Р 54059-2010 «Продукты пищевые функциональные. Ингредиенты пищевые функциональные. Классификация и общие требования»). Таким образом, совместное внесение перечисленных компонентов в наибольшей степени способствует повышению пищевой ценности изделия и усиливает его лечебную направленность.
Помимо пищевой ценности для потребителя большое значение имеют внешний вид и вкусовые характеристики готового изделия. Как видно из данных табл. 2, все изделия имели практически одинаковый внешний вид. С увеличением дозировки муки чиа несколько возрастало послевкусие, обусловленное характерным вкусом этой муки. Внесение люпиновой муки в количестве >10% позволяло нивелировать этот привкус, придавая изделию приятный ореховый привкус. Однако увеличение количества люпиновой муки >20% приводило к некоторому снижению пористости и удельного объема готового изделия, также несколько снижались органо-лептические показатели качества хлеба, такие как вкус, разжевываемость и форма изделия.
Таблица 3. Влияние белок-полисахаридной смеси (БПС), муки чиа, заменителя молочного жира на показатели качества хлебобулочного изделия Table 3. The effect of the protein-polysaccharide mixture (PPM), chia flour, milk fat substitute on the bakery product quality indicators
Показатель Parameter Хлеб на растительном масле без муки чиа Bread with vegetable oil without chia flour Хлеб с чиа и БПС на растительном масле Bread with vegetable oil and with chia flour and PPM Хлеб с БПС на заменителе молочного жира Bread with PPM and milk fat substitute
без БПС without PPM с БПС with PPM без чиа without chia flour с чиа with chia flour
Массовая доля влаги, % Moisture content, % 43,5 45,0 46,0 45,5 47,0
Кислотность мякиша, град. Crumb acidity, degrees 1,8 1,8 2,4 2,0 2,4
Пористость, % Porosity, % 63,0 65,4 71,0 68,5 74,0
Исследования по отдельному влиянию БПС, муки чиа и заменителя молочного жира энзимной переэтерифи-кации свидетельствуют о положительном влиянии этих компонентов на качество безглютенового хлеба в отдельности (табл. 3).
Однако совместное внесение всех перечисленных компонентов в исследуемом диапазоне в наибольшей степени улучшает физико-химические показатели безглютенового хлеба, в особенности повышается пористость конечного изделия. Это свидетельствует о синергетическом воздействии этих компонентов на структурно-механические свойства мякиша.
На основании проведенных исследований сделан вывод, что одновременное внесение в рецептуру без-глютенового хлебобулочного изделия муки чиа и лю-пиновой муки в качестве бесклейковинного сырья при замене маргарина или растительного масла на заменитель молочного жира энзимной переэтерификации по
ГОСТ 31648 и внесение в качестве загустителя и струк-турообразователя БПС позволяет:
- повысить пищевую ценность изделия за счет обеспечения высокого содержания в нем незаменимых ю-3 ПНЖК при соблюдении баланса ю-6 : ю-3, рекомендуемого для лечебного питания, высокого содержания пищевых волокон и увеличения содержания белка при сохранении хороших органолептических и физико-химических показателей качества;
- обеспечить необходимую лечебно-профилактическую направленность изделий за счет благоприятного влияния на процесс липидного обмена;
- повысить качество изделий из бесклейковинного сырья;
- расширить ассортимент безглютеновой продукции.
Актуальность и новизна исследований подтверждена получением патента Российской Федерации [26].
Сведения об авторах
Зайцева Лариса Валентиновна (Larisa V. Zaytseva) - доктор технических наук, заместитель директора по научной работе АНО «ЦНИИСЖТ» (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-8176-1650
Юдина Тамара Алексеевна (Tamara A. Yudina) - кандидат технических наук, доцент кафедры зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий Московского государственного университета пищевых производств (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-7618-596X
Рубан Наталья Викторовна (Natalya V. Ruban) - кандидат технических наук, доцент кафедры зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий Московского государственного университета пищевых производств (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2511-172X
Бессонов Владимир Владимирович (Vladimir V. Bessonov) - доктор биологических наук, заведующий лабораторией химии пищевых продуктов ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-3587-5347
Мехтиев Вадим Сейдулаевич (Vadim S. Mekhtiev) - кандидат технических наук, менеджер по разработке инновационных технологических проектов ООО «Протеин Плюс» (Санкт-Петербург, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2133-6024
Литература
1. Об основах государственной политики Российской Феде- 15. рации в области здорового питания населения на период
до 2020 года: распоряжение Правительства РФ от 25.10.2010 № 1873-р // Рос. газ. 03.11.2010. С. 19. 16.
2. Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года: распоряжение Правительства РФ от 29.07.2016 № 1364-р.
3. Чугунова О.В., Лейберова Н.В. Способ производства без- 17. глютенового кекса «Лимонный с цукатами». Пат. РФ 2458508, 2011.
4. Чугунова О.В., Лейберова Н.В. Способ производства безглю-тенового сахарного печенья «Веселые звездочки». Пат. РФ 18. 2466541, 2011.
