UVA/DICYT Вчені з Вищої технічної школи сільськогосподарського машинобудування в містечку Паленсія Університету Вальядоліда (UVa) роками працюють над вдосконаленням продуктів, що не містять глютену, призначених для хворих на целіакію та людей, які вважають за краще різноманітне харчування, яке не включає клейковина споживання пшениці. Завдання цієї групи із зони харчових технологій UVa - покращити як харчові якості продуктів, так і їх функціональні характеристики. В даний час він ініціює новий проект Національного плану НДДКР для досягнення цього за допомогою мікрохвильових та ультразвукових процедур.
"Целіакія є одним із найпоширеніших генетичних розладів людини сьогодні", - говорить дослідник Феліцидад Ронда, керівник проекту. Від 1 до 2% населення страждає цим розладом і має проблеми з пошуком продуктів, які не містять білків, що викликають їх алергію, і які також мають хорошу якість.
Целіакія пов'язана з постійною непереносимістю глютену. Зокрема, білковою фракцією, яка спричиняє непереносимість, є проламін пшениці або гліадин, хоча в житі, ячмені та тритикале є подібні проламіни, які також здатні пошкодити слизову кишечника хворих на целіакію. Крім того, овес не вважається абсолютно безпечним.
З цієї причини безглютеновий хліб, що пропонується на ринку, виготовляється, зокрема, з рисового борошна та крохмалю, кукурудзи та картоплі. Проблема полягає в тому, що з ними дієта хворих на целіакію страждає від дефіциту білків і клітковини.
Щоб спробувати це вирішити, вчені UVa вивчали збагачення хліба, що не містить глютену, клітковиною, білками різного походження - наприклад, із сої та гороху - та бета-глюканами, вилученими та очищеними з вівса та ячменю. Іншою альтернативою є використання борошна з високою внутрішньою харчовою цінністю, наприклад, тефф, безглютенова крупа ефіопського походження, яку також глибоко вивчали дослідники з Паленсії. У цій лінії іншими джерелами крохмалю та борошна, що мають високу харчову цінність, є сорго, пшоно, лобода, амарант, гречка та навіть нут.
Подолання технологічної проблеми
У будь-якому випадку використання борошна без пшениці у хлібобулочних виробах технічно дуже складне через відсутність структурної білкової мережі. Клейковина є біополімером, відповідальним за створення в'язкопружної мережі, яка утримує газ від бродіння і виробляє добре розроблений продукт. "Створення властивих пшениці в'язкопружних властивостей є важливою умовою отримання ферментованих хлібних виробів, технологічно життєздатних і чутливих до сприйняття", - говорить Феліцидад Ронда. До цього часу використовуються гідроколоїди, речовини, що імітують дію клейковини, але які мають певні проблеми та роблять продукти значно дорожчими.
Новий проект відкриває ще один напрямок досліджень, який намагається підійти до проблеми з нових точок зору. Робота розпочнеться із сировини з високим вмістом поживних речовин, але намагається досягти бажаних функціональних можливостей, таких як в’язкопружність та здатність утримувати газ, що дозволяє отримувати життєздатні та чутливі привабливі продукти. Ключовим є зміна структурних та фізико-хімічних властивостей борошна за допомогою мікрохвильового випромінювання та ультразвуку.
"Термічна обробка борошна та кон'югованих крохмалів із збільшенням їх природної вологості має на меті спричинити фізичні модифікації крохмалю, які змінюють його фізико-хімічні та функціональні властивості, але не руйнуючи його зернисту структуру", - говорить дослідник. Мікрохвильова енергія створює тепло проникнення всередину матеріалів, оскільки молекули води поглинають цю енергію. Ця система дозволяє обробляти набагато швидше, з меншою вартістю та вищою якістю, ніж звичайні системи.
З іншого боку, ультразвуки - це механічні хвилі з частотою, що перевищує поріг слуху людини. У цьому випадку вони спричиняють великі хвилі енергії та місцеве підвищення температури, що змінює фізичні та хімічні умови борошна. Таким чином, вони також можуть модифікувати свої властивості, щоб краще відповідати процесам випікання.
Вчені та компанії
Проект, який триває чотири роки, координується Інститутом агрохімії та харчових технологій (IATA, CSIC) Конча Коллар, а також бере участь дослідників з Університету Арістотеля в Салоніках (Греція) та Інституту ефіопських сільськогосподарських досліджень, який забезпечить теф борошном контрольованих сортів. Від імені UVa, окрім команди Феліцидад Ронда, співпрацює Хосе Марія Муньос з Департаменту електроенергетики та електроніки, який надає важливу підтримку у використанні та розробці вимірювального та обробного обладнання.
Оскільки це прикладне дослідження, з багатьма можливостями переходу на зернову промисловість та галузі, присвячені виробництву технологічного обладнання. У цьому сенсі участь компаній також дуже важлива. Сюди входять Harinera Emilio Esteban S.A., піонер у переробці зернових культур, альтернативних пшениці, що має харчовий та функціональний інтерес, і CYLTEFF, єдина компанія з виробництва борошна tef в Іспанії. Подібно до цього співпрацює Федерація асоціацій целіакії Іспанії (FACE), яка прагне до добробуту та здоров'я населення, яке страждає на целіакію.
"Усі вони зацікавлені у знанні життєздатності та технологічної функціональності борошна, обробленого та модифікованого чистими технологіями, що може покращити продукти та виробничі процеси", - говорить професор в університеті Паленсія.