Аннотация

Определен химический состав льняной муки, исследована возможность применения льняной муки при производстве хлеба пшеничного. Установлены оптимальные дозировки льняной муки, которые повышают содержание пищевых волокон в хлебе до статуса функционального ингредиента.

Ключевые слова

Льняная мука, пищевые волокна, хлеб пшеничный, функциональный ингредиент, минеральные вещества

ВВЕДЕНИЕ

Введение Пищевые волокна - это компоненты пищи, не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника. Пищевые волокна в настоящее время признаны необходимым компонентом питания. Другими словами, питание человека нельзя признать полноценным, если оно не сбалансировано по количеству и составу пищевых волокон. Пищевые волокна - это съедобные части растений (основа клеточных стенок) или аналогичные углеводы, устойчивые к перевариванию и адсорбции в тонком кишечнике, полностью или частично ферментируемые в толстом кишечнике. Пищевые волокна включают полисахариды, олигосахариды, лигнин и ассоциированные растительные вещества [1]. Важными физико-химическими характеристиками пищевых волокон являются растворимость в воде, водоудерживающая способность, вязкость образуемых ими растворов, способность к гелеобразованию, сорбционные и ионообменные свойства. Среди физиологических эффектов, проявляемых пищевыми волокнами, наиболее выраженным является улучшение моторной функции кишечника. Пищевые волокна оказывают разнообразное влияние на обменные процессы человека. Здоровье человека и возникновение таких заболеваний, как рак толстой кишки, геморрой, запоры, полипы кишечника, язвенный колит, аппендицит, ожирение, диабет, сосудистые заболевания сердца, тромбозы сосудов, дивертикулез, в значительной степени коррелируют с количеством присутствующих в пище человека растительных волокон [2-5]. Жители европейских стран, в диете которых присутствует небольшое количество пищевых волокон, в несколько раз чаще страдают указанными выше заболеваниями, чем, например, жители Японии, Индии, Южной Америки, пища которых содержит значительное количество пищевых волокон. Источниками пищевых волокон являются плоды, овощи, злаковые культуры, а также продукты их переработки, в том числе льняная мука. Объекты и методы исследований Льняная мука - продукт помола семян льна после отделения от него масла [6]. Пищевые волокна в льняной муке представляют собой оболочки клеток семян, состоят из полисахаридов, крахмалов и лигнинов. 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 [2]. Лигнины, так же как и пектиновые вещества, являются природными полимерами. Выполняют роль инкрустирующего вещества, связывающего волокна целлюлозы и гемицеллюлоз. Обладают связывающими свойствами, что позволяет удерживать на своей поверхности токсины, болезнетворные бактерии, ионы металлов и выводить их из организма человека. Растительные лигнаны в льняной муке относятся к классу фитоэстрогенов, веществ растительного происхождения, проявляющих эстрогеноподобную активность в организме человека. Льняная мука - ценнейший пищевой продукт, источник белка, жира, витаминов и минеральных веществ. Содержащийся в льняной муке жир является хорошим источником полиненасыщенных жирных кислот - α-линоленовой кислоты (С18:3, ω-3), линолевой кислоты (С18:2, ω-6). Эти жирные кислоты необходимы для правильного роста и функционирования организма человека, они входят в состав всех клеточных оболочек и мембран, их дефицит приводит к обширным патологическим изменением в различных органах, задержке роста и нарушению репродуктивной функции [6]. Цель настоящего исследования - разработка хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием льняной муки. Работы проводились на кафедре «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров» и в производственном комплексе Инновационного технологического центра института пищевых технологий и товароведения Тихоокеанского государственного экономического университета. Для эксперимента использовали льняную муку, выработанную ООО Научно-производственным объединением «Сибирская масляная компания». Все исследования были проведены по стандартным методикам, принятым в хлебопекарной и зерновой промышленности. Исследовали химический состав льняной муки, в том числе наличие пищевых волокон (ПВ). Результаты и их обсуждение В связи с тем, что льняную муку использовали для обогащения хлеба, провели сравнительный анализ с химическим составом пшеничной мукой высшего и первого сортов (табл. 1). Таблица 1 Химический состав муки Пищевые веществаМассовая доля в 100 г Вид муки льнянаяпшеничная высшего сортапшеничная первого сорта Белки, г40,512,012,3 Жиры, г10,21,31,5 Сахара, г2,11,92,1 Крахмал, г7,879,777,6 Пищевые волокна, г33,74,15,1 Зола, г5,790,580,81 Са, мг3172128 Мg, мг4371951 Как видно из данных, приведенных в табл. 1, в льняной муке по сравнению с пшеничной мукой высшего и первого сортов значительно более высокое содержание белка, жира, минеральных веществ, в том числе кальция и магния. Содержание пищевых волокон в льняной муке составило 33,7 %, что в 6…8 раз превышает содержание данного компонента в муке пшеничной первого и высшего сортов. Содержание аминокислот в льняной муке определяли на аминокислотном анализаторе ААА 339.9 (табл. 2). Таблица 2 Содержание незаменимых аминокислот в муке АминокислотаМассовая доля, мг на 100 г продукта Мука льнянаяМука пшеничная высшего сортаМука пшеничная первого сорта Общее количество10 51330213296 Валин1592471510 Изолейцин970430530 Лейцин2663806813 Лизин1318250265 Метионин+цистин348353400 Треонин1492311318 Триптофан950*100120 Фенилаланин + тирозин2205750880 *Содержание триптофана [7]. Как показал анализ (см. табл. 2), в муке льняной общее количество незаменимых аминокислот составило 10 513 мг/100 г, что в 3,5…3,2 раза больше, чем в пшеничной муке. В муке льняной преобладающей аминокислотой является лейцин, кроме того, отмечено более высокое содержание аминокислоты лизина, дефицитной для всех сортов пшеничной муки. Экспериментальными исследованиями установлены максимально возможные дозировки льняной муки: для хлеба из муки пшеничной в/с - 15 %, для хлеба из муки пшеничной 1/с - 10 %, которые повышают содержание пищевых волокон в хлебе до статуса функционального ингредиента. При этом данные дозировки льняной муки не оказывают отрицательного влияния на потребительские свойства пшеничного хлеба. Содержание пищевых волокон в хлебе с добавлением льняной муки составило 4,50 и 4,43 % в зависимости от сорта пшеничной муки (табл. 3). А в соответствии с рекомендациями ФАО/ВОЗ продукт, содержащий пищевые волокна в количестве 3 г/100 г продукта, рассматривается как источник этого функционального ингредиента [1]. Таблица 3 Химический состав пшеничного хлеба с добавлением льняной муки и контрольных образцов Пищевые веществаМассовая доля, г на 100 г* Хлеб из муки пшеничной высшего сортаХлеб из муки пшеничной первого сорта контрольобразецконтрольобразец Белок6,708,866,858,37 Липиды0,721,410,851,31 Моно- и дисахариды2,672,481,141,15 Крахмал43,638,4942,3338,86 Пищевые волокна2,244,502,814,43 Зола1,291,571,421,60 * Влажность мякиша хлеба (%) - 42,0…43,0. Показано, что использование льняной муки в пшеничном хлебе приводит к повышению содержания белка, липидов и минеральных веществ. Биологическая ценность белков обусловлена сбалансированностью аминокислотного состава, в связи с этим был сделан расчет аминокислотной сбалансированности белков хлеба с добавлением льняной муки (табл. 4). Показано, что использование льняной муки в хлебе из пшеничной муки повышает коэффициент рациональности аминокислотного состава, Rc составляет для хлеба из пшеничной муки: высшего сорта - 0,53, первого сорта - 0,49, в контрольных образцах - 0,44 и 0,42 соответственно. Таблица 4 Аминокислотная сбалансированность белков хлеба из пшеничной муки с добавлением льняной муки и контрольных образцов ПоказательЭталон (ФАО/ВОЗ)Хлеб из муки пшеничной высшего сортаХлеб из муки пшеничной первого сорта контрольс льняной мукойконтрольс льняной мукой Содержание, мг/г белка Валин50464548,246,9 Изолейцин404236,650,144,0 