Сравнительная характеристика растительных компонентов разработанных макаронных изделий

Сравнительная характеристика растительных компонентов разработанных макаронных изделий

Аптрахимов Денис Рафаилович, аспирант;

Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Смольникова Фарида Харисовна, кандидат технических наук, доцент

Государственный университет имени Шакарима города Семей (Казахстан)

Ребезов Максим Борисович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Уральский государственный аграрный университет (г. Екатеринбург)

В макаронной отрасли проблема повышения пищевой ценности, создания группы изделий с направленно измененным химическим составом и функционального назначения решается, в основном, путем использования в качестве рецептурных компонентов новых нетрадиционных видов сырья [1]. Пшеничная мука сегодня является основополагающим сырьем, которое используется для производства различных продуктов питания. Она обладает универсальными свойствами, именно поэтому ее можно использовать в кулинарных изделиях без каких-либо ограничений. В последние годы увеличился интерес российских и зарубежных ученых к гречневой муке. Были тщательно исследованы химический состав и другие ее характеристики [4, 5]. По результатам этих исследований были сделаны выводы о высокой биологической ценности гречневой муки и о возможности ее использования в функциональном питании [2]. Гречневая мука в промышленности, как правило, не используется в чистом виде, а применяется в виде смесей муки. Эти смеси могут содержать пшеничную, льняную, кукурузную, рисовую, или овсяную муку и различные разрыхлители [12]. Использование льняной муки, так же набирает широкое применение среди мучных продуктов питания. Льняная мука — обладает рядом полезных свойств [3]. Так в работе, Миневич И. Э., показано, что добавление льняной муки к пшеничной повышает упругие качества клейковинного комплекса пшеничной муки: упругость клейковины повышается на 14,2–29,0 %. Добавление льняной муки позволяет разработать ассортимент продуктов питания с высокой биологической ценностью [6, 7].

Материалы: пшеничная, гречневая, льяная мука.

Методы: ГОСТ 10846–91, ГОСТ 29033–91, ГОСТ 29138–91, ГОСТ 29139–91, ГОСТ 29140–91, ГОСТ 27494–87.

Пшеничная мука высших сортов имеет меньше белков, по отношению к другим видам, это объясняется тем, что она состоит из бедных белками центральных частей эндоспермы. Белки пшеничной муки имеют следующий фракционный состав: проламины, глютелины, глобулины, альбумины [15]. Содержание белков в пшеничной муке высшего сорта составляет 10,8 г/100г. Белки гречихи богаты лизином и лейцином и содержат меньше глутаминовой кислоты, пролина и аргинина и больше аспарагиновой кислоты, чем белки других зерновых культур. Причем около 56 % от глутаминовой и аспарагиновой кислот представлены в виде амидов. Основными преимуществами гречневой муки являются ее низкий показатель гликемического индекса и полное отсутствие белка глютена. Содержание белков в гречневой муке составляет 13,6 г/100г. Белки льняной муке, являются альбумины и глобулины, при этом преобладают глобулины высокой молекулярной массы (58–66 %). Белки льна по аминокислотному составу более полноценны по сравнению с белками пшеничной и гречневой муки и могут дополнять, повышая ценность продуктов питания. Содержание белков в льняной муке составляет 36,0 г/100г. По содержанию белков льняная мука на 70 % превышает пшеничную муку высшего сорта и на 62 % гречневую.

Жиры (липиды), находящийеся в муке высшего сорта, состоит в основном из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: олеиновой, линолевой (преимущественно) и линоленовой. Эти кислоты имеют высокую пищевую ценность, им приписывают витаминные свойства. Содержание жиров в пшеничной муке высшего сорта составляет 1,3 г/100г. Жировая составляющая гречневой муки на 2/3 представлена полиненасыщенными жирами. Свободные липиды гречневой муки состоят из 55 различных глицеридов, которые составляют до 13,51 % от общей массовой доли жира. Причем основную массу составляют три-ненасыщенные (50 %) и ди-ненасыщенные (40 %) триглицериды; три-насыщенных (это, в основном, пальмитин) лишь 0,12 %. Содержание жиров в гречневой муке составляет 1,2 г/100г. Льняная мука являются самым богатым растительным источником полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) — α-линоленовой (омега-3) и линолевой кислоты (омега-6) [13]. Содержание жиров в льняной муке составляет 10,0 г/100г. По содержанию жиров льняная мука на 87 % превышает пшеничную муку высшего сорта и на 88 % гречневую.

Пшеничная мука высшего сорта содержит быстрые (простые) углеводы, их количество составляет 69,9 г/100г. В углеводном комплексе пшеничной муки высшего сорта преобладают высшие полисахариды. В небольшом количестве мука содержит сахароподобные полисахариды (ди- и трисахариды) и простые сахара (глюкоза, фруктоза). В гречневую муку входят медленные (сложные углеводы), их количество составляет 71,9 г/100г. В углеводном комплексе гречневой муки преобладают легкоусвояемые сахара и энергетические вещества. В составе льняной муки входят медленные (сложные углеводы), их содержание очень низкое, по сравнению с пшеничной и гречневой мукой. Содержание углеводов в льняной муке составляет 9,0 г/100г. По содержанию углеводов гречневая мука на 7 % превышает пшеничную муку высшего сорта и на 87 % льняную.

