Безглютеновая сухая смесь с использованием рисовой и амарантовой муки и плодовоовощных и ягодных порошков и способ производства кекса
GLUTEN-FREE DRY MIXTURE WITH RICE AND AMARANTH FLOUR AND FRUIT, VEGETABLE AND BERRY POWDERS AND A CAKE PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищеконцентратной и кондитерской, и может быть использовано при производстве специализированных мучных кондитерских смесей и изделий из них.
Диетотерапия - неотъемлемая часть лечения заболеваний органов пищеварения детского возраста. Строгая пожизненная диета является единственным способом лечения целиакии. Эффективность лечения целиакии напрямую зависит от приверженности к безглютеновой диете, которая нередко нарушается вследствие ограниченного ассортимента рекомендуемых продуктов и блюд особенно больными детского возраста [Всероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых *Russian consensus on the diagnosis and treatment of celiac disease in children and adults Принят на 42-й Научной сессии ЦНИИГ (2-3 марта 2016 г.)]
Принципиально важным является отказ от употребления хлеба, хлебобулочных и кондитерских изделий, макаронных изделий, пшеничной, манной, овсяной, перловой, ячневой круп и продуктов, которые содержат «скрытый» глютен, используемый в составе пищевой добавки в процессе производства. В питании детей больных целиакией должны быть включены в достаточном количестве продукты на зерновой основе не содержащие глютен, обеспечивающие детей углеводами, в том числе пищевыми волокнами, растительными белками, жирами, витаминами группы В, минеральными веществами (калием, магнием, селеном и др.) [Бельмер С.В. Эпидемиология целиакии: факты и выводы / С.В. Бельмер // Лечащий врач. 2013. - №1 .- С. 16-19.].
Потребление специализированных продуктов позволяет снизить частоту и степень выраженности дефицитных состояний необходимых организму нутриентов [Детское питание. Руководство для врачей. Под редакцией В.А. Тутельяна, И.Я. Коня. М.: Медицинское информационное агентство, 2017 г.].
Продукты на основе таких безглютеновых зерновых как кукуруза, рис и гречиха традиционны для больных целиакией. К нетрадиционной зерновой культуре относится амарант. Российские и зарубежные исследования показали, что белок амаранта не токсичен для больных целиакией [Bergamo Р, Maurano F, Mazzarella G, Iaquinto G, Vocca I, Rivelli AR, et al.. Immunological evaluation of the alcohol-soluble protein fraction from gluten-free grains in relation to celiac disease. Mol Nutr Food Res. (2011) 55:1266-70. 10.1002/mnfr.201100132].
Положительные результаты дали исследования по применению продуктов из амаранта в диетотерапии детей с непереносимостью глютена. Больные переносили диету без каких-либо аллергических и диспепсических реакций, наблюдалось улучшение показателей нутритивого статуса пациентов, а также снижение психоэмоционального напряжения благодаря внесению в рацион дополнительного ассортимента продуктов из амаранта [Бавыкина И.А Звягин А.А., Мирошниченко Л.А., Гусев К.Ю., Жаркова И.М. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопр. питания. 2017. №2. С. 91-99. doi: 10.24411/0042-8833-2017-00038].
В настоящее время активно ведется исследовательская работа по разработке ассортимента безглютеновых продуктов с использованием амаранта. [Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Dremina N.V., Smimov S.O. Grain-based products for baby food Вопросы детской диетологии. 2018. Т. 16. №4. С. 67-72. doi: 10.20953/1727-5784-2018-4-67-72].
Безглютеновые продукты с включением амаранта не распространены на Российском рынке. Специализированная продукция из амаранта, может стать источником дефицитных макро- и микроэлементов, полноценного белка и других биологически ценных соединений [Урубков С.А. Исследование содержания основных макронутриентов в безглютеновых зерновых культурах и продуктах их переработки / С.А. Урубков, С.С. Хованская, С.О. Смирнов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019. Т. 81. №2 (80). С. 102-107. DOI: 10.20914/2310-1202-2019-2-102-107].
