Разработка технологии безглютеновых хлебобулочных изделий с использованием пищевкусовой добавки из мяты перечной



Перед пищевой промышленностью стоит задача не только обогащения продуктов питания, но и производство продуктов питания свободных от веществ, которые могут вызвать аллергию и непереносимость.Глютен может вызывать неблагоприятные воспалительные, иммунологические и аутоиммунные реакции у некоторых людей. Обзор научно-технической литературы позволил обосновать необходимость расширения ассортимента безглютеновых хлебобулочных изделий, а также возможность использования мяты перечной в качестве дополнительного сырья, препараты которой обладают легким успокаивающим, умеренным антисептическим и болеутоляющим действием, а при регулярном употреблении общеукрепляющим эффектом. Проведены исследования влияния продуктов переработки мяты перечной на показатели качества безглютеновых хлебобулочных изделий из муки киноа, а также на пищевую ценность. В результате проведенных исследований разработана рецептура, обоснованы способ приготовления полуфабрикатов, параметры технологического процесса производства хлебобулочных изделий, обладающих высокими показателями качества.

Ключевые слова: мука киноа, мята перечная, безглютеновые хлебобулочные изделия.

Глютен (клейковина) — это клейкий белок, который содержится в пшенице, ячмене, рже, полбе. Название глютена образовано от латинского “glu”, представляет собой этот белок клеящее вещество, которое соединяет частицы муки в хлебе. Он наделяет хлеб эластичностью, а выпечку делает пышной и мягкой.

Глютен может вызывать неблагоприятные воспалительные, иммунологические и аутоиммунные реакции у некоторых людей. Глютен может вызывать широкий спектр связанных с глютеном расстройств, включая целиакию у 1–2 % населения в целом, чувствительность к глютеновой болезни у 6–10 % населения в целом, дерматит герпетиформный, глютеновую атаксию и другие неврологические расстройства.

В Российской Федерации люди, страдающие генетически обусловленными и аллергическими заболеваниями, не в достаточной мере обеспечены рациональными продуктами питания. Одним из таких заболеваний является глютеновая энтеропатия (целиакия). Основной способ лечения этого заболевания — назначение пожизненной безглютеновой диеты. [10]

Развитие мирового рынка безглютеновых хлебобулочных изделий началось в начале 2000-х годов. В России население не в достаточной степени осведомлено о безглютеновых продуктах [20], поэтому перед российскими производителями стоит задача не только вывести продукт на рынок, но и показать покупателю его пользу, а иногда необходимость данных продуктов.

Учитывая тренд на здоровое питание, безглютеновые продукты получают широкое распространение не только среди покупателей с непереносимостью глютена, но и среди обычных потребителей, которые следят за своим питанием и здоровьем. Таким образом, рынок сбыта не ограничен строгими рамками и противопоказаниями. Производство безглютеновых продуктов имеет положительную динамику. [16]

Киноа обладает высокой питательной ценностью, а также имеет способность процветать в маргинальных сельскохозяйственных условиях. Эта культура способна противостоять негативным экологическим изменениям. [26,32]

Многие исследования доказывают, что внесение муки киноа благоприятно влияет на показатели качества изделий, а также на химический состав готового продукта. [3,4,7,11]

Киноа богата белком, ненасыщенными жирными кислотами, витаминами, минералами, пищевыми волокнами. Незаменимые аминокислоты в составе киноа хорошо сбалансированны. Киноа является низкокалорийным продуктом с низким содержанием сахара и нулевым содержанием холестерина. Он не содержит глютен и идеально подходит для людей с непереносимостью глютена. [25]

На протяжении многих лет ученные проводят исследования для решения технологических проблем при производстве безглютеновых изделий, а также улучшения качества безглютеновых продуктов питания. [21,24,29,31]

Проведен сравнительный анализ безглютенового хлеба из модифицированной муки сладкого картофеля и пшеничного хлеба. Определено, что безглютеновый хлеб имеет более высокую твердость и упругость, цвет меняется незначительно. [22]

Разработана простая технология производства безглютенового хлеба. Проведены исследования различных видов камедей, выбран наиболее подходящий для производства безглютенового хлеба. [30]