Пищевые волокна — это компоненты пищи, не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника [11]. Пищевые волокна в настоящее время признаны необходимым компонентом питания. Так как пищевые волока содержатся в отрубянистых частицах зерна, содержание их в пшеничной муке высшего сорта низкое, их количество составляет 3,5 г/100г. В гречневой муке пищевые волокна представлены пектином и лигнином, целлюлозой и гемицеллюлозой [14]. Содержание пищевых волокна в гречневой муке составляет 2,8 г/100г. Пищевые волокна в льняной муке представляют собой оболочки клеток семян, состоят из полисахаридов, крахмалов и лигнинов, их содержание составляет 30,0 г/100г. Соотношение растворимых и нерастворимых волокон варьируется в пределах 1:4–2:3, что соответствует потребностям человека. Нерастворимая фракция волокон состоит из клетчатки и сложных полимерных соединений (лигнины). Водорастворимой фракцией волокон являются слизистые вещества [10, 16]. Содержанию пищевых волокон в льняной муке на 88 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 91 % чем в гречневой.

Результаты исследований витаминов:

1. B₁ (тиамин), играет важную роль в процессах метаболизма углеводов, жиров и протеинов. Содержание В₁ в льняной муке составляет 1,80 мг/100г, что на 90,6 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 77,8 % чем в гречневой;
2. B₂ (лактофлавин), необходим для образования эритроцитов, антител, для регуляции роста и репродуктивных функций в организме. В гречневой и льняной муке содержание В₂ одинаково, оно составляет 0,18 мг/100г, что на 77,7 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта;
3. В₅ (пантотеновая кислота), играет важную роль в процессах ацетилирования и окисления, участвует в углеводном и жировом обмене. В льняной муке содержание В₅ составляет 1,80 мг/100г, что на 83,3 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта, в гречневой муке этот витамин отсутствует;
4. B₆ (пиридоксин), улучшает усвоение ненасыщенных жирных кислот, способствует нормальному функционированию мышц и сердца и эффективному их расслаблению. В гречневой и льняной муке содержание В₆ практически одинаково, оно составляет 0,50–0,52 мг/100г, что на 66 % — 67 % превышает показатели пшеничной муки высшего сорта;
5. В₉ (фолиевая кислота), способствует клеточному делению, незаменима для развития иммунной и кровеносной системы [8]. Содержание В₉ в гречневой муке составляет 0,30 мг/100г, что на 90 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 70 % чем в льняной;
6. РР (никотиновая кислота), стимулирует обменные процессы с участием жиров и углеводов, способствуя получению энергии из этих веществ [9]. Содержание РР в льняной муке составляет 3,340 мг/100г, что на 64 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 7 % чем в гречневой;
7. С (аскорбиновая кислота), органическое вещество — одно из ключевых составляющих в здоровом питании человека, которое влияет практически на все жизненные функции организма. Аскорбиновая кислота содержится только в льняной муке, ее содержание составляет 0,660 мг/100г;
8. Е (токоферол), один из самых необходимых для организма витаминов. Его называют главным антиоксидантом в организме, который защищает клетки организма от активных форм кислорода. Содержание Е в пшеничной муке высшего сорта составляет 1,500 мг/100г, что на 80 % больше чем в гречневой муке и на 77 % чем в льняной;
9. Н (биотин), задействован в реакциях обмена в составе пищеварительных ферментов, присутствие которых необходимо для синтеза и расщепления жиров и белков.. Биотин содержится только в пшеничной муке высшего сорта, его содержание составляет 0,002 мг/100г;
10. К (филлохинон), необходим для нормального свертывания крови. Филлохинон содержится только в льняной муке, его содержание составляет 0,005 мг/100г.

В результате исследования по определению в муке (пшеничная мука высшего сорта, гречневая мука, льняная мука) микро- и макроэлементов были получены данные, которые показаны на рисунке.

Fe (железо), участвует в процессах кроветворения, нормализует работу щитовидной железы, регулирует иммунитет, участвует в тканевом дыхании. Содержание Fe в гречневой муке составляет 4000,00 мг/100г, что на 70 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 99 % чем в льняной.

Zn (цинк), принимает участие в сокращении мышц, является одним из компонентов металлоферментов, играет важную роль в метаболизме белков и липидов. Содержание Zn в льняной муке составляет 4800,00 мг/100г, что на 85 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 77 % чем в гречневой.

Cu (медь), входит в состав многих ферментов и биологически активных металлопротеинов, участвуя в тканевом дыхании, в синтезе коллагена и эластина. Содержание Cu в льняной муке составляет 1342,00 мг/100г, что на 92 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 72 % чем в гречневой.

Mn (марганец), необходим для правильного развития клеток. Содержание Mn в льняной муке составляет 2370,00 мг/100г, что на 75 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 68 % чем в гречневой.