Основой всех представленных специализированных безглютеновых смесей является рисовая мука, поскольку рис является ведущей крупяной культурой в мировом масштабе производства, не содержащей растительный белок глютен. По содержанию белка рисовая мука уступает другим зерновым культурам, примерно 8,7%, однако биологическая ценность его высока. Белок риса содержит следующие аминокислоты: аргинин, валин, цистин, глицин, метионин и др. Основным углеводом риса является крахмал, составляющий около 70% веществ зерна. Содержание клетчатки в очищенном зерне 0,38%, липидов в 1,14%. В состав липидов входят глицериды жирных кислот: олеиновой - 41,0-45,6%; линолевой - 27,6-36,7; пальмитиновой - 12,3-17,3%; стеариновой - 1,8-2,6 и др.
Вторым компонентом в основе используется амарант. Зерно амаранта отличается высоким содержанием белка. В зависимости от сорта оно лежит в пределах 12-23%. Это превышает содержание белка в других зерновых культурах, в том числе безглютеновых. Белок амаранта богат незаменимыми аминокислотами: лизином, изолейцином, метионином, треонином, триптофаном, лейцином, содержание которых в несколько раз превышает их количество в пшенице, рисе, овсе и кукурузе - это делает белок амаранта более полноценным, повышая его «аминокислотный скор» до 75%. В зерне амаранта отмечается высокий уровень содержания липидов. Анализ жирнокислотного состава липидов показал содержание линолевой кислоты 38-48%, олеиновой - 25-35%, пальмитиновой - 19-21% и стеариновой 4-5%, что составляет около 95% содержания всех жирных кислот. При этом содержание ненасыщенных жирных кислот составляет 74% от суммы жирных кислот. Амарант богат полиненасыщенными жирными кислотами, в том числе Омега-6. В зерне амаранта содержится биотин (54,6 мкг/100 г), рибофлавин (2,69 мг/100 г), фолацин (82,0 мкг/100 г), а также токотриенолы. Также, в число важнейших компонентов амарантового масла входят токоферолы (Витамин Е) в основном в виде наиболее биологически активной триенольной формы. По данным ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» общее содержание токоферолов в амарантовом масле может достигать 2%, что является рекордным уровнем для всех известных растительных масел. Кроме того, масло амаранта содержит сквален, который относится к важнейшим биологически активным соединениям и выполняет в организме роль регулятора липидного и стероидного обмена, являясь предшественником целого ряда стероидных гормонов, холестерина и витамина D. Многочисленные результаты исследований подтверждают, что средняя концентрация сквалена в масле амаранта составляет около 7-8% (мас./Мас.). Для амаранта, как и для других злаковых культур, характерно высокое содержание таких минеральных веществ как калий, магний, селен.
Особое место в композициях продуктов принадлежит плодовоовощному и ягодному сырью, которое применяется в сушеном виде: целыми ягодами и в виде мелкодисперсных порошков. Включение даже небольшого количества порошков или сушеных ягод (до 10%) в рецептуры продуктов способно обеспечить ребенка необходимыми питательными и биологически активными веществами, такими как природные сахара, пектиновые вещества, пищевые волокна, органические кислоты, антоцианы и каротиноиды. Вместе с тем, данные компоненты влияют на органолептические свойства готовых продуктов: на их вкус, цвет и аромат.
Содержание минеральных веществ и витаминов в полидисперсных порошках представлено в таблице 1
Известна смесь для низкоуглеводной выпечки, которая включает муку из CO2-шрота семян амаранта, муку из пенсака, меланж, аммоний углекислый, сладкий компонент - декстроза, соль поваренную пищевую и функциональную добавку - инулин из клубней топинамбура [Патент РФ №2631 694].
Недостатком данного способа является использование в рецептуре пенсака - продукта переработки ячменя, содержащего глютен, - противопоказанный лицам, страдающим целиакией, кроме того данная продукция не содержит плодовоовощных и ягодных компонентов увеличивающих пищевую ценность продукта.
Известен способ производства безглютенового бисквитного изделия, при котором в качестве компонентов используют муку амарантовую, меланж, сахар-песок, крахмал картофельный, какао-порошок, орехи грецкие, смородину черную, глицерин, начинку. Способ предусматривает сбивание меланжа с сахаром-песком до увеличения объемной массы в 2,5-3 раза, внесение дробленых грецких орехов, перетертой черной смородины, глицерина и перемешивания в течение нескольких секунд. Перед окончанием сбивания добавляют муку амарантовую, смешанную с какао-порошком и крахмалом картофельным, и замешивают тесто до образования однородной консистенции 10-15 секунд. Готовое тесто формуют в специальные формы одним слоем, отсаживают начинку, затем накрывают еще одним слоем теста и выпекают в печи в течение 20 минут при температуре 180-200°С. [Патент РФ №2603726].
Недостатком данного способа является использование орехов, которые часто вызывают аллергию особенно у ослабленного организма больного целиакией, а также его трудоемкость, в частности при подготовке рецептурных компонентов.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства безглютенового мучного кондитерского изделия, при котором в качестве бесклейковинной муки используют амарантовую муку или смесь амарантовой муки с рисовой и/или кукурузной, жировой компонент - маргарин, сахар-песок, меланж, разрыхлитель, поваренную пищевую соль, вкусовые добавки - ванилин и/или изюм, и/или семена кунжута. При приготовлении теста сначала взбивают жировой продукт в течение 5-7 мин, затем в него вносят сахар-песок и продолжают взбивание еще в течение 5-7 мин. После этого в полученную рецептурную смесь вводят меланж, вкусовые добавки, пищевую поваренную соль, разрыхлитель, снова взбивают, в конце взбивания вносят рецептурное количество бесклейковинной муки [Патент RU 2538400 С2 МПК A21D 13/08, способ производства безглютенового мучного кондитерского изделия / Жаркова И.М., Хромых М.В.; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Заявка: 2012151180/13, 29.11.2012. Опубликовано: 10.01.2015 Бюл. №1].
Недостатком изделий, выработанных в соответствии с этим способом, является использование в рецептуре маргарина, не рекомендованного в лечебно-профилактическом питании, кроме того данная продукция не содержит плодовоовощных компонентов увеличивающих пищевую ценность продукта.
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в совершенствовании рецептуры безглютеновой смеси и способа производства кекса.
Техническим результатом изобретения является улучшение показателей качества и пищевой ценности кекса.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что для приготовления безглютеновой сухой смеси смешивают рисовую муку и амарантовую муку, получаемую при размоле хлопьев амарантовых нативных [Патент RU 2533006 С1 МПК8 В02С 9/04 Способ получения продуктов размола семян амаранта и технологическая линия для осуществления способа / А.С. Дронов, С.О. Смирнов. Заявл. 01.04.2013. Заяв. №2013114418/13. Опубл. 20.11.2014. Бюл. №32], яблочный, тыквенный, свекольный, морковный, а также клюквенный порошки, получаемые путем дезинтеграционно-конвективно-кондуктивной сушки [Патент RU 2016 108 124 А МПК А23В 7/00; В02С 21/00 Дезинтеграционно-конвективно-кондуктивный сушильный агрегат - устройство получения порошков из различных видов сельскохозяйственного сырья и дикоросов / Густинович В.Г., Черных В.Я., Годунов О.А. Заявка: 2016108124, 09.03.2016 Опубл. 14.09.2017 Бюл. №26]. При приготовлении кекса взбивают 45-80 г кристаллического белого сахара и два куриных яйца в течение 2-3 мин, далее добавляют полученную безглютеновую смесь (порция 100 г) и снова взбивают в течение 3-5 мин, также, не прекращая перемешивания, постепенно добавляют воду или молоко 10-70 мл и продолжают процесс до полного равномерного распределения компонентов. Полученное тесто отливают в алюминиевую или силиконовую форму и выпекают в течение 10-15 мин при температуре 170-180°С При этом рецептурные компоненты входят в следующем соотношении, мас. %:
Рекомендуемые авторами показатели качества амарантовой муки соответствуют требованиям, указанным в таблице 2. Химический состав амарантовой муки, г/100 г: влага - 12,0; белки - 17,6; жиры - 7,4; углеводы - 54,2; клетчатка - 6,2 г; зола - 2,6 г; энергетическая ценность - 354 ккал. Допустимые уровни показателей безопасности амарантовой муки в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078 (индекс 1.4.4) приведены в таблице 2 [Шмалько Н.А., Смирнов С.О. Рекомендуемые требования к качеству амарантовой крупяной муки // Материалы V Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века», посвященной 100-летию со дня образования ФГБОУ ВО "Кубанский государственный технологический университет", ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», 2017. - С. 375-377.].
Экспериментально установлено, что содержание амарантовой муки в составе безглютеновой сухой смеси должно быть не более 50%. При увеличении содержания более 50% ухудшаются необходимые реологические и органолептические свойства готового продукта.
Экспериментально установлено оптимальное количество плодовоовощных и ягодных порошков в составе безглютеновой сухой смеси - не более 30%, позволяющее повысить пищевую ценность готовых изделий, при сохранении необходимых реологических и органолептических показателях.
Изобретение можно проиллюстрировать конкретными примерами производства безглютенового кекса.
Пример №1
Муку амарантовую в количестве 50 кг, муку рисовую в количестве 50 кг, яблочный порошок в количестве 10 кг, тыквенный порошок в количестве 10 кг, тщательно перемешивают, фасуют и упаковывают в порционную тару. Далее, при приготовлении кекса взбивают 50 г кристаллического белого сахара и два куриных яйца в течение 2-3 мин, далее добавляют полученную безглютеновую смесь (порция 100 г) и снова взбивают в течение 3-5 мин, также, не прекращая перемешивания, постепенно добавляют молоко 45 мл и продолжают процесс до полного равномерного распределения компонентов. Полученное тесто отливают в алюминиевую форму и выпекают в течение 10-15 мин при температуре 170-180°С.
Пример №2
Муку амарантовую в количестве 60 кг, муку рисовую в количестве 45 кг, яблочный порошок в количестве 20 кг, морковный порошок в количестве 10 кг, тщательно перемешивают, фасуют и упаковывают в порционную тару. Далее, при приготовлении кекса взбивают 45 г кристаллического белого сахара и два куриных яйца в течение 2-3 мин, далее добавляют полученную безглютеновую смесь (порция 100 г) и снова взбивают в течение 3-5 мин, также, не прекращая перемешивания, постепенно добавляют 50 мл воды и продолжают процесс до полного равномерного распределения компонентов. Полученное тесто отливают в алюминиевую форму и выпекают в течение 10-15 мин при температуре 170-180°С.
Пример №3
Муку амарантовую в количестве 50 кг, муку рисовую в количестве 40 кг, яблочный порошок в количестве 17 кг, свекольный порошок в количестве 10 кг, клюквенный порошок в количестве 5 кг тщательно перемешивают, фасуют и упаковывают в порционную тару. Далее, при приготовлении кекса взбивают 55 г кристаллического белого сахара и два куриных яйца в течение 2-3 мин, далее добавляют полученную безглютеновую смесь (порция 100 г) и снова взбивают в течение 3-5 мин, также, не прекращая перемешивания, постепенно добавляют 60 мл воды и продолжают процесс до полного равномерного распределения компонентов. Полученное тесто отливают в алюминиевую форму и выпекают в течение 10-15 мин при температуре 170-180°С.
Органолептическая оценка образцов безглютенового кекса с применением сухих безглютеновых смесей по предлагаемому способу представлена в таблице 3
Расчетное содержание основных пищевых веществ и энергетической ценности готовой продукции с применением сухих безглютеновых смесей по предлагаемому способу на 100 г готовой продукции приведены в таблице 4.