5. Жаркова И.М., Хромых М.В. Способ производства безглю-тенового мучного кондитерского изделия. Пат. РФ 2538400, 19. 2012.
6. Магомедов Г.О., Шевякова Т.А., Сибирко К.И. Способ производства безглютенового печенья. Пат. РФ 2541654, 2015. 20.
7. Rade-Kukic R., King L.R., Gloria-Hernandes H. Gluten-free biscuits comprising Brassicaceae seed protein. PCT/ EP2016/076245, 2016. 21.
8. Жаркова И.М., Мирошниченко Л.А., Росляков Ю.Ф., Кли-конос А.А. Способ производства безглютенового хлеба. Пат. РФ 2579257, 2015.
9. Щеколдина Т.В., Сокол Н.В., Христенко А.Г., Черниховец 22. Е.А. Способ приготовления безглютенового печенья. Пат.
РФ 2618119, 2016.
10. Paulus J., Perez-Gonzalez A.J., Dar Y.L., Kulkarni R. Gluten-free bakery products. EP 2269464, 2010. 23.
11. A balanced omega-6/omega-3 fatty acids ratio, cholesterol and coronary heart disease : World review of nutrition and dietetics.
Vol. 100 / Ed.: A.P. Simopoulos, F. De Meester et al. Basel : Karger, 24. 2009. 125 р.
12. Зайцева Л.В., Нечаев А.П. Полиненасыщенные жирные кислоты в питании: современный взгляд // Пищ. пром-сть. 2014. № 4. С. 14-19.
13. Fats and fatty acids in human nutrition: report of an expert consul- 25. tation. Rome : Food and Agriculture Organization of the United Nations; 2010 (FAO Food and Nutrition Paper 91). 170 p.
14. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской 26. Федерации. Методические рекомендации. МР 2.3.1.2432-08.
М. : Минздрав России, 2008. 42 с.
Пучкова Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства. 4-е изд., перераб. и доп. СПб. : ГИОРД, 2004. 264 с.
Богатырева Т.Г., Рубан Н.В., Васькина В.А., Белявская И.Г. Белок-полисахаридные смеси для увеличения продолжительности хранения масляных кремов // Пищ. пром-сть. 2015. № 3. С. 24-26.
Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Байков В.Г., Лаврова А.В. Влияние муки чиа с высоким содержанием ш-3 жирных кислот на показатели качества и пищевую ценность хлеба // Хлебопродукты. 2014. № 3. C. 48-50.
Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Байков В.Г. Обогащение хлебобулочных изделий ш-3 жирными кислотами // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2014. № 7. С. 24-27. Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Клевец М.А. Производство хлебобулочных изделий для здорового питания с использованием заменителя молочного жира энзимной переэтерификации // Пищ. пром-сть. 2012. № 5. C. 70-72.
Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Юдин А.Ю., Клевец М.А. Использование молочного жира энзимной переэтерификации для повышения качества хлеба // Хлебопродукты. 2012. № 6. C. 60-62. Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Байков В.Г., Лаврова А.В. Влияние совместного внесения муки чиа и жирового продукта энзимной переэтерификации на качество и пищевую ценность пшеничного хлеба // Хлебопродукты. 2014. № 4. C. 60-62. Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Рубан Н.В. Качество ржаных лепешек с добавлением муки чиа и масложирового продукта энзимной переэтерификации // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 5. C. 31-34.
Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Рубан Н.В. Влияние муки чиа на пищевую ценность и сохранение свежести ржаных лепешек // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 6. C. 25-28. Красильников В.Н., Мехтиев В.С., Маркина В.Ю., Тимошенко Ю.А. Люпин: создание продуктов питания функционального назначения, вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны // Хранение и переработка сельхозсырья. 2015. № 8. С. 43-49.
Мехтиев В.С. Белки зерна люпина узколистного: их биохимические и технологические свойства, использование в продукции для профилактического питания: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2009.
Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Рубан Н.В., Юдин А.Ю., Спирю-гов А.Н. Способ производства безглютенового хлеба. Пат. РФ 2693092, 2019.
References
1. On the basis of the Russian Federation's state policy in the field of 8. healthy nutrition for the period up to 2020: Oder of the RF Government of 25.10.2010 number 1873-r. Rossiyskaya gazeta [Russian Newspaper]. 03.11.2010: 19. (in Russian) 9.
2. Strategies to improve the quality of food products in the Russian Federation until 2030: Oder of the RF Government of 29.07.2016 number 1364-r. (in Russian) 10.
3. Chugunova O.V., Leyberova N.V. The technology of gluten-free cake processing. Pat. RU 2458508; 2012. (in Russian) 11.
4. Chugunova O.V., Leyberova N.V. The technology of gluten-free sugar cookies "Funny stars" processing. Pat. RU 2466541; 2012.
(in Russian) 12.
