Баннер
Баннер

Избранные статьи

Порівняльна характеристика хімічного складу та технологічних властивостей суцільнозмеленого пшеничного борошна та борошна спельти + познавательное видео

Порівняльна характеристика хімічного складу та технологічних властивостей суцільнозмеленого пшеничного борошна та борошна спельти + познавательное видео

Дробот В.І., доктор технічних наук, Михонік Л.А., кандидат технічних наук, Національний університет харчових технологій, Семенова А.Б., старший науковий співробітник, Інститут продовольчих ресурсів НААН України


Недотримання принципів раціонального харчування сьогодні стало основною причиною розвитку багатьох неінфекційних захворювань.


Найпоширенішим наслідком незбалансованого харчування населення України є порушення обміну речовин. Надмірна вага й ожиріння є п'ятим за вагомістю фактором ризику смерті у світі, оскільки є основною причиною розвитку таких хвороб, як діабет, серцево-судинні захворювання, порушення стану скелетно-м’язової системи, деякі онкологічні захворювання. Основним заходом лікування та профілактики хвороб обміну речовин є дієтотерапія із включенням до раціону продуктів харчування з високим вмістом харчових волокон, вітамінів і мінеральних речовин.


За цих умов нагальним є питання виробництва хлібобулочних виробів оздоровчого та профілактичного призначення зі зниженою енергетичною та підвищеною харчовою цінністю. Споживання хліба із суцільнозмеленого борошна сприятиме попередженню виникнення вищезазначених хвороб, оскільки це борошно зберігає всі корисні властивості зернівки.


Традиційно для виготовлення хліба використовується борошно із сучасних сортів голозерних пшениць виду Triticum aestivum L., яка є космополітом серед пшениць у світі, оскільки має високі показники врожайності, легка в обробці та має високі хлібопекарські властивості. Однак її виробництво лімітовано біотичними та абіотичними факторами [3].


Поряд з цим, в країнах Європи, США та Росії в останнє десятиріччя зростає інтерес споживачів до хлібобулочних виробів, виготовлених з борошна пшениці спельти Triticum spelta L. – напівдикого виду пшениці, відомого з доісторичних часів.


Підвищена увага до спельти зумовлена рядом причин, серед яких можна назвати придатність її до низьковитратного землеробства, а також деякі харчові та технологічні властивості [2]. Спельта порівняно із традиційними видами пшениці має підвищений вміст білків, ліпідів, харчових волокон, вітамінів і мінеральних речовин. Поживні речовини спельти мають високий рівень розчинності, тому вони легше та швидше засвоюються організмом. Засвоюваність її білків краща, а саме: спельти – 80,1%, пшениці – 78,9% [7].


У 1991 р. Міжнародною асоціацією харчової алергії США було проведено клінічні дослідження та доведено, що клейковина спельти в половині випадків не викликає алергії у людей, чутливих до цього компоненту в зерні [9].


Борошно спельти використовується у виробництві хлібобулочних, макаронних, борошняних кондитерських виробів. Хлібопекарські властивості борошна зі спельти вивчені недостатньо. Більшість дослідників відзначають, що з цього борошна відмивається від 30 до 50% клейковини, яка за якістю поступається клейковині із сучасних сортів пшениці і характеризується як слабка. Внаслідок цього хліб зі спельтового борошна має більш низькі споживчі властивості [1, 5].


Метою наших досліджень було порівняння хімічного складу та технологічних властивостей суцільнозмеленого пшеничного та спельтового борошна, що дозволить визначити можливість і доцільність застосування спельти у хлібопекарському виробництві як альтернативну сировину пшеничному борошну.


Зважаючи на відсутність даних про хімічний склад борошна із зерна спельти, вирощеної на території України, нами було досліджено склад цього борошна в порівнянні із пшеничним (табл. 1). Для досліджень було використано спельту та пшеницю врожаю 2013 р.


Таблиця 1. Хімічний склад борошна із суцільнозмеленого зерна пшениці та спельти, % на СР


Складові

Борошно із суцільнозмеленого зерна

пшеничне

спельтове

Білки, г

13,67

17,46

Жири, г

2,01

3,17

Вуглеводи

81,73

75,92

в т.ч. крохмаль, г

62,98

52,49

цукри, г

3,94

3,62

Харчові волокна, г

12,61

14,34

в т.ч. клітковина, г

3,3

2,1

пентозани, г

4,81

4,05

Зола, г

1,62

1,97

Мінеральні речовини, мг/100 г

Калій

302

391

Кальцій

50

44

Магній

104

102

Фосфор

314

358

Залізо

4,31

4,57

Мідь

0,44

0,48

Цинк

1,97

3,09

Вітаміни

B1 (тіамін), мг/100 г

0,43

0,39

B2 (рибофлавін), мг/100 г

0,16

0,13

PP (ніацин), мг/100 г

4,9

6,5

B5 (пантотенова кислота)

0,49

0,96

Bc (фолацин), мкг/100 г

39

42

E (токоферол), мг/100 г

2,71

2,86

K (філохінон), мкг/100 г

1,92

3,71


Для спельти характерний високий вміст білка. Так, за результатами досліджень встановлено, що спельта містить більше білка на 28%, жирів – в 1,6 разів більше, мінеральних речовин (зола) – на 22%. Поряд із цим, має менший показник кількості вуглеводів на 7,6% (в т.ч. крохмалю – на 20%). Загальний вміст харчових волокон у спельті більший, ніж у пшениці, але вона містить менше клітковини. Отримані результати підтверджують дані закордонних вчених, які зазначають, що в зерні спельти переважають розчинні фракції харчових волокон [6, 7]. Більш багатий вітамінний і мінеральний склад спельти можна пояснити її специфічною здатністю – краще за голозерну пшеницю поглинати поживні речовини із ґрунту [8].


Дослідження жирокислотного складу (табл. 2) пшеничної та спельтової олій виявило, що ліпіди спельти представлені більшим розмаїттям жирних кислот. Порівняно із пшеничним спельтове борошно містить більше МНЖК і ПНЖК, у т.ч. ώ-3 та ώ-6 жирних кислот, а також вдвічі більше олеїнової кислоти, що дозволяє віднести спельту до високоолеїнових культур.


Таблиця 2. Жирокислотний склад пшеничної та спельтової олій


Жирні кислоти

Масова частка жирних кислот в оліях, %

пшениці

спельти

Насичені (НЖК)

27,819

13,951

С10:0 (капрінова)

-

0,045

С12:0 (лауринова)

-

0,317

С14:0 (міристинова)

0,011

0,09

С16:0 (пальмітинова)

16,612

8,733

С18:0 (стеаринова)

9,852

3,978

С19:0 (нанодоценова)

-

0,645

С20:0 (арахінова)

0,381

-

С22:0 (бегенова)

-

0,143

С24:0 (лігноцеринова)

0,963

-

Мононенасичені (МНЖК)

18,416

29,494

С16:1 (пальмітолеїнова)

0,545

0,067

С18:1 (олеїнова)

15,122

29,395

С20:1 (гадолеїнова)

2,01

0,032

С22:1 (ерукова)

0,739

-

Поліненасичені (ПНЖК)

51,7

54,383

С18:2 (лінолева)

44,798

45,135

С18:3 (ліноленова)

6,902

9,125

С20:2 (ейкозодієнова)

-

0,123

Не ідентифіковані кислоти

2,065

2,172


Як вже зазначалося, борошно спельти характеризується більшим вмістом білка. Білки спельти, так само як і пшениці, лімітовані за лізином і треоніном (табл. 3). Проте, скор амінокислот цих білків кращий, за лізином становить 58%, треоніном – 86%, тоді як пшеничного – відповідно 52% і 70%. Суцільнозмелене пшеничне борошно має вищі показники амінокислотного скору лейцину, ізолейцину та суми тирозину і фенілаланіну. В перерахунку на 1 г білка містить більшу кількість гліцину та глютамінової кислоти.


Таблиця 3. Амінокислотний склад білків пшениці та спельти


Амінокислота

Шкала FAO

Борошно із суцільнозмеленого зерна

пшеничне

спельтове

вміст, мг/100 г

СКОР, %

вміст, мг/100 г

СКОР, %

Треонін

4,0

372

70

588

86

Валін

5,0

621

94

1012

119

Метіонін

3,5

216

103

266

110

Цистеїн

261

389

Лейцин

7,0

961

103

1212

101

Ізолейцин

4,0

699

132

813

119

Тирозин

6,0

361

127

496

124

Фенілаланін

652

771

Лізин

5,5

376

52

542

58

Аспаргінова кислота


779


1026


Серін


588


844


Глютамінова кислота


3060


3545


Пролін


1777


2348


Гліцин


634


700


Аланін


464


614


Аргінін


709


987


Гістидин


378


537



Таким чином, дослідженнями хімічного складу суцільнозмеленого борошна доведено переваги харчової цінності спельти порівняно із пшеницею. Наявність у спельті більшої кількості білків і ліпідів, поряд зі зниженим вмістом вуглеводів, обумовлює відмінність хлібопекарських властивостей борошна з цих культур.


Встановлено (табл. 4), що спельта порівняно із пшеницею має нижчий показник цукроутворювальної здатності, оскільки порівняно із пшеницею містить меншу кількість крохмалю, зерна якого більш дрібні, але міцніше зв’язані з білками. Крохмаль спельти гірше піддається амілолізу внаслідок меншого вмісту амілози [7].


Внаслідок цього тісто зі спельтового борошна бродить менш інтенсивно, що підтверджується меншим на 21% виділенням діоксиду вуглецю за період його бродіння. Кислотність спельтового борошна на 0,4 град. більша, що позначається на більш високій початковій і кінцевій кислотності тіста (табл. 5).


Про білково-протеїназний комплекс борошна зі спельти судили за кількістю та якістю відмитої клейковини. Встановлено, що зі спельтового борошна відмивається клейковини на 8% більше, ніж із пшеничного. Ця клейковина менш пластична, більш розтяжна, має меншу на 15% гідратаційну здатність і на 28% - пружність.


Таблиця 4 . Показники якості суцільнозмеленого борошна пшениці та спельти


Показник

Використане борошно

пшеничне

спельтове

Вміст клейковини, %

24

32

Розтяжність клейковини, см

14

18

Пружність, од. ІДК

74

90

Гідратаційна здатність, %

174

151

Кислотність борошна, град.

4,8

5,2

Водопоглинальна здатність, %

65

61

Цукроутворювальна здатність, мг мальтози / 100 г

311

224


Внаслідок більш низької якості клейковини і меншої газоутворювальної здатності спельтового борошна тісто в кінці бродіння має менший на 12% питомий об’єм і на 26% гіршу формостійкість, яку визначали за розпливанням кульки тіста.


Готові вироби із цього борошна були правильної форми, з гладенькою, темно-золотистою поверхнею скоринки, однак мали менший питомий об’єм на 6%, пористість – на 5% і формостійкість – на 16%.


Таблиця 5. Показники технологічного процесу та якості готових виробів


Показник

Використане борошно

пшеничне

спельтове

Тісто

Кислотність, град.:

початкова

кінцева


3,2

4,0


3,6

4,4

Газоутворення за період бродіння тіста, см3/100 г

540

428

Розпливання кульки тіста, %

147

215

Питомий об’єм тіста в кінці бродіння, см3/г

2,46

2,19

Хліб

Питомий об’єм, см3/г

2,8

2,4

Пористість, %

73

68

Формостійкість, Н/D

0,31

0,26

Кислотність, град.

3,5

3,8


Отже, з огляду на тенденцію здорового харчування суцільнозмелене спельтове борошно заслуговує на увагу і може бути корисним у хлібопекарській промисловості для виготовлення хлібобулочних виробів з покращеним хімічним складом. Проте, оскільки хлібопекарські властивості борошна спельти поступаються пшеничному борошну, для покращення якості виробів необхідно застосовувати певні технологічні заходи.


Література

Бульчук Е.А. Использование спельты в производстве хлебобулочных изделий / Е.А. Бульчук, А.Ф. Никулин // Материалы II Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и аспирантов, 14-16 апр. 2008, Ч. 1. – Уфа: ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2008. – С. 244-246.

Запаренко Г.В. Характеристика спельти як альтернативної зернової сировини хлібопекарського виробництва / Г.В. Запаренко, С.Г. Олійник, О.В. Самохвалова // Актуальні проблеми розвитку харчових виробництв, готельного, ресторанного господарств і торгівлі: Матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. молодих учених і студентів, 23 бер. 2011 р / редкол.: О.І. Черевко [та ін.]. – Х.: ХДУХТ, 2011. – Ч. 1. – С. 63.

Лебедева Т.В. Генетическое разнообразие мягкой пшеницы Triticum aestivum L. по устойчивости к Blumeria graminis f. sp. tritici Golovin / Т.В. Лебедева // Вестник ВОГиС. – 2008. – Том 12. - №4. – С. 686-690.

Романова Ю.А. Исследование коллекции вида пшеницы Triticum spelta L. по полиморфизму глиадинов / Ю.А. Романова, Н.К. Губарева, А.В. Конарев, О.П. Митрофанова, О.А. Ляпунова, Н.А. Анфилова, П.П. Стрельченко // Генетика. – 2001. – Т. 37. - №9. – С. 1258-1265.

Bojnanská T. The use of spelt wheat (Triticum spelta L.) for baking applications / T. Bojnanská, H. Francáková // Rostl. Výr. – 2002. – Vol. 48. – P. 141-147.

Bonafaccia G. Characteristics of spelt wheat products and nutritional value of spelt wheat-based bread / G. Bonafaccia, V. Gallia, R. Franciscia, V. Mairb, V. Skrabanjac, I. Kreft // Food Chemistry. – 2000. – Vol. 68. – P. 437-441.

Escarnot E. Comparative study of the content and profiles of macronutrients in spelt and wheat, a review / E. Escarnot, J-M Jacquemin, R. Agneessens, M. Paquot // Biotechnology, Agronomy, Society and Environment. – 2012. – Vol. 16(2). – P. 243-256.

Kohajdová Z. Nutritional value and baking applications of spelt wheat / Z. Kohajdová, J. Karovičová // Acta Scientiarium Polonorum, Technologia Alimentaria. – 2008. –Vol. 7(3). –P. 5-14.

Yoder E. R. Assessment of allergenic reactivity of kamut versus common wheat / International Food Allergy Association. Clinical trial studies // October 11, 1991: http://www.sobaya.ca/kamtast.html

 

Похожие видео