Лейцин70787676,675,3 Лизин5525,0*28,7*25,8*28,3* Метионин + цистин35342737,530,3 Треонин40313430,432,9 Триптофан109,815,311,314,9 Фенилаланин +тирозин607366,383,277,2 Содержание, мг/г белка НАК 360338329363350 % Сmin10045,452,246,951,5 Единицы Rс1,000,440,530,420,49 *Лимитирующая аминокислота; НАК - незаменимые аминокислоты; Сmin - скор лимитирующей аминокислоты; Rс - коэффициент рациональности аминокислотного состава. Согласно теории сбалансированного питания организм человека нуждается в определенном количестве пищевых веществ. В связи с этим было рассчитано содержание незаменимых аминокислот, кальция, магния, пищевых волокон в 100 г хлеба и степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека (табл. 5 и 6). Таблица 5 Степень удовлетворения суточной потребности в незаменимых аминокислотах, минеральных веществах и пищевых волокнах при потреблении 100 г хлеба из муки в/с с добавлением льняной муки Пищевые веществаСуточная потребность [8]Хлеб из муки в/с контрольс добавлением льняной муки содержание% от сут. нормысодержание% от сут. нормы Незаменимые аминокислоты, г Валин4,00,38,60,4011,4 Изолейцин4,00,288,00,329,1 Лейцин5,00,5210,40,6713,4 Лизин4,00,174,30,256,3 Метионин + цистин5,00,234,60,244,8 Треонин3,00,208,00,3012,0 Триптофан1,00,077,00,1616 Фенилаланин + тирозин6,00,498,20,599,8 Минеральные вещества, мг Кальций800151,9374,6 Магний400112,84310,8 Пищевые волокна, г ПВ25-302,247,44,515 Таблица 6 Степень удовлетворения суточной потребности в незаменимых аминокислотах, минеральных веществах и пищевых волокнах при потреблении 100 г хлеба из муки 1/с с добавлением льняной муки Пищевые веществаСуточная потребность [8]Хлеб из муки 1/с контрольс добавлением льняной муки содержание% от сут. нормысодержание% от сут. нормы Незаменимые аминокислоты, г Валин4,00,339,40,3911,1 Изолейцин4,00,349,70,3710,6 Лейцин5,00,5210,40,6312,6 Лизин4,00,184,50,246,0 Метионин + цистин5,00,265,20,255,0 Треонин3,00,218,40,2811,2 Триптофан1,00,0880,1414 Фенилаланин + тирозин6,00,579,50,6510,8 Минеральные вещества, мг Кальций800162,0313,9 Магний400287,04912,2 Пищевые волокна, г ПВ25-302,819,44,3314,4 Как видно из данных, приведенных в табл. 5 и 6, при потреблении 100 г хлеба из пшеничной муки с добавлением льняной муки повышается степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека практически по всем незаменимым аминокислотам, а также в кальции и магнии. При потреблении 450 г (физиологическая норма потребления) вышеуказанного хлеба значительно увеличивается степень удовлетворения суточной потребности в аминокислотах (%): триптофане - 63,0…59,0, лейцине - 60,3…56,7, треонине - 54,0…50,4. Степень удовлетворения суточной потребности в пищевых волокнах составляет 67,7…65,0 %, что позволяет считать данный вид хлеба обогащенным.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Функциональные пищевые продукты. Введение в технологии / А.Ф. Доронин, Л.Г. Ипатова и др.; под ред. А.А. Кочетковой. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 288 с.
2. Доронин, А.Ф. Функциональное питание / А.Ф. Доронин, Б.А. Шендеров. - М.: ГРАНТЪ, 2002. - 296 с.
3. Роль пищевых волокон в питании человека / В.А. Тутельян, А.В. Погожева и др.; под ред. В.Г. Высоцкого. - М.: Новое тысячелетие, 2008. - 320 с.
4. Скляровский, Л.Я. Целебные свойства пищевых растений / Л.Я. Скляровский. - М.: Россельхозиздат, 1975. - 220 с.
5. Турова, А.Д. Лекарственные растения СССР и их применение / А.Д. Турова, Э.Н. Сапожникова. - М.: Медицина, 1982. - 280 с.
6. Щербаков, В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья: учеб. для вузов / В.Г. Щербаков. - М.: Издательство «КолосС», 2003. - 360 с.
7. Пащенко, Л.П. Характеристика семян льна и их применение в производстве продуктов питания / Л.П. Пащенко, А.С. Прохорова, Я.Ю. Кобцева, И.А. Никитин // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2004. - № 7. - С. 56-57.
8. Скурихин, И.М. Все о пище с точки зрения химика: справ. издание / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. - М.: Высш. шк., 1991. - 288 с.