Рис. Содержание в муке микро- и макроэлементов (мг/100г)

Ca (кальций), играет важную регуляционную и структурную роль, участвует в ключевых физиологических и биохимических процессах клетки. Содержание Са в льняной муке составляет 280,00 мг/100г, что на 93 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 85 % чем в гречневой.

Mg (магний), является главным участником энергетических процессов, нервно-мышечных передач и механизма сокращения мышц. Содержание Mg в льняной муке составляет 431,00 мг/100г, что на 96 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 88 % чем в гречневой.

К (калий), нормализует сердечный ритм, сохраняет кислотно-щелочной баланс крови, является противосклеротическим средством: предотвращает накопление солей натрия. Содержание К в льняной муке составляет 894,30 мг/100г, что на 86 % больше, чем в пшеничной муке высшего сорта и на 85 %, чем в гречневой.

Р (фосфор), относится к жизненно необходимым веществам, он входит в состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга, участвует во всех видах обмена веществ, необходим для нормального функционирования нервной системы, сердечной мышцы. Содержание Р в льняной муке составляет 706,00 мг/100г, что на 87 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта и на 64 % чем в гречневой.

S (сера), повышает устойчивость организма к радиоизлучению, участвует в выделении желчи, влияет на хорошую свертываемость крови, способствует вымыванию и нейтрализации шлаков и токсинов из организма. Содержание S в гречневой муке составляет 81,00 мг/100г, что на 13 % больше чем в пшеничной муке высшего сорта, в льняной муке этот макроэлемент отсутствует.

Установлено, что гречневая и льняная мука по таким важным показателям как: витаминам группы В (В₁, В₂, В₅, В₆, В₉), витаминам (РР, Е), микро- и макроэлементам (Fe, Zn, Ca, Mg, K, P) превосходит пшеничную муку высшего сорта. Данные виды муки (гречневая мука, льняная мука) обладают высокой пищевой и биологической ценностью, применение которых позволит расширить ассортимент макаронных изделий, путем индивидуального и комбинированного применения.

Литература:

1. Аптрахимов Д. Р., Ребезов М. Б., Смольникова Ф. Х. Совершенствование технологии макаронных изделий с добавлением растительного сырья (патентный поиск) // Молодой ученый. — 2015. — № 13. — С. 90–92.
2. Гречиха [Эл. ресурс] Режим доступа. URL: http://россельхоз.рф/stati/rastenievodstvo/grechiha.html (дата обращения: 28.06.15).
3. Мачихина Л. И., Мелешкина Е. П. и др. Создание технологии производства новых продуктов питания из семян льна // Хлебопродукты. — 2012. — № 6. — С. 54–58.
4. Гаврилова О. М., Матвеева И. В., Вакуленчик П. И. Приготовление хлеба с использованием гречневой муки // Хлебопечение России.– 2007. — № 3.– С.14–16.
5. Гаврилова О. М., Матвеева И. В. и др. Сохранение свежести хлеба из смеси пшеничной и гречневой муки // Хлебопечение России. — 2008.–№ 3.– С. 18–20.
6. Зубцов В. А., Осипова Л. Л., Лебедева Т. И. Льняное семя, его состав и свойства //Российский химический журнал. — 2002. — Т. 46. — № 2. — С. 14–16.
7. Чокинэ В. К., Гараева С. Н. и др. Серосодержащие аминокислоты в диагностике, целенаправленном поддержании и формировании здоровья // Buletinul ASM. Stiintele vietii. Nr. 3. (315). — 2011. — С. 15–35.
8. Спиричев В. Б., Шатнюк Л. Н. Научная концепция «D₃+12 витаминов» — эффективный путь обогащения пищевых продуктов// Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки.– 2013.– № 1.– С.2–6.
9. Коденцова В. М., Вржесинская О. А., Спиричев В. Б., Шатнюк Л. Н. Обоснование уровня обогащения пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами // Вопросы питания.– 2010. — Т. 79. –№ 1. — С. 23–33.
10. Ильина, О. А. Пищевые волокна — важнейший компонент хлебобулочных и кондитерских изделий // Хлебопродукты. — 2002. — № 9.– С. 34–36.
11. Дудкин, М.С., Щелкунов Л. Ф. Пищевые волокна и новые продукты питания // Вопросы питания. — 1998. — № 2. — С. 35– 40.
12. Мазо В. К., Коденцова В. М., Вржесинская О. А., Зилова И. С. Обогащенные и функциональные пищевые продукты: сходство и различия. // Вопросы питания.– 2012. — Т. 81. –№ 1. — С. 63–68.
13. Connor William E. Importance of ω-3 fatty acids in health and disease / William E. Connor// Am J Clin Nutr., 2000. — № 71, — р. 171–175.
14. Пищевые волокна: новый взгляд на традиционные добавки // Бизнес пищевых ингредиентов. — 2008. — № 3.– С. 3–4.
15. Конарев В. Г. Белки пшеницы. — М.: Колос, 1980.–232 с.
16. Доронин А. Ф. Функциональное питание / А. Ф. Доронин, Б. А. Шендеров. — М.: ГРАНТЪ, 2002. — 296 с.