Доказана возможность использования продуктов переработки амаранта в производстве безглютеновых изделий. Установлено отсутствие токсичных веществ для людей с непереносимостью глютена. [18]

Проанализирована целесообразность использования муки киноа в производстве печенья. Экспериментальные образцы имеют хорошие органолептические и физико-химические показатели. [27]

Многие исследования доказывают полезное влияние фитокомпонентов на организм человека. Комплекс веществ, который находится в лекарственных растениях, противовоспалительные, антимикробные, кровоочистительные свойства. [2,10,17,29]

В растениях мяты содержатся эфирное масло (ментол) — (2,4–2,75 % в листьях, в соцветиях 4–6 %), дубильные и смолистые вещества, каротин (0,007–0,0075 %, в листьях 0,0105–0,012), гесперидин, аскорбиновая (0,0095 %), хлорогеновая (0,7 %), кофейная (0,5–2 %), урсоловая (0,3 %) и олеаноловая (0,12 %) кислоты, рутин (0,014 %), бетаин, аргинин, нейтральные сапонины, глюкоза, рамноза, фитостерин [5,23,28].

Учеными Санкт-Петербургского государственного аграрного университета установлено, что потеря аскорбиновой кислоты в свежих и замороженных листьях мяты и мелиссы при высушивании составляла 5–10 %, содержание сахаров и хлорофилла не изменялось. Выделены образцы растений, которые позволяли получить продукт с более высоким содержанием сахаров и витаминов [13].

Морозовым А. И. исследована антиоксидантная активность различных сортов мяты перечной в нечерноземной зоне России и в различной фазе вегетации растений. Наиболее высокая антиокислительная способность обнаружена у сортов Янтарная, Краснодарская 2, Лекарственная 4 и Тунджа, максимальная величина этого признака отмечена в фазе массового цветения растений [12]. Так же изучена антимикробная активность паров и растворов мяты перечной [15].

Проведена оценка качества листьев мяты перечной по водорастроворимым веществам. Разработана методика количественного определения флавоноидов в листьях перечной мяты методом дифференциальной спектрофотомерии. Предложена норма содержания биологически активных веществ (БАВ) в мяте перечной [6]

С помощью атомно-эмиссионной спектрометрии с фотографической регистрацией изучены качественное и количественное содержание макро- и микроэлементов в образцах мяты перечной. Все виды сырья обладали высоким содержанием калия [1].

Целиакия представляет собой серьезное заболевание, при котором необходимо придерживаться строгой диеты. Хлебобулочные изделия, произведенные из традиционных видов муки, таких как пшеница, рожь, овес и ячмень, противопоказаны людям с данным диагнозом. У пациентов с целиакией патологическая непереносимость глютеновой фракции белков, которая является основными веществами клейковины. Поэтому необходимо обеспечить людей с непереносимостью глютена аналогами традиционных сортов хлебобулочных изделий из безглютенового растительного сырья.

Исследования проводились в лабораториях кафедры «Зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий» Московского Государственного Университета Пищевых Производств. При изучении свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовых изделий в данной работе использовались общепринятые физико-химические и органолептические методы исследований.

Все виды сырья, применяемые в исследованиях, соответствовали требованиям действующих нормативных документов: ГОСТам, ТУ, СанПиНам и являлись разрешенными для приготовления безглютеновых изделий.

− мука цельнозерновая киноа белая (ТУ 10.61.22–004–05604978–2017) производства ООО «Продукты XXII века» (Россия, г. Москва);

− крахмал кукурузный, отвечающий требованиям ГОСТ 32159–2013, производитель: ООО «Гарнец»;

− дрожжи хлебопекарные прессованные, соответствующие ГОСТ Р 54731–2011;

− ксантовая камедь, соответствующая ГОСТ 33333–2015;

− соль пищевая, соответствующая ГОСТ Р 51574–2018;

− сахар белый, отвечающий требованиям ГОСТ 33222–2015;

− масло подсолнечное, соответствующее ГОСТ 1129–2013;

− мята перечная, отвечающая требованиям ГОСТ 32883–2014;

− вода, отвечающая требованиям СанПиН 2.1.4.1074–2001.