5. Zharkova I.M., Khromykh M.V. The technology of gluten-free flour confectionery product processing. Pat. RU 2538400; 2014.
(in Russian) 13.
6. Magomedov G.O., Shevyakova T.A., Sibirko K.I. The technology of gluten-free cake processing. Pat. RU 2541654; 2015. (in Russian)
7. Rade-Kukic R., King L.R., Gloria-Hernandes H. Gluten-free biscuits 14. comprising Brassicaceae seed protein. PCT/EP2016/076245; 2016.
Zharkova I.M., Miroshnichenko L.A., Roslyakov Yu.F., Kliko-nos A.A. Method of production of gluten-free bread. Pat. RU 2579257; 2015. (in Russian)
Schekoldina T.V., Sokol N.V., Khristenko A.G., Chernikhovets E.A. A method of preparing gluten-free cookies. Pat. RU 2618119; 2016. (in Russian)
Paulus J., Perez-Gonzalez A.J., Dar Y.L., Kulkarni R. Gluten-free bakery products. EP 2269464; 2010.
A balanced omega-6/omega-3 fatty acids ratio, cholesterol and coronary heart disease : World review of nutrition and dietetics. Vol. 100. Ed. by A.P. Simopoulos, F. De Meester., et al. Basel: Karger; 2009: 125 p. Zaytseva L.V., Nechaev A.P. Polyunsaturated fatty acids in the nutrition: modern view. Pishchevaya promyshlennoct' [Food Industry]. 2014; (4): 14-9. (in Russian)
Fats and fatty acids in human nutrition: report of an expert consultation. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations; 2010 (FAO Food and Nutrition Paper 91). 170 p. Standards f physiological needs for energy and feedstuff's for various groups of the population of the Russian Federation. Metodicheskie
rekomendatsii. MR 2.3.1.2432-08. Moscow: Ministry of Health- 21. care of the Russian Federation; 2008: 42 p. (in Russian)
15. Puchkova L.I. Laboratory practicum on technology of baking production. 4 ed. St. Petersburg: GIORD, 2004: 264 p. (in Russian)
16. Bogatyreva T.G., Ruban N.V., Vaskina V.A., Belyavskaya I.G. Pro- 22. tein-polysaccharide mixtures for increasing the duration of storage
of oil creams. Pishchevaya promyshlennost' [Food Industry]. 2015; (3): 24-6. (in Russian)
17. Zaitseva L.V., Yudina T.A., Baykov V.G., Lavrova A.V. Effect of chia flour with a high content of rn-3 fatty asids on quality and 23. nutritional value of bread. Khleboprodukty [Bread Products]. 2014;
(3): 48-50. (in Russian)
18. Zaytseva L.V., Yudina T.A., Baykov V.G. Enrichment of bakery products omega-3 fatty acids. Konditerskoe i khlebopekarnoe 24. proizvodstvo [Confectionery and Bakery Production]. 2014; (7): 24-7. (in Russian)
19. Zaytseva L.V., Yudina T.A., Klevets M.A. Production of bakery products for a healthy diet using a milk fat replacer enzyme trans-esterification. Pishchevaya promyshlennost [Food Industry]. 2012; 25. (5): 70-2 (in Russian)
20. Zaytseva L.V., Yudina T.A., Yudin A.Yu., Klevets M.A. Use of substitute of dairy fat of an enzume retherification for improvement of 26. white bread quality. Khleboprodukty [Bread Products]. 2012; (6): 60-2. (in Russian)
Zaitseva L.V., Yudina T.A., Baykov V.G., Lavrova A.V.Combined effect of chia flour and fat product enzymatic transesterification on quality and nutritional value of wheat bread. Khleboprodukty [Bread Products]. 2014; (4): 60-2. (in Russian) Zaitseva L.V., Yudina T.A., Ruban N. The quality of the rye flat-bread with the addition of flour of Chia oil and fat and the product of enzymatic interesterification. Storage and processing of agricultural products [Khranenie i Pererabotka Sel'khozsyr'ya]. 2017; (5): 31-4. (in Russian)
Zaitseva L.V., Yudina T.A., Ruban N. The effect of Chia flour on the nutritional value and freshness of rye cakes. Storage and processing of agricultural products [Khranenie i Pererabotka Sel'khozsyr'ya]. 2017; (6): 25-8. (in Russian) Krasilnikov V.N., Mekhtiev V.S., Markina V.Yu., Timoshenko Yu.A. Lupin: creation of functional food products, contribution to food security of the country. Storage and processing of agricultural products [Khranenie i Pererabotka Sel'khozsyr'ya]. 2015; (8): 43-9. (in Russian)
Mekhtiev V. S. Proteins of lupine grain : their biochemical and technological properties, use in products for preventive nutrition: Diss. St. Petersburg; 2009. (in Russian)
Zaitseva L.V., Yudina T.A., Ruban N.V.,YudinA. Yu., SpiryugovA.N. The technology of gluten-free bread processing. Pat. RU 2693092; 2019. (in Russian)
