Использование люпиновой муки при изготовлении макаронных изделий

Использование люпиновой муки

при изготовлении макаронных изделий

Е.В. Петрова, Н.К. Казеннова, А.А. Глазунов, Т.И. Шнейдер

Государственный научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности

Investigations on usage of lupin flour during manufacture of macaroni products have shown that it influences positively on reological qualities of dough, improves color of final product, heightens its biological value.

Макаронные изделия традиционно вырабатываются из пшеничной муки, белок которой недостаточно сбалансирован по аминокислотному составу и

отличается дефицитом таких важнейших незаменимых аминокислот, как лизин, триптофан и метионин. Также пшеничная мука характеризуется недостатком важнейших для организма веществ - клетчатки, витаминов, минеральных веществ. Поэтому повышение пищевой и биологической ценности такого традиционного продукта, как макаронные изделия, остается важной задачей для специалистов и ученых. Одним из способов ее решения является использование люпиновой муки, обладающей определенными функциональными свойствами.

Таблица 1

Характеристика пшеничной и люпиновой муки

Показатель пшеничной хлебопекарной люпиновой

Цвет белый светло-желтый

Запах свойственный пшеничной муке, без посторонних запахов свойственный продуктам из люпина, без посторонних запахов

Вкус свойственный пшеничной муке, без постороннего привкуса свойственный продуктам из люпина, без ощущения горечи и постороннего привкуса

Зольность, % на сухое вещество 0,54 2,10

Белизна, ед. приб. РЗ-БПЛ 55 -

Содержание золы (песка), не растворимой в 10%-ной HCl, % на сухое вещество 0,07 0,31

Крупность помола: остаток на сите № 43 ш, % проход сита № 25 ш , % 1,2 100

Число падения, с 374 -

Содержание сырой клейковины, % 28,6 -

Качество клейковины, ед приб. ИДК, группа 60 (I) -

Содержание белка (Nx5,7), % на сухое вещество 9,00 37,51

Содержание жира, % на сухое вещество 0,68 8,65

Кислотное число жира, мг КОН _ 5,2

Кислотность, град. 2,0 13,2

Содержание клетчатки, % на сухое вещество 0,21 15,49

Содержание желтого пигмента, мг ß-каротина на 100 г сухого вещества 0,16 7,00

В муке из семян люпина содержится до 40 % белка, в котором имеются все незаменимые аминокислоты, в том числе достаточно большое количество лизина, треонина и лейцина [1, 2, 3]. Это указывает на высокое качество люпинового белка и перспективность его использования для обогащения пищевых продуктов.

Люпин также является источником витаминов, макро- и микроэлементов [1, 3 ]. По сравнению с зерном пшеницы и ржи его семена содержат значительно больше витаминов группы В и отличаются повышенным содержанием физиологически активных компонентов, в том числе каротина и каротиноидов, которые обусловливают характерный для них желтый цвет [1].

Однако семена люпина могут содержать достаточно высокий уровень алко-лоидов - антипитательных веществ, обладающих токсичностью и придающих изделиям горьковатый вкус [1, 4]. Поэтому важной задачей при использовании люпина в пищевой промышленности является либо применение специальных сортов с низким содержанием алко-лоидов, либо снижение их содержания до физиологически допустимой нормы (не более 200 мг/кг) [5].

Целью данной работы было проведение исследований в двух направлениях: первое - возможность применения нативной люпиновой муки для обогащения макаронных изделий белком и биологически активными веществами без изменения технологии их изготовления; второе - использование люпиновой муки для улучшения технологических свойств основного сырья - пшеничной хлебопекарной муки.

В работе использовали муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта и муку люпиновую, полученную из обезгорченных семян люпина путем их измельчения до размера частиц менее 250 мкм. Обезгорченные семена люпина узколистного сорта Кристалл были предоставлены Научно-исследовательским институтом люпина (Брянская область, п. Мичуринский).

Макаронные изделия в виде лапши изготовлялись на лабораторном прессе и высушивались при температуре воздуха 35...40 °С. Люпиновая мука добавлялась к пшеничной в количестве 0,25; 0,50; 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 25,0 %. Контролем служили изделия из пшеничной хлебопекарной муки.

Исследовалось влияние люпиновой муки на реологические свойства теста (ГОСТ Р ИСО 5530-1), на качество макаронных изделий по органолептичес-ким и физико-химическим показателям, на структурно-механические свойства сваренных макаронных изделий (на приборе «Структурометр» НПФ «Ра-

диус» в режиме №1 при начальном усилии - 0,5 Н, скорости перемещения 30 мм/мин и максимальном усилии 7,0 Н), цветовые характеристики сухих и сваренных макаронных изделий (цвет оценивался методом двух светофильтров, содержание желтого пигмента - по ИСО 11052). Содержание белка определяли по ГОСТ 10846-91, биологическую ценность - показателем относительной биологической ценности (ОБЦ) с помощью тест-объекта реснитчатой инфузории Тетрахимена пи-риформис (штамм ШИ14), содержание жира - по ГОСТ 29033-91, клетчатки -методом Кюршнера и Ганака.

