Макаронные изделия на основе пшеничного безглютенового крахмала

Анализ макаронных изделий из безглютенового сырья зарубежных фирм-производителей показал, что наиболее распространенным сырьем для них является мука кукурузная и рисовая с добавлением или без эмульгаторов, камеди, метилцеллюлозы, клетчатки картофеля, псилиума и др. По органолептическим и физико-химическим показателям качества они идентичны макаронным изделиям, которые производятся из пшеничной муки типа групп А, Б, В сорта экстра и высшего согласно ДСТУ 7047:2009. Безглютеновые изделия отличаются по варочным свойствам от пшеничных: имеют коэффициенты увеличения в объеме и массе всего 0,8…1,3; количество сухих веществ, переходящих в варочную воду, может достигать 9,0 %. Для качественных пшеничных изделий количество сухих веществ в варочной воде, как правило, находится в пределах до 6,0 %, коэффициенты увеличения в объеме и массе во время варки — более 2.

Из обзора литературы установлено, что основная проблема производства макаронных изделий из безклейковинного сырья заключается в переборке связующего действия в тесте в большей степени клейстеризованным (желированным) крахмалом, некрахмальными полисахаридами и белками [1, 2]. Для получения пластичной и прочной по структуре массы теста замешивания проводят при температуре не ниже 40ºС, до 70ºС, влажность теста увеличивают на 3 … 5%. Изделия из рисовой и кукурузной муки быстрее высушиваются, имеют пониженную влагоудерживающую способность, на 20 … 50% выше коэффициенты массоотдачи, чем изделия из пшеничной муки [3, 4]. Поэтому следует придерживаться режимов сушки, которые учитывают стремительное высушивание безглютеновых изделий. В МТИХП установлено, что внесение ПАВ (моноглицерид стеариновой кислоты (МГС) и пропиленгликоль моностеарата) снижают коэффициенты массоотдачи, замедляют сушку. В работах Юрчак В.Г., Рожно О.В. и Паливоды С.Д. [5, 6] подтверждены эти данные на примере МГС, камеди гуара кукурузного и хлебопекарной муки, и определено, что процесс сушки замедляется больше в начале сушки. Механизм действия гидроколлоидов заключается в том, что биополимеры, раствор которых сначала связывает тесто, приводят к образованию новых связей, что позволяет вместе с коллоидными процессами «сцементировать» структуру макаронных изделий, которая во время варки не растворяется в горячей воде.

Лучшими технологическими свойствами для создания безглютеновых макаронных изделий обладает кукурузная мука [7]. В Украине на рынке представлена мука кукурузы из разного по морфологическим признакам зерна (мягкой, полукременистой и кремнистой кукурузы), которая отличается химическим составом и крупностью гранул. Кремнистая кукуруза, представленная высокоамилозными сортами, имеет более плотную упаковку эндосперма, а следовательно больший размер гранул муки. Зерно кремнистой кукурузы имеет большее содержание белковых веществ (8…18%) и больше зеина (водонерастворимой фракции белков кукурузы). Мучнистая (мягкая и полукременистая) кукуруза содержит 4…13 % белка, при ее измельчении образуется мелкодисперсная мука. Согласно рекомендациям по выбору оптимального сырья для замешивания макаронного теста, считается, что решающим фактором является однородность размера гранул. Это подтвердилось в выборе рисовой муки из мучнистого мягкого рисового зерна. Но содержание зеина и амилозы может сыграть положительную роль в формировании структуры макаронного теста и изделий из пшеничного крахмала в процессе образования теста и сушки. Наиболее уважаемым производителем безглютеновых макаронных изделий из отечественного сырья в Украине является фирма, выпускающая продукцию под ТМ «ПАПИНО КУКИНО», г. Днепр. Они обогатили ассортимент изделиями из гречки. Показатели качества продукции приведены в таблице 1.

Макаронные безглютеновые изделия отечественного производства имеют высокое качество в сухом и сваренном виде, хорошо сохраняют однородный цвет и форму во время варки, совсем не слипаются в течение двух часов охлаждения. При этом макаронные изделия из рисовой муки во время разжевывания имеют несколько мягкую консистенцию, способную к слипанию; гречневые изделия, через специфические коллоидные свойства гречки, имеют худшие показатели качества по количеству сухих веществ в варочной воде и по цвету; изделия из кукурузной муки имеют лучшие показатели качества: минимальное количество сухих веществ, перешедших в варочную воду, привлекательный желтый цвет. Смешивание гречневой муки с кукурузной позволило получить макаронные изделия с приятным специфическим цветом, высокого качества структуры и кулинарными свойствами, не уступающие по качеству макаронам из твердых сортов пшеницы.
Однако, все эти изделия имеют специфический вкус сырья, из которого они изготовлены, — риса, кукурузы и гречки. Поэтому встала задача разработать безглютеновые макаронные изделия, которые по своим сенсорным свойствам идентичны макаронным изделиям из пшеничной муки.
Для этого в ИПДО была разработана технология безглютеновых макаронных изделий на основе пшеничного безглютенового крахмала Allstarch 1550 GF. Крахмал Allstarch 1550 GF имеет все свойства нативного пшеничного крахмала, при этом он не содержит глютен [8, 9]. Во время производственного процесса белок глиадин в составе этого крахмала разрушается путем селективно-ферментативной обработки, поэтому Allstarch 1550 GF разрешено использовать как ингредиент в пищевой промышленности для потребителей, придерживающихся безглютеновой диеты.

Для создания макаронных изделий, которые по показателям качества были бы приближены к макаронным изделиям из пшеничной муки использовали муку мягких сортов риса с водопоглощающей способностью 12,0 ± 0,3 г/г, кукурузную муку из кремнистой, полукременистого и мягкого зерна кукурузы (с водопоглощающей способностью соответственно 8,5 ± 0,5, 11,5 ± 0,5 и 12,5 ± 0,5 г/г) и пищевые добавки, улучшающие структуру и пластичность теста низкой влажности и обусловливающие замедление процессов сушки. Целью работы было изучение влияния на качество макаронных изделий, приготовленных из смеси, которая более чем на 50 % состояла из пшеничного безглютенового крахмала Allstarch 1550 GF, добавления кукурузной муки из зерна разной степени кремнистости и улучшителей структуры теста — камеди гуара, моностеарата глицерина (МСГ). Исследования проводили в производственных условиях на прессе с вакуумированием теста, формирование осуществляли через матрицу с фильерами для трубчатых изделий.

Результаты исследований. Макаронные изделия, изготовленные из пшеничного крахмала Allstarch 1550 GF и рисовой муки с добавлением одинакового количества кукурузной муки разных видов, после прессования имели отличное качество. Виды кукурузной муки незначительно изменяли показатели технологического процесса приготовления и прессования теста. Высушивались изделия при одинаковых режимах сушки. Как видно из таблицы 1, наилучшее качество имели макаронные изделия с добавлением муки кремнистой кукурузы. Изделия имели гладкую, без микротрещин поверхность, стекловидный излом. В процессе варки цвет изделий светлел, изделия незначительно теряли форму в местах соединения швов трубки. Быстрее варились и теряли форму изделия из мелкодисперсной кукурузной муки из мягкого зерна (6 баллов по десятибалльной шкале), при разжевывании они имели мягкую структуру, несколько слипались. Изделия из муки кремнистой кукурузы варились до готовности на 2…3 мин. дольше, но почти не теряли форму, имели самый высокий коэффициент увеличения массы и наименьшее количество сухих веществ, перешедших в варочную воду. Однако, эти изделия частично теряли форму во время варки, и имели повышенные потери сухих веществ в варочную воду и низкий коэффициент увеличения массы по сравнению с изделиями из пшеничной муки.

В качестве улучшителей варочных свойств лучше всего сработали моностеарат глицерина и камедь гуара. Использование камеди даже в наименьших дозировках и в смеси с МСГ способствовало улучшению пластичности теста, увеличению скорости прессования, изделия были длинными. Снижение влажности теста на 1,0…2,0 % без изменений температуры макаронных изделий 60±2 °С после матрицы привело к появлению белых пятен на поверхности изделий, что было следствием быстрого выветривания влаги из-за роста давления вакуумного насоса на 0,1 Кгс/м², и увеличение давления прессования на 10 Кгс/м². Добавление МСГ способствовало увеличению упругости теста и прочности макаронных изделий.

Все образцы макаронных изделий после сушки имели однородный янтарный цвет; гладкую поверхность без микротрещин (табл. 2). Время варки до готовности, при умеренном кипении, для всех изделий было примерно одинаковым — 420 с (более 6,5 мин.). Изделия лучше сохраняли форму, имели более высокие коэффициенты увеличения массы на 10…20 %, потери сухих веществ в варочную воду уменьшились на 14…28 %.

В процессе хранения в течение 12 месяцев макаронные изделия с использованием кукурузной кремнистой муки и добавлением улучшителей почти не изменили показатели качества, несколько уменьшились коэффициенты увеличения массы во время варки и незначительно уменьшилось количество сухих веществ, переходящих в варочную воду. Однако, после 18 месяцев хранения во время варки изделий ощущался неприятный запах продуктов прогоркания, очевидно жира кукурузной муки. Поэтому максимальный срок годности к употреблению разработанных изделий выбран один год.

Итак, для макаронных изделий, не содержащих глютена, на основе пшеничного безглютенового крахмала Allstarch 1550 GF целесообразно использовать муку из кремнистого зерна кукурузы с добавлением моностеарата глицерина и камеди гуара.

Список использованной литературы:

1. Медведев Г.М. Технология макаронных изделий. СПб.: Гиорд, 2005. 308 с. 
2. Медведев Г.М., Шеллунц Х.Р., Мухамедов Н.В., Александрова С.А. Новые виды макаронных изделий с использованием нетрадиционных видов сырья. Обзорная информация. М.: ЦНИИИТЕИ, 1988. 15 с.
3. Шаніна О.М., Лобачова Н.Л., Звєрєва В.О. Вологоутримувальна здатність борошняного тіста з додаванням ферменту трансглютаміназа. Наукові праці ОНАХТ, 2014.  Випуск 46, Т.1. С. 153-157.
4. Дубковецький І.В., Юрчак В.Г., Рожно О.В., Казьміришен В.О. Дослідження процесу сушіння, тепло- і масообмінних характеристик безглютенових макаронних виробів.  Харчова промисловість.  2016.  № 20. С. 130-137.
5. Паливода С.Д. Удосконалення технології макаронних та хлібних виробів використанням харчових добавок структуро утворювальної дії // Автореф. дис. … на здобуття вченого ступеня канд. техн. наук.  Київ, 2010.
6. Casper J.L., Atwell W.A., 2014.GlutenFreeBakedProducts. AACC International, St Paul, MN, USA.
7. Рожно О.В. Розробка технології безглютенових макаронних виробів// Автореф. дис. … на здобуття вченого ступеня канд. техн. наук. – Київ, 2018.
8. https://interstarch.com.ua/uk/products/gluten-free-wheat-starch/allstarch-1550-gf
9. Мельник О.П. Колоїдно-хімічні властивості водних суспензій крохмалів та їх роль у процесах структуроутворення // Автореф. дис. … на здобуття вченого ступеня канд. хім. наук. – Київ, 2013