Органолептические показатели хлеба: его форму, поверхность, цвет и состояние корок, состояние мякиша по пористости, эластичности, вкус и запах определяли по ГОСТ 5667–65.

К физико-химическим показателям относятся влажность мякиша, кислотность. Более полную оценку качества хлеба определяли с помощью дополнительных показателей, не предусмотренных стандартами: удельный объем и сжимаемость. Физико-химические показатели безглютенового хлеба определяли через 18 часов после выпечки. Определение влажности мякиша проводили по ГОСТ 21094–75 путем высушивания измельченного мякиша в электросушильном шкафу и выражали в процентах. Кислотность готовых изделий определяли в соответствии с ГОСТ 5670–96 арбитражным методом: титровали раствором гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина и выражали в градусах [14]. Пористость хлеба определяли методом Завьялова по ГОСТ 5669–96 и выражали в процентах. Удельный объем безглютенового хлеба оценивали согласно широко распространенной методике [14] и выражали в см3 /г. Сжимаемость безглютенового хлеба определяли на автоматизированном пенетрометре АП 4/1 [14] и выражали в единицах прибора.

Экспериментальным путем выбрана наиболее подходящая рецептура хлеба из муки киноа, при которой изделия не имеют специфичной горечи, а обладают приближенно привычным хлебным вкусом.

Рецептуры приготовления безглютенового хлеба представлены в таблице 1. Контролем служили пробы хлебобулочных изделий, приготовленных без внесения фитокомпонента.

Таблица 1

Рецептура безглютенового хлеба

Наименование сырья	Кол-во сырья врецептуре,%
	К	1	2	3	4
Мука киноа	100	100	100	100	100
Кукурузный крахмал	66	66	66	66	66
Прессованные дрожжи	8	8	8	8	8
Ксантовая камедь	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Соль	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Сахар белый	8	8	8	0	8
Подсолнечное масло	8	8	8	8	8
Сушеная мята	0	8	0	0	0
Свежая мята	0	0	8	0	0
Сироп из мяты	0	0	0	26	0

К — безглютеновый хлеб без фитокомпонента;

1 — безглютеновый хлеб с сушеной мятой;

2 — безглютеновый хлеб со свежей мятой;

3 — безглютеновый хлеб с сиропом из мяты;

4 –безглютеновый хлеб с соком из мяты.

Тесто готовили из белой муки киноа безопарным способом. Сушеная мята измельчается до состояния порошка. Свежая мята мелко нарезается, а затем пропускается через мясорубку для более яркого аромата. Мятный сироп приготовлен по рецептуре, представленной в таблице 2. Вода рассчитывается исходя из влажности теста 49 %, в рецептуре безглютенового хлеба с соком из мяты, сок добавлен в количестве 10 % от воды.

Таблица 2

Рецептура мятного сиропа

Наименование сырья	Кол-во сырья врецептуре,%
Сахар белый	100
Вода	100
Свежая мята	75

При приготовлении теста, прессованные дрожжи вносили в виде дрожжевой суспензии. Тесто замешивали на лабораторной тестомесильной машине фирмы «Diosna» в течение 10 минут. Брожение теста осуществляли в термостате при температуре 30 °С в течение 60 мин.

Выброженное тесто формовали вручную и помещали их на смазанные растительным маслом поды. Поды с тестом помещали в расстойный шкаф. Расстойку осуществляли при температуре 35–40°С и относительной влажности воздуха 75–80 %. Конец расстойки определяли органолептически (60–90 минут). Выпечку хлеба проводили в лабораторной электропечи при температуре 200°С в течение 30 мин.

Результаты влияния продуктов переработки перечной мяты на органолептические показатели представлены в таблице 3, на физико-химические показатели в таблице 4.

Таблица 3

Органолептические показатели безглютеновых хлебобулочных изделий при различных способах внесения мяты

Название показателя	Значение показателя качества
	К	1	2	3	4
Внешний вид:
форма	Соответствует хлебной форме
поверхность	гладкая	неровная	неровная	гладкая	гладкая
цвет	золотистый	бледный с вкраплениями мяты	бледный с вкраплениями мяты	золотистый	золотистый
Состояние мякиша:	плотный, упругий	плотный, упругий	плотный, упругий	плотный, упругий	плотный упругий
цвет мякиша	светло-серый	серый с частыми вкраплениями мяты	светло-серый с вкраплениями мяты	светло-серый	серый
Запах	киноа	киноа с ярким ароматом мяты	киноа с ароматом мяты	киноа с тонким ароматом мяты	киноа с тонким ароматос мяты
Вкус	без посторонних привкусов	свежий привкус	свежий привкус	слабый свежий привкус	слабая горечь
Разжевываемость мякиша	хрупкий	хрупкий	хрупкий	хрупкий	хрупкий

Анализ органолептических показателей качества безглютеновых хлебобулочных изделий, приготовленных безопарным способом, показал, что все пробы изделий обладают правильной формой, имеют мелкую равномерную пористость, мякиш упругий, легко разжевываются. Способ внесения мяты перечной оказывал влияние на цвет и поверхность корки, цвет мякиша готовых изделий, а также на такие показатели как запах и вкус. Наиболее выраженным вкусом и ароматом фитокомпонента обладали пробы изделий с использованием мяты перечной сушенной измельченной.

Таблица 4

Результат влияния добавок из мяты на физико-химические показатели качества

Название показателя	Значение показателя качества
	К	1	2	3	4
Влажность мякиша, %	45,3	44,7	44,9	43,8	44,3
Кислотность, град	3	4	4	4	4
Пористость мякиша, %	64	65	64	64	64
Сжимаемость, ед.пр.	20±1	20±1	20±1	21±1	20±1

По органолептическим и физико-химическим показателям хлебобулочные изделия, приготовленные для аглютеновой диеты, с добавлением перечной мяты, имеют высокие показатели качества. Изучен срок хранения разработанных изделий — порча наступала на 5 сутки. Сравнительный анализ безглютеновых хлебобулочных изделий позволяет выбрать оптимальную рецептуру для производства хлеба с фитодобавкой из мяты перечной.

Готовые безглютеновые хлебобулочные изделия с добавлением сушеной мяты имеют хорошие показатели качества, а также являются привлекательными и интересными для потенциального потребителя.

Проведен расчет пищевой ценности разработанного хлебобулочного изделия и степень удовлетворения суточной потребности в пищевых веществах при их употреблении в количестве 100 г в сутки (таблица 5). Норма суточного потребления в соответствии с МР 2.3.1.2432 -08

Таблица 5

Влияние мяты сушеной измельченной на пищевую ценность безглютеновых хлебобулочных изделий истепень удовлетворения суточной потребности впищевых веществах

	Значение	Удовлетворение суточной потребности, %	Значение	Удовлетворение суточной потребности, %
	Контроль		Мятный из киноа
Белки, г	9,65	11,8	10,2	12,4
Жиры, г	8,9	9,2	8,9	9,2
Углеводы, г	44,3	10,5	43,5	10,3
Пищевые волокна	4,26	21,3	5,5	27,5
Минеральные вещества, мг
Натрий (Na)	197,0	15,15	213,9	16,45
Калий (K)	85,5	4,28	85,5	4,28
Кальций (Ca)	12,2	1,22	35,6	3,56
Магний (Mg)	5,2	1,3	40,0	10
Железо (Fe)	0,3	2,26	2,5	18,8
Витамин В1	0,02	1,3	0,046	3,06
Витамин В2	0,02	1,11	0,09	5
Витамин РР	1,8	9	1,94	9,7
Энергетическая ценность, ккал	284,83	10,31	284,03	10,28

Анализ результатов, представленных в таблице 5, показывает, что содержание основных пищевых веществ безглютенового хлебобулочного изделия с сушеной измельченной мятой практически не отличается от контрольного образца, незначительно увеличивается содержание пищевых волокон в 100 г изделия.

Содержание минеральных веществ в хлебобулочных изделиях, приготовленных по предложенной рецептуре, изменяется в большей степени. Увеличивается содержание кальция, магния. Содержание железа в разработанных изделиях достигает 18,8 % среднесуточной потребности.

По результатам выполненной работы обоснована целесообразность использования растительного сырья в виде различных продуктов переработки мяты перечной, обоснована необходимость расширения ассортимента безглютеновых хлебобулочных изделийВ ходе исследования разработаны рецептуры безглютенового хлеба «Мятный из киноа».

Литература:

1. Андрианов, К. В. Изучение элементного состава мяты перечной (mentha piperita). /Андрианов, К.В., Федченкова, Ю.А., Хворост, О.П. // Актуальні питання фармацевтичної і медичної науки та практики. — 2014. — № 3(16). — С. 49–51.
2. Астафьева, О. В. Исследования антибактериальной активности экстрактов некоторых растений Астраханской области. / 2. Астафьева, О.В., Журавлева, З.В. //Материалы II научно-практической конференции студентов и молодых ученых. — 2018. — С.10–11.
3. Белявская, И. Г. Использование муки псевдозерновой культуры киноа в технологии хлебобулочных изделий /Белявская, И.Г., Богатырева, Т.Г., Нефедова, Т.С., Новикова Д. О., Уварова А. Г.// Хлебопечение России. — 2018. — № 2. — С.19–24
4. Бец, Ю. А. Разработка сдобного изделия с применением цельнозерновой муки киноа белой. / Бец, Ю.А., Наумова Н.Л // Вестник камчатского государственного технического университета. — 2020. — № 52 — C.35–39. https://doi.org/10.17217/2079–0333–2020–51–35–39
5. Борисов, М. И. Лекарственные свойства сельскохозяйственных растений. /Борисов, М.И., Коршиков, Б.М., Макарова, Г.В. и др. //Ураджай. — 1974. — 93 с.
6. Евдокимова, О. В. Оценка качества листьев мяты перечной по водорастроворимым веществам. Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. — 2013. — № 2. — С. 44–48.
7. Елисеева, Л. Г. Формирование показателей качества и пищевой ценности пшеничного хлеба с применением муки киноа / Елисеева Л. Г., Жиркова Е. В., Кокорина Д. С. // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. — 2019. — № 2–3 (368–369). — С. 35–38.
8. Жоглова, К. Н. Морфолого-анатомический анализ сырья мяты перечной (Mentha piperita L) семейства яснотковые (Lamiaceae)./Жоглова, К.Н., Половецкая, О.С., Никишина, М.Б., Иванова, Е.В. // Вестник современных исследований. — 2018. — № 12.1(27). — С. 339–341.
9. Казакова, М. А. Изучение противомикробной активности флавоноидов листьев мяты перечной в отношении штаммов муковисцидоза. /Казакова, М.А., Минько, О.В., Миронова, С.С., Рыжов, В.М., Лямин, А.В., Кондратенко, О.В. //Фенольные соединения: cвойства, активность, инновации. — 2018. — С. 449–453.
10. Крумс, Л. М. Наш опыт диагностики болезней тонкой кишки / Крумс, Л.М., Парфенов, А.И., Сабельникова, Е.А. и др. // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. — 2008. — № 1. — С. 72–78.
11. Меркулов, Н. Ю. Разработка рецептуры и исследование состава изделий с использованием семян киноа. / Меркулов, Н.Ю., Наливайко Д. С., Новопашин С. Н. // Хлебопродукты. — 2015. — № 8. — С. 46–47.
12. Морозов, А. И. Агробиологические основы сортовой технологии возделывания мяты перечной (Mentha piperita L.) в Нечерноземной зоне России. 2013. [Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений Россельхозакадемии].
13. Прокофьев, П. А. Пищевая ценность мяты и мелиссы в свежем и замороженном состоянии. /Прокофьев, П.А., Степанова, Н.Ю. // Научный журнал НИУ ИТМО. -2014. — № 4. С. 189–194.
14. Пучкова, Л. И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства: учеб. пособие для вузов. 4 изд., перераб. и доп. / Л. И. Пучкова — СПб.: ГИОРД, 2004–259 с.
15. Райкова, С. В. Антимикробная активность эфирного масла мяты перечной (mentha piperita l.). / Райкова, С.В., Голиков, А. Г., Шуб, Г. М., Дурнова, Н. А., Шаповал, О. Г., Рахметова, А. Ю. //Саратовский научно-медицинский журнал. — 2011. — № 4(7). — С. 787–790.
16. СФЕРА: Кондитерская и хлебопекарная промышленность. — 2017. — № 4. — С.71.
17. Уранов, И.О., Зайнутдинов, Д. Р. Изучение химического состава мяты перечной интродуцированной на территории астраханской области. Молодёжь и медицинская наука. Материалы V Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых. — 2018. — С. 435–439.
18. Урбуков, С. А. Новые возможности организации питания детей с непереносимость глютена / С. А. Урубков, С. С. Хованская, Е. А. Пырьева [и др.] // Ползуновский вестник. — 2019. — № 2. — С. 84–89. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072–8921.2019.02.017
19. Шарова, Е. И. Антиоксиданты растений: учебное пособие. СПб. Издательствово Санкт-Петербургского университета. — 2016. — 140 c.
20. Юдин, Д. С. Анализ мирового рынка безглютеновой продукции / Д. С. Юдин, Е. П. Сергеева, Е. Г. Меркулова // Научные записки ОрелГИЭТ. — 2014. — № 2. — С. 254–257.
21. Dana Elgeti. Lipids in gluten-free bread./ Dana Elgeti, Simone Bernauer, Mario Jekle, Thomas Becker.// RESEARCH — 2015. — P.88–92.
22. Dewi Desnilasari. Physicochemical, baking quality, and sensory evaluation of gluten free bread made from modified sweet potato flour with addition of nuts flour./ Dewi Desnilasari, Nok Afifah, Novita Indrianti // Proceedings of the 5th international symposium on applied chemistry — 2019. https://doi.org/10.1063/1.5134573
23. Fejer, J, Grulova, D., Salamon, I. International symposium on medicinal and aromatic plants. Acta Horticulturae. — 2014. — Т. 1023. р.173–178. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2014.1023.25
24. Hiroyuki Yano. Recent practical researches in the development of gluten-free breads./ Hiroyuki Yano // npj Science of Food volume. — № 7–2019. http://doi.org/10.1038/s41538–019–0040–1
25. Jie Liu. Quinoa. Bioactive Factors and Processing Technology for Cereal Foods. — 2019. — P.207–216. https://doi.org/10.1007/978–981–13–6167–8_12
26. Luz Rayda Gomez-Pando. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Breeding./Luz Rayda Gomez-Pando, Enrique Aguilar-Castellanos,Martha Ibañez Tremolada // Advances in Plant Breeding Strategies: Cereals — 2019. — P.259–316. https://doi.org/10.1007/978–3–030–23108–8_7
27. M. K. Demir. Utilization of quinoa flour in cookie production./ M. K. Demir, Mehmet Kılınç // International Food Research Journal — 2017. — № 24(6) — Р. 2394–2401.
28. Mahmoodi, M. Effect of harvest time on essential oil content and composition of Mentha piperita L. The First Iranian Congress of Essential Oil. — 2016. — p. 37–39. https://doi.org/10.22084/PPT.2016.1774
29. Maria Różańska. Gluten-Free Bread — Technological Challenges./ Maria Różańska, Sylwia Mildner-Szkudlarz// — 2018.
30. Osella, C., Torre, M. and Sánchez, H. (2014) Safe Foods for Celiac People. Food and Nutrition Sciences, 5, 787–800. https://doi.org/10.4236/fns.2014.59089
31. Paola Conte. Technological and Nutritional Challenges, and Novelty in Gluten-Free Breadmaking — a Review./ Paola Conte, Costantino Fadda, Natalia Drabińska, Urszula Krupa-Kozak. // Pol. J. Food Nutr. Sci. — 2019 — № 69(1) — P. 5–21. https://doi.org/10.31883/pjfns-2019–0005
32. Sherine Mansour. Quinoa/ Sherine Mansour// Model for Seed production of resilient salt-tolerant crop species for Climate Smart Agriculture in Egypt. — 2019.