Органолептические и физико-химические характеристики используемого сырья представлены в табл. 1.

Из представленных данных видно, что исследуемая люпиновая мука по сравнению с пшеничной характеризуется высоким содержанием белка -37,5 %, клетчатки - 15,5 %, желтого пигмента - 7,0 мг в-каротина на 100 г сухого вещества. Поэтому она может быть использована как для обогащения макаронных изделий, так и для улучшения их цвета.

Испытания готовой продукции по ор-ганолептическим и физико-химическим показателям позволили отметить, что использование люпиновой муки приводило к появлению привлекательного желтого цвета макаронных изделий. Вкус и запах продукта не изменялся; при варке до готовности изделия не слипались между собой. Но повышалась кислотность макаронных изделий, увеличивалось содержание сухих веществ в варочной воде и снижалось количество поглощенной воды, характеризующееся коэффициентом увеличения массы изделий во время варки (табл. 2). Тем не менее качество макаронных изделий с люпиновой мукой в количестве до 15 % соответствовало требованиям ГОСТ Р 51865-2002.

В данной работе достаточно большое внимание было уделено изучению влияния люпиновой муки на цвет макаронных изделий и его сохранность после варки.

Именно с цветом потребители связывают качество макаронных изделий. Однако при использовании в макаронной промышленности хлебопекарной муки из зерна мягких пшениц готовая продукция может не иметь того привлекательного янтарно-желтого цвета, характерного для изделий из муки твердых пшениц, который так высоко ценится потребителем.

На рис.1 представлена характеристика цвета макаронных изделий с люпи-новой мукой (содержание белого, желтого и коричневого составных компонентов цвета).

Из приведенных данных видно, что

ПРОДУКТЫ ВЕКА

XXI

Таблица 2

Физико-химические показатели качества макаронных изделий с люпиновой мукой

Количество люпиновой муки, % Влажность, % Кислотность, % Содержание золы, не растворимой в 10%-ной HCl, % Варочные свойства

Время варки, мин Коэффициент увеличения массы Сухое вещество, перешедшее в варочную воду, %

0 (контроль) 13,2 2,0 0,07 3,5 1,61 6,75

0,25 13,0 2,0 0,07 3,5 1,68 6,41

0,50 13,2 2,1 0,07 3,5 1,62 6,68

1 12,6 2,4 0,08 3,5 1,34 6,46

5 13,2 3,0 0,10 3,5 1,40 8,41

10 13,2 3,6 0,11 3,5 1,38 8,23

15 13,8 3,8 0,11 3,5 1,35 8,58

25 13,2 5,2 0,11 3,5 1,24 11,60

при увеличении количества люпиновой муки значительно повышается содержание желтого компонента цвета, снижается содержание белого и практически не изменяется содержание коричневого компонента цвета. Это указывает на положительное влияние люпиновой муки на цвет макаронных изделий, а значит, на потребительские достоинства.

С целью определения рационального количества люпиновой муки, позволяющего корректировать цвет макаронных изделий из пшеничной хлебопекарной муки, а также для оценки степени сохранности цвета исследовалось содержание каротиноидных пигментов в изделиях до и после варки.

Как видно из данных, представленных на рис. 2, использование люпино-вой муки даже в небольших количествах заметно увеличивает содержание желтого пигмента, причем при ее содержании в количестве 5 % значение данного показателя было сопоставимо с его значением в макаронной крупке (0,400-0,600 мг/100 г).

Содержание желтого пигмента в макаронных изделиях после варки указывает на высокую сохранность кароти-ноидов. Следовательно, нативная лю-пиновая мука может использоваться как натуральный, природный краситель, придающий макаронным изделиям привлекательный, стабильный желтый цвет и обогащающий их важными для организма каротиноидами -предшественниками витамина А.

Исследования пищевой и биологической ценности макаронных изделий с люпиновой мукой (табл. 3) показали значительное увеличение содержания белка и биологической ценности за счет высокого качества люпинового белка.

Как видно из представленных данных, люпиновая мука обогащает макаронные изделия клетчаткой - важным компонентом профилактики многих заболеваний человека - и, как уже отмечалось, каротиноидами - незаменимыми компонентами пищевого ра-

циона, которые не синтезируются в организме человека, но имеют важное биологическое значение.

Учитывая влияние люпиновой муки на качество макаронных изделий, целесообразно использовать ее в количестве до 15 %. При этом традиционный продукт приобретает функциональные свойства, может благоприятно влиять на здоровье при систематическом употреблении, а его качество будет удовлетворять требованиям стандарта.

