Разработка технологии и оценка эффективности нового продукта - функционального безглютенового кекса

Для больных, страдающих целиакией или другими формами непереносимости глютена, основным условием при составлении рациона питания является отказ от изделий, содержащих в своем составе продукты переработки зерна пшеницы, ржи, ячменя, то есть строгое соблюдение безглютеновой диеты. Однако, отмечается ограниченность химического состава безглютеновых продуктов, что может отрицательно сказываться на здоровье и самочувствии больных, соблюдающих такой режим питания в течение длительного времени. Поэтому перед исследователями стоит задача создания новых безглютеновых изделий, обогащенных необходимыми веществами: растительной клетчаткой, витаминами, кальцием, магнием, железом и так далее. С этой целью при разработке рецептуры такой категории мучных изделий используют нетрадиционное сырье. В работе представлены результаты исследования по отработке технологии производства безглютеновго кекса с применением амарантовой муки, муки из клубней чуфы, морковного и яблочного порошков, а также смеси стевиозида и изомальта. При проектировании рецептуры нового изделия было использовано специализированное программное обеспечение, которое на основе составленной математической модели позволило определить оптимальный рецептурный состав моделируемого продукта с необходимым соотношением ингредиентов, согласно заданным ограничениям. Были получены шесть вариантов рецептур безглютенового кекса. Оценка совокупности органолептических и физико-химических показателей позволила выбрать наилучшую рецептуру, сгенерерированную программой. Белок безглютенового кекса содержит все незаменимые аминокислоты. Причем получены экспериментальные данные, подтверждающие высокую степень сбалансированности аминокислотного состава белков безглютенового кекса. Полученное изделие можно отнести к группе функциональных пищевых продуктов по содержанию фосфора, магния, селена, а для отдельных групп потребителей - также по содержанию железа, кальция, калия. По показателям безопасности разработанный кекс соответствует требованиям ТР ТС 021. Возможность включения его в рацион питания больных с симптомами непереносимости глютена подтверждена с участием добровольцев. Разработана функциональная и аппаратурно-технологическая схемы производства безглютенового кекса.

безглютеновые мучные изделия, целиакия, специализированный программный продукт, амарант, чуфа, морковный порошок, яблочный порошок

1. Аль-Бази Мезхер К., Прудников В.Г., Шаповалов С.О., Ионов И.А., Руденко Е.В., Русько Н.П. Оценка биологической полноценности белков молока // Науково-технiчний бюллетень IТ НААН. 2013. № 109(2). С. 57-64.

2. Бавыкина И.А., Звягин А.А., Мирошниченко Л.А., Гусев К.Ю., Жаркова И.М. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 2. С. 91-99.

3. Жаркова И.М., Гребенщиков А.В., