Результат интеллектуальной деятельности: ПРИМЕНЕНИЕ НАТИВНОГО ГРЕЧНЕВОГО КРАХМАЛА С "ЧИСТОЙ ЭТИКЕТКОЙ"

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к тесту для зернового продукта, содержащему нативный гречневый крахмал, к его применению и к способу изготовления зернового продукта.

Предпосылки изобретения

В пищевой промышленности крахмал является очень важным ингредиентом. Его применяют, среди прочего, как добавку, улучшающую текстуру, гелеобразующее средство, загуститель и стабилизатор.

За последние десять лет потребители стали все более неохотно покупать продукты со списком химических веществ или химически модифицированных ингредиентов на этикетке. По этой причине производители продуктов питания берут на себя задачу поставки пищевых продуктов с «чистой этикеткой», т.е. химически не модифицированных продуктов. Потребители также ищут медленно усваиваемые углеводы, которые полезнее для здоровья, чем быстро усваиваемые и всасываемые углеводы. В частности, известно, что медленно усваиваемые углеводы усиливают чувство сытости и обеспечивают мозг глюкозой в течение длительного периода, улучшая тем самым когнитивные функции.

Однако доступные в настоящее время функциональные формы крахмала с «чистой этикеткой», полученные из форм крахмала на основе воска, могут находиться в предварительно желатинизированной форме, или они легко желатинизируются в ходе процесса нагревания и, таким образом, быстро усваиваются.

Таким образом, существует потребность в формах крахмала с «чистой этикеткой», которые могут более медленно усваиваться, чем обычные формы крахмала с «чистыми этикетками».

Известно, что сырьевой нативный крахмал усваивается более медленно, чем желатинизированный крахмал. Однако нативный крахмал, такой как крахмал с высоким содержанием амилозы, обычно используемый для усиления чувства сытости, содержит в основном устойчивый крахмал, который не является медленно усваиваемым крахмалом. Кроме того, ввиду его плохой функциональности, например низкого набухания и низкой степени желатинизации, такой крахмал ухудшает вкусовое ощущение после включения его в пищевые продукты.

Поскольку материалы клеточных стенок могут защитить крахмал от быстрого гидролиза пищеварительными ферментами, цельнозерновую пшеничную муку, гречневую муку (в том числе крупу и отруби), овсяную муку и другие виды муки из злаковых, которые раскрыты в патентных заявках WO 2015051228 A1 и WO 2015051236 A1, также известные как обеспечивающие высокое содержание пищевых волокон, применяли в качестве источника медленно усваиваемых углеводов. Однако вкусовые ощущения, создаваемые печеньем, полученного из таких видов муки, не являются приятными, при этом печенье обычно имеет очень плотную и твердую текстуру. Также было представлено печенье из муки из гречихи татарской с низким содержанием сахара, описанное в CN 106417511 A и CN 103168812 A, без решения вышеуказанных проблем. В частности, необходимы дополнительные компоненты из-за горького вкуса гречихи татарской.

Таким образом, существует потребность в медленно усваиваемых углеводах, которые можно использовать для производства пищевых продуктов без ухудшения вкусовых ощущений, создаваемых указанными продуктами. В частности, важным является обеспечение крахмала с «чистой этикеткой», который одновременно полезен для здоровья, в меньшей степени или совсем не подвержен обработке, способен улучшать вкусовые ощущения, создаваемые печеньем, и/или характеризуется медленным усвоением. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что нативный гречневый крахмал удовлетворяет данным критериям. В частности, гречиха представляет собой древнюю зерновую культуру, которую потребители воспринимают как полезный для здоровья ингредиент.

Краткое описание изобретения

Первым объектом настоящего изобретения является тесто для зернового продукта, содержащее нативный гречневый крахмал.

Вторым объектом настоящего изобретения является применение теста для зернового продукта.

Третий объект настоящего изобретения относится к применению нативного гречневого крахмала для частичной или полной замены муки в тесте для зернового продукта.

Четвертым объектом настоящего изобретения является способ изготовления зернового продукта.

Подробное описание

Первым объектом настоящего изобретения является тесто для зернового продукта, содержащее нативный гречневый крахмал.

Применяемое в данном документе выражение «зерновой продукт» относится без ограничения к печенью, сладкому печенью, сладкому печенью-сэндвич, сладкому печенью с глазурью, тортам, видам хлеба, булочкам, кондитерским изделиям, батончикам или другим хлебобулочным изделиям.

Применяемое в данном документе выражение «нативный гречневый крахмал» относится к гречневому крахмалу, полученному из природного источника. Он не является результатом ферментативных или химических способов обработки. Нативный гречневый крахмал извлекают из зерна гречихи (Fagopyrum esculentum) с помощью способов экстракции. Гречневый крахмал можно извлекать непосредственно из гречневой крупы или из гречневой муки с высоким содержанием крахмала (50-70% крахмала в крупе и муке).

Нативный гречневый крахмал, применимый для настоящего изобретения, получают из нативных источников. Его можно выделять из гречневой крупы или из гречневой муки. Пример первого способа экстракции предусматривает следующие стадии:

1) получение при температуре, равной 50°C или ниже, водной суспензии из гречневой муки (сухое измельчение) или из гречневой крупы (влажное измельчение);

2) отделение фракции волокон от фракции крахмала и белка за счет разницы в размерах частиц при температуре, составляющей от комнатной температуры до 50°C, предпочтительно путем фильтрации с применением сит;

3) фракционирование водной суспензии по плотности при pH от 7 до 9 с целью получения легкой фракции, содержащей белки, растворимые углеводы и соли, и тяжелой фракции, содержащей крахмал, предпочтительно с применением горизонтального шнекового декантера, центробежного декантера или гидроциклона;

4) добавление воды к тяжелой фракции при температуре, составляющей от комнатной температуры до 50°С, с целью ресуспендирования тяжелой фракции;

5) обработка фракции крахмала при pH от 7 до 9 и при температуре, составляющей от комнатной температура до 50°C, по меньшей мере один раз с целью удаления оставшихся белков, предпочтительно с применением горизонтального шнекового декантера, центробежного декантера или гидроциклона, более предпочтительно гидроциклона;

6) нейтрализация рН фракции крахмала до 5-7.

7) высушивание фракции крахмала, предпочтительно с применением сушилки с псевдоожиженным слоем или сушилки с горячим воздухом;

8) извлечение высушенного крахмала.

Другой пример второго способа экстракции предусматривает следующие стадии:

1) получение при температуре, равной 50°C или ниже, водной суспензии из гречневой муки (сухое измельчение) или из гречневой крупы (влажное измельчение) с pH от 7 до 9;

2) фракционирование водной суспензии по плотности с целью получения легкой фракции, содержащей белки, растворимые углеводы и соли, и тяжелой фракции, содержащей крахмал и волокна, предпочтительно с применением горизонтального винтового декантатора, центробежного декантатора или гидроциклона;

3) добавление воды к тяжелой фракции при температуре, составляющей от комнатной температуры до 50°С, с целью ресуспендирования тяжелой фракции;

4) отделение фракции волокон от фракции крахмала посредством разницы в размерах частиц при температуре, составляющей от комнатной температуры до 50°С, предпочтительно путем фильтрации с применением сит;

5) обработка фракции крахмала при pH от 7 до 9 и при температуре, составляющей от комнатной температура до 50°C, по меньшей мере один раз с целью удаления оставшихся белков, предпочтительно с применением горизонтального шнекового декантера, центробежного декантера или гидроциклона, более предпочтительно гидроциклона;

6) нейтрализация рН фракции крахмала до 5-7.

7) высушивание фракции крахмала, предпочтительно с применением сушилки с псевдоожиженным слоем или сушилки с горячим воздухом;

8) извлечение высушенного крахмала.

Преимущественно способ экстракции не предусматривает органических растворителей и химических реактивов. Химическое преобразование отсутствует. Таким образом, продукты, включающие нативный гречневый крахмал, полученные с помощью способа экстракции, представляют собой продукты с «чистой этикеткой».

Нативный гречневый крахмал, применимый для настоящего изобретения, не желатинизируется, а находится в зернистой форме.

В предпочтительном варианте осуществления нативный гречневый крахмал составляет от 5% до 60%, предпочтительно от 10% до 40%, более предпочтительно от 12% до 35%, в частности от 15% до 32% или более предпочтительно от 15% до 25% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта.

Тесто для зернового продукта необязательно дополнительно содержит сахара, такие как сиропы (на основе глюкозы), сахарные спирты, жир, такой как растительное масло и сливочное масло, и/или муку. Сахара и/или сахарные спирты составляют от 0% до 40%, предпочтительно от 10% до 25% и даже более предпочтительно от 12% до 20% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта, жир составляет от 5% до 25%, предпочтительно от 8% до 20% и даже более предпочтительно от 10% до 15% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта, и мука составляет от 0% до 40%, предпочтительно от 5% до 35%, более предпочтительно от 10% до 25% и даже более предпочтительно от 15% до 20% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта.

Мука может представлять собой муку, полученную из злаковых культур, такую как (цельнозерновая) пшеничная мука, и других культур, такую как гречневая мука и любая мука из бобовых.

Нативный гречневый крахмал полностью или по меньшей мере частично заменяет муку. В предпочтительном варианте осуществления нативный гречневый крахмал по меньшей мере частично заменяет муку. В другом предпочтительном варианте осуществления нативный гречневый крахмал заменяет муку в количестве, составляющем не более 50% по массе, предпочтительно не более 35% по массе и более предпочтительно не более 20% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта.

В другом предпочтительном варианте осуществления нативный гречневый крахмал заменяет муку в количестве, составляющем не более 50% по массе муки, предпочтительно не более 55% по массе муки и более предпочтительно не более 60% по массе муки.

Тесто для зернового продукта дополнительно необязательно содержит цельные злаки, такие как овес, орехи, белок, такой как молочный белок, гороховый белок и пшеничный белок, молоко или сухое молоко и/или яйцо. Цельные злаки и/или орехи составляют от 0% до 30%, предпочтительно от 8% до 20% и даже более предпочтительно от 10% до 15% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта, белок составляет от 0% до 30%, предпочтительно от 1% до 25%, в частности от 1,5% до 15%, более предпочтительно от 2% до 15% или более предпочтительно от 5% до 8% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта, молоко составляет от 0% до 45%, предпочтительно от 10% до 35% и даже более предпочтительно от 20% до 25% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта, сухое молоко составляет от 0% до 15%, предпочтительно от 1% до 10% и даже более предпочтительно от 2% до 8% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта и количество яиц составляет от 0% до 30%, предпочтительно от 5% до 25% и даже более предпочтительно от 10% до 20% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта.

Зерновой продукт необязательно содержит добавки. Предпочтительно добавки выбраны из химического разрыхлителя теста, соли, фосфолипидов, таких как лецитин, и ароматизаторов, таких как молочный ароматизатор, и их смесей. Добавки составляют от 0% до 10%, предпочтительно от 0,1% до 5%, более предпочтительно от 0,5% до 2,5% или более предпочтительно от 0,5% до 2% по массе относительно общей массы теста для зернового продукта.

В предпочтительном варианте осуществления тесто для зернового продукта содержит

- от 5% до 60%, предпочтительно от 10% до 40%, более предпочтительно от 12% до 35%, в частности от 15% до 32% или более предпочтительно от 15% до 25% по массе нативного гречневого крахмала относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 40%, предпочтительно от 10% до 25% и даже более предпочтительно от 12% до 20% по массе сахаров и/или сахарных спиртов относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 5% до 25%, предпочтительно от 8% до 20% и даже более предпочтительно от 10% до 15% по массе жира относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 40%, предпочтительно от 5% до 35%, более предпочтительно от 10% до 25% и даже более предпочтительно от 15% до 20% по массе муки относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 30%, предпочтительно от 8% до 20% и даже более предпочтительно от 10% до 15% по массе цельных злаков и/или орехов относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 30%, предпочтительно от 1% до 25%, в частности от 1,5% до 15%, более предпочтительно от 2% до 15% или более предпочтительно от 5% до 8% по массе белка относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 45%, предпочтительно от 10% до 35% и даже более предпочтительно от 20% до 25% по массе молока относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 15%, предпочтительно от 1% до 10% и даже более предпочтительно от 2% до 8% по массе сухого молока относительно общей массы теста для зернового продукта,

- от 0% до 30%, предпочтительно от 5% до 25% и даже более предпочтительно от 10% до 20% по массе яиц относительно общей массы теста для зернового продукта, и

- от 0% до 10%, предпочтительно от 0,1% до 5%, более предпочтительно от 0,5% до 2,5% или более предпочтительно от 0,5% до 2% по массе добавки относительно общей массы теста для зернового продукта.

Другим объектом настоящего изобретения является применение теста для зернового продукта для получения зернового продукта.

В предпочтительном варианте осуществления нативный гречневый крахмал улучшает вкусовые ощущения, создаваемые зерновым продуктом, и/или замедляет скорость усвоения зернового продукта, и/или обеспечивает зерновой продукт с высоким содержанием пищевых волокон, и/или улучшает чувство сытости.

В частности, нативный гречневый крахмал представляет собой крахмал с «чистой этикеткой», характеризующийся более высокой температурой клейстеризации, чем большинство форм коммерческого нативного крахмала. Таким образом, он не набухает полностью во время нагревания, и он сохраняет некоторые свойства медленного усвоения после нагревания в системе с низким содержанием влаги, такой как зерновой продукт. Таким образом, такой зерновой продукт можно применять для продления чувства сытости, например, в качестве заменителя еды или «еды с собой». Кроме того, поскольку он частично набухает и/или желатинизируется, он не ухудшает и даже может улучшить вкусовые ощущения, создаваемые зерновым продуктом.

Другой объект настоящего изобретения относится к применению нативного гречневого крахмала для частичной или полной замены муки в тесте для зернового продукта.

Применение нативного гречневого крахмала для по меньшей мере частичной замены муки в тесте для зернового продукта обеспечивает продукты с внешним видом, текстурой (такой как твердость и хрупкость), вкусовыми ощущениями, содержанием влаги и активностью воды, подобными и даже улучшенными по сравнению с продуктами без нативного гречневого крахмала. Одновременно применение нативного гречневого крахмала для по меньшей мере частичной замены муки в тесте для зернового продукта обеспечивает продукты со сниженной усвояемостью по сравнению с продуктами без нативного гречневого крахмала.

Термины «твердость», «прочность» и «мягкость» относятся к структурным свойствам, связанным с устойчивостью к деформации. Мягкий продукт обладает низкой устойчивостью к деформации, тогда как прочный или твердый продукт обладает высокой устойчивостью к деформации. Такие свойства можно измерять, например, с помощью анализатора текстуры. Например, твердость можно определять как максимальную силу, которую может выдержать материал до его деформации.

Термин «хрупкость» относится к склонности зернового продукта к растрескиванию, крошению, раскалыванию, раздроблению или разрушению при приложении относительно небольшого количества силы или воздействия к нему. Хрупкий продукт обычно характеризуется высокой степенью твердости и низкой степенью связывающей способности. Термин «хрупкость» охватывает непрочность, ломкость, хрусткость и раскрашиваемость.

Другой объект настоящего изобретения относится к способу изготовления зернового продукта, предусматривающему следующие стадии:

a) смешивание нативного гречневого крахмала и других сухих ингредиентов, таких как необязательно сахар и мука, с образованием однородной сухой смеси,

b) добавление жира и других влажных ингредиентов к однородной сухой смеси и перемешивание с образованием теста для зернового продукта по настоящему изобретению и

c) выпекание теста для зернового продукта.

В предпочтительном варианте осуществления стадию b) проводят перед стадией a). В данном случае способ изготовления зернового продукта предусматривает следующие стадии:

a) смешивание жира и других влажных ингредиентов с образованием однородной смеси,

b) добавление нативного гречневого крахмала и других сухих ингредиентов, таких как необязательно сахар и мука, к однородной смеси и перемешивание с образованием теста для зернового продукта по настоящему изобретению и

c) выпекание теста для зернового продукта.

В предпочтительном варианте осуществления способ изготовления зернового продукта предусматривает следующие стадии:

a) смешивание сахара, жира и других влажных ингредиентов с образованием однородной смеси,

b) добавление нативного гречневого крахмала и других сухих ингредиентов, таких как необязательно мука, к однородной смеси и перемешивание с образованием теста для зернового продукта по настоящему изобретению и

c) выпекание теста для зернового продукта.

В предпочтительном варианте осуществления стадию c) проводят при температуре, находящейся в диапазоне от 150°C до 250°C, предпочтительно при температуре, находящейся в диапазоне от 160°C до 210°C, и более предпочтительно при температуре, находящейся в диапазоне от 160°C до 190°C.

В предпочтительном варианте осуществления стадию c) проводят в течение периода времени, составляющего от 5 до 45 минут, предпочтительно от 8 до 20 минут, более предпочтительно от 10 до 13 или более предпочтительно от 10 до 12 минут.

Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано с помощью следующих фигур и примеров, при этом следует понимать, что они предназначены для объяснения настоящего изобретения и никоим образом не ограничивают его объем.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 показаны параметры усвояемости печенья из примера 1, которое было получено из нативного гречневого крахмала, в соответствии с настоящим изобретением, по сравнению с печеньем, полученным из пшеничной муки (контроль), пшеничного крахмала или гречневой муки.

На фиг. 2 показан внешний вид печенья из примера 2, полученного из нативного гречневого крахмала, в соответствии с настоящим изобретением, по сравнению с печеньем, полученным из кондитерской муки, цельнозерновой пшеничной муки или пшеничного крахмала.

На фиг. 3 показаны параметры усвояемости печенья из примера 2, полученного из нативного гречневого крахмала, в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с печеньем, полученным из кондитерской муки, цельнозерновой пшеничной муки или пшеничного крахмала.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

В данном примере описывается получение образцов печенья, содержащих пшеничную муку (контроль), нативный гречневый крахмал, пшеничный крахмал или гречневую муку.

Гречневый крахмал экстрагировали из гречневой крупы в оборудовании для производства картофельного крахмала, как правило, подобно первому способу экстракции, описанному на странице 3.

Пшеничную муку, пшеничный крахмал или гречневую муку приобретали в местном продовольственном магазине в Китае.

Nutralys® представляет собой концентрированный и высокоусвояемый пшеничный белок, поставляемый Roquette.

Другие ингредиенты приобретали в местном магазине в Китае.

Ингредиенты для получения печенья в процентах по массе были следующими.

Таблица 1

Способ получения печенья является следующим:

i. смешивание до однородности всех сухих ингредиентов с образованием однородной сухой смеси;

ii. добавление молока, молочного ароматизатора, лецитина, глюкозного сиропа и растительного масла к сухой смеси и перемешивание с образованием однородного теста;

iii. раскатывание теста до толщины 3 мм и придание ему форм, таких как круг, с применением формочек для печенья;

iv. выпекание вырезанных кусков теста в печи при верхней температуре, составляющей 190°C, и нижней температуре, составляющей 160°C, в течение 10 мин;

v. обеспечение остывания печенья до комнатной температуры и запечатывание его в пластиковые или алюминиевые упаковки.

На второй день после приготовления печенья измеряли текстуру печенья, применяя анализатор текстуры TA-XT plus (Stable Micro Systems), с проведением испытания на изгиб в трех точках (HDP/3PB). Параметры измерений перечислены в таблице 2 ниже.

Таблица 2

Испытание на усвояемость проводили в соответствии со следующим протоколом.

1) Взвешивали точно 50 мг каждого вида печенья в 15 мл центрифужную пробирку.

2) Добавляли 2 мл деионизированой воды в пробирку и смешивали.

3) Добавляли 8,0 мл ферментного раствора, содержащего 0,33 мг панкреатина и 16,7 мкл амилоглюкозидазы в ацетатном буфере (pH 6,0, с содержанием 200 мМ хлорида кальция, 0,49 мМ хлорида магния и 0,02% азида натрия), в пробирку и инкубировали ее на встряхивающейся водяной бане при 37°C и скорости встряхивания 300 об./мин.

4) После встряхивания пробирки в течение периодов времени, составляющих 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 и 300 мин, быстро отбирали аликвоту объемом 0,1 мл и переносили ее в 1,5 мл микроцентрифужную пробирку, содержащую 0,9 мл абсолютного этанола, и возвращали пробирку для дальнейшего расщепления с течением времени.

5) Определяли содержание глюкозы с помощью глюкозооксидазо-пероксидазного (GOPOD) метода (с использованием набора реагентов Megazyme).

Усвояемость (%) рассчитывали в соответствии с уравнением 1:

(Уравнение 1),

где:

ΔА = показатель поглощения (реакция), считываемый в сопоставлении с холостым реагентом;

b = точка пересечения графика линейного эмпирического уравнения со стандартной кривой;

k = угол наклона графика линейного эмпирического уравнения к стандартной кривой;

f = фактор разбавления (0,1 мл отбирается от 1 мл);

V = общий объем раствора образца (2 мл деионизированной воды + 8 мл ферментного раствора);

W = масса в миллиграммах анализируемого образца крахмального порошка;

D = содержание сухого вещества анализируемого образца;

= поправка на преобразование свободной D-глюкозы в безводную D-глюкозу (как происходит в крахмале).

Содержание крахмала в печенье определяли с использованием набора реактивов для определения общего содержания крахмала (AA/AMG) (Megazyme Total Starch Assay Kit).

Параметры усвояемости, включая расчет скорости усвоения (k) и общую усвояемость, измеряли с применением способов согласно Gong и соавт. (Food Hydrocolloids, 2019, 96:634-643).

Результаты показаны на фиг. 1.

Содержание влаги измеряли с применением анализатора влажности (MA45C, Sartorius), отрегулированного на 105°C.

Активность воды (a_w) измеряли с применением a_w-измерителя (HygroLab2, Rotronic).

Результаты сведены в следующей таблице.

Таблица 3

Печенье, полученное с использованием нативного гречневого крахмала, имеет лучшую текстуру и внешний вид, более низкую общую усвояемость крахмала и более низкую активность воды, чем контрольное печенье, полученное с использованием пшеничной муки, и печенье, полученное с использованием гречневой муки. Кроме того, печенье, полученное с использованием нативного гречневого крахмала, характеризуется более низкой степенью усвояемости, чем печенье, полученное с использованием пшеничной муки (контроль). Хотя печенье, полученное с использованием пшеничного крахмала, было схожим по текстуре и внешнему виду с печеньем, полученным с использованием нативного гречневого крахмала, печенье, полученное с использованием пшеничного крахмала, характеризовалось более высокими скоростью усвоения, общей усвояемостью и активностью воды, чем печенье, полученное с использованием нативного гречневого крахмала.

Пример 2

В данном примере описываются свойства печенья, полученного из гречневого крахмала, в сравнении с печеньем, полученным из кондитерской муки, цельнозерновой пшеничной муки и пшеничного крахмала.

Гречневый крахмал экстрагировали из гречневой крупы в оборудовании для производства картофельного крахмала, как правило, подобно первому способу экстракции, описанному на странице 3.

Кондитерскую (пшеничную) муку, цельнозерновую пшеничную муку, пшеничный крахмал и пшеничную клейковину приобретали в местном продовольственном магазине в Китае.

Другие ингредиенты также приобретали в местном продовольственном магазине в Китае.

Панкреатин и амилоглюкозидазу, используемые в испытании на усвояемость, приобретали у Sigma-Aldrich и Megazyme соответственно.

Ингредиенты для получения печенья в процентах по массе были следующими.

Таблица 4

Способ получения печенья является следующим:

1. перемешивание сахара, соли и яиц в течение 10 с;

2. добавление сливочного масла и смешивание в течение 20 с;

3. добавление растительного масла и смешивание в течение 40 с;

4. добавление муки, крахмала, пшеничной клейковины, химического разрыхлителя теста и сухого молока к смеси и перемешивание до получения однородности теста;

5. замораживание теста при -18°C в течение одного часа;

6. раскатывание теста до толщины 5 мм и нарезание в определенных формах;

7. выпекание в печи при верхней температуре, составляющей 190°C, и нижней температуре, составляющей 180°C, в течение 11-13 мин.

Внешний вид, текстуру (твердость и хрупкость) и усвояемость исследовали для каждого вида печенья согласно следующим протоколам.

Внешний вид

Внешний вид печенья оценивали «невооруженным глазом» на основании его цвета и внешнего вида поверхности.

Результаты показаны на фиг. 2. Образцы печенья, полученные с использованием гречневого крахмала, обычно были более светлого цвета, чем контроли, полученные с использованием кондитерской муки, цельнозерновой пшеничной муки и пшеничного крахмала. Печенье, полученное с использованием цельнозерновой пшеничной муки, было самого темного цвета и очень грубой текстуры, тогда как поверхность других видов печенья выглядела очень гладкой.

Текстура

Образцы печенья анализировали с применением анализатора текстуры TA-XT plus (Stable Micro Systems) после 30 и 60 дней хранения. Конкретные параметры и настройки являются следующими:

- номер детектора: HDP/3PB;

- скорость перед испытанием: 1 мм/с;

- скорость в ходе испытания: 1 мм/с;

- скорость после испытания: 10 мм/с;

- расстояние: 7 мм;

- усилие срабатывания (авто): 0,5 g.

Твердость относится к максимальному усилию (g), которое анализатор текстуры зарегистрирует, прежде чем печенье расколется.

Хрупкость (мм) относится к расстоянию, на которое переместится зонд по направлению вниз, прежде чем печенье расколется. Чем более хрупкое печение, тем на более короткое расстояние может переместиться зонд.

Результаты сведены в таблице 5.

Таблица 5

Как показано в таблице 5, образцы печенья, полученные с использованием пшеничного крахмала и гречневого крахмала, характеризовались белее низкой твердостью после 30 и 60 дней хранения и более высокой хрупкостью (ввиду более короткого расстояния до разлома) после 60 дней хранения. Малая твердость и повышенная хрупкость могут подойти для детей, людей пожилого возраста и пациентов, имеющих проблемы с пережевыванием. Уменьшение твердости после 30 и 60 дней хранения и увеличение хрупкости после 60 дней хранения были более выраженными в случае высокого содержания крахмала в рецептуре. Прочность существенно не изменялась в зависимости от продолжительности хранения, тогда как хрупкость контролей, полученных с использованием кондитерской муки и цельнозерновой пшеничной муки, уменьшалась (расстояние до разлома увеличивалось), а контролей, полученных с использованием высокого уровня пшеничного крахмала и гречневого крахмала, — увеличивалась (расстояние до разлома уменьшалось). Свойства текстуры образцов печенья, полученных с использованием пшеничного крахмала и гречневого крахмала, были схожи при одинаковом уровне добавления крахмала.

Усвояемость

Испытание на усвояемость проводили в соответствии со следующим протоколом.

1) Взвешивали точно 50 мг каждого вида печенья в 15 мл центрифужную пробирку.

2) Добавляли 2 мл деионизированой воды в пробирку и смешивали.

3) Добавляли 8,0 мл ферментного раствора, содержащего 0,33 мг панкреатина и 16,7 мкл амилоглюкозидазы в ацетатном буфере (pH 6,0, с содержанием 200 мМ хлорида кальция, 0,49 мМ хлорида магния и 0,02% азида натрия), в пробирку и инкубировали ее на встряхивающейся водяной бане при 37°C и скорости встряхивания 300 об./мин.

4) После встряхивания пробирки в течение периодов времени, составляющих 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 и 300 мин, быстро отбирали аликвоту объемом 0,1 мл и переносили ее в 1,5 мл микроцентрифужную пробирку, содержащую 0,9 мл абсолютного этанола, и возвращали пробирку для дальнейшего расщепления с течением времени.

5) Определяли содержание глюкозы с помощью глюкозооксидазо-пероксидазного (GOPOD) метода (с использованием набора реагентов Megazyme).

Усвояемость (%) рассчитывали в соответствии с уравнением 1:

(Уравнение 1),

где:

ΔА = показатель поглощения (реакция), считываемый в сопоставлении с холостым реагентом;

b = точка пересечения графика линейного эмпирического уравнения со стандартной кривой;

k = угол наклона графика линейного эмпирического уравнения к стандартной кривой;

f = фактор разбавления (0,1 мл отбирается от 1 мл);

V = общий объем раствора образца (2 мл деионизированной воды + 8 мл ферментного раствора);

W = масса в миллиграммах анализируемого образца крахмального порошка;

D = содержание сухого вещества анализируемого образца;

= поправка на преобразование свободной D-глюкозы в безводную D-глюкозу (как происходит в крахмале).

Таким же образом, как и в примере 1, измеряли параметры усвояемости, включая расчет скорости усвоения (k) и общую усвояемость, с применением способов согласно Gong и соавт.(Food Hydrocolloids, 2019, 96:634-643).

Точку максимальной усвояемости печенья, полученного с использованием кондитерской муки, принимали за 100% для упрощения сравнения с другими образцами печенья.

Результаты показаны на фиг. 3 и в таблице 6, куда сведены свойства усвояемости.

Таблица 6

Как показано на фиг. 3 и в таблице 6, оба образца печенья, полученные с использованием гречневого крахмала, характеризовались самой низкой общей усвояемостью по сравнению с контролями, полученными с использованием кондитерской муки, цельнозерновой пшеничной муки и пшеничного крахмала. Кроме того, печенье, полученное с использованием 30% гречневого крахмала (печенье с высоким содержанием гречневого крахмала) характеризовалось самой низкой скоростью усвоения(k), которая составляла приблизительно 28% и 38% от скорости усвоения контролей, полученных с использованием кондитерской муки и цельнозерновой пшеничной муки соответственно.

Вывод

Печенье, полученное с использованием нативного гречневого крахмала, имеет лучшие текстуру и внешний вид и характеризуется более низкой общей усвояемостью, чем контрольные виды печенья, полученные из кондитерской муки и цельнозерновой пшеничной муки. Малая твердость и повышенная хрупкость могут подойти для детей, людей пожилого возраста и пациентов, имеющих проблемы с пережевыванием. Кроме того, печенье, полученное с высоким содержанием нативного гречневого крахмала, характеризуются более низкой степенью общей усвояемости, чем контроли. Хотя печенье, полученное с использованием пшеничного крахмала, имеет весьма схожие текстуру и внешний вид с печеньем, полученным с использованием нативного гречневого крахмала, печенье, полученное с использованием пшеничного крахмала, характеризуется более высокими скоростью усвоения, общей усвояемостью, чем печенье, полученное с использованием нативного гречневого крахмала, при эквивалентном содержании крахмала.