100 90 80 70 60f 50 40^ 30-20^ 10 0

0 0,25 0,5 1 5 10 15 25 Количество люпиновой муки, %

коричневый

желтый  белый

Рис. 1. Влияние люпиновой муки на цветовые характеристики макаронных изделий

£ 3"

^ t-

CD О * °

5 ¥

U а^

1,6 -1,4 1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2

0

jrmflfjTt

0 0,25 0,5 1 5 10 15 25 Количество люпиновой муки, %

Рис. 2. Содержание желтого пигмента в макаронных изделиях с люпиновой мукой и его сохранность после варки

Таблица 3

Характеристика пищевой и биологической ценности макаронных изделий

Показатель Значения показателя при содержании люпиновой муки, %

О (контроль) 1 s 1О 15 25

Содержание белка (Ых5,7) до варки, % на сухое вещество 9,О6 9,34 1О,48 11,92 13,34 16,27

Содержание белка (Ых5,7) после варки, % на сухое вещество 9,57 9,76 1О,7О 12,15 13,55 16,39

Относительная биологическая ценность, % к казеину 16,1 2О,6 3О,3 34,7 4О,4 45,4

Содержание клетчатки, % О,21 О,31 О,37 О,65 1,7О 1,92

Содержание желтого пигмента, мг в-каротина на 100 г сухого вещества О,16 О,34 О,63 О,91 1,О1 1,59

Таблица 4

Водопоглощение и реологические свойства теста

Количество люпиновой муки, % Водопоглотительная способность при 5ОО ед.ф., % Время образования теста, мин Устойчивость теста, мин Степень разжижения (а12), ед. ф.

О (контроль) 25,5 1,5 6,О 11О

О,5 25,5 1,5 7,О 11О

5,О 26,7 4,О 7,О 11О

1О,О 28,О 5,5 7,О 1ОО

15,О 3О,2 6,О 5,О 7О

25,О 33,2 6,О 5,5 6О

Вторым направлением данной работы было исследование возможности использования люпиновой муки для улучшения технологических свойств пшеничной хлебопекарной муки. Изучались реологические характеристики теста из смесей муки пшеничной и люпиновой.

Полученные данные (табл. 4) показали, что при содержании люпиновой муки в количестве до 1 % заметно увеличивается «сила муки» (устойчивость теста повышалась). Эта тенденция сохранилась при ее содержании до 10 %. Однако повысилась водопоглотительная способность и время образования теста, что является нежелательным для технологии изготовления макаронных изделий.

От свойств муки, при прочих равных

условиях, также зависит состояние изделий после варки - упругость консистенции, жесткость на укус. Анализ структурно-механических свойств сваренных макаронных изделий показал (табл. 5), что использование люпиновой муки в количестве до 0,5 % заметно улучшало консистенцию сваренных изделий: они становились более упругими по сравнению с контролем - значения упругих деформаций увеличивались.

Снижение упругих деформаций при одновременном увеличении пластических также несколько улучшало консистенцию сваренных макаронных изделий с увеличением количества люпиновой муки до 25 %. Это подтвердил и органолептический анализ.

Таким образом, на основании про-

веденных исследовании можно сделать следующие выводы:

1. Люпиновая мука по сравнению с пшеничной содержит большое количество белка, каротиноидных пигментов и клетчатки. Она оказывает положительное влияние на реологические свойства теста в количестве до 1 % и повышает упругость сваренных макаронных изделий при содержании до 0,5 %.

2. Люпиновая мука в количестве до 15 % существенно улучшает цвет макаронных изделий из пшеничной хлебопекарной муки и позволяет изготовлять стандартную по качеству продукцию без изменения технологического процесса.

3. Макаронные изделия с использованием нативной люпиновой муки характеризуются лучшей по сравнению с контролем консистенцией после варки, но меньшей водопоглотительной способностью.

4. Использование люпиновой муки значительно увеличивает содержание белка, клетчатки, каротиноидов, повышает биологическую ценность и потребительские достоинства макаронных изделий. При этом отмечена высокая степень сохранности белка и каротиноидов после варки изделий.

5. Нативную люпиновую муку в количестве до 15 % при допустимом уровне содержания алколоидов целесообразно использовать в качестве комплексного, устойчивого природного обогатителя, улучшающего пищевые и потребительские достоинства макаронных изделий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ключкин В.В. Основные направления переработки и использования пищевых продуктов из семян люпина и амаранта // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. № 9. С. 30 -33.

2. Саломатин А.Д., Теренчик Л.Ф. Применение белка люпина в производстве пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 1999. № 7. С. 38-39.

3. Фролова Н.Н., Хрулева Л.К. Использование люпиновой муки в диетическом питании. Тезисы докл. 2-го Международного семинара «Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания». Пятигорск, 1993. С.81.

4. Rahma E.H., and Narasinga R.M.S. Effect of debittering treatment on the composichion and protein components of lupin seeds flour // J. Agric. Food. Chem. 1984. 32. 1026-1030.

5. Chango A, Villiaume C, Bau H.M., Nicolas J.P., and Mesian L. Debittering of Lupin protein by calcium alginate and nutritional evaluation // J. Sci. Food Agric. 1993. 63. 195-200.

Таблица 5

Структурно-механические свойства сваренных макаронных изделий с

люпином

Количество люпиновой муки, % Пластические деформации H1, мм Упругие деформации ДH = H1-H2, мм

О О,38 О,17

О,25 О 5О О,67 О 59 О,2О О 31

1 О,84 О,О7

5 1О О,86 О,О9

25 О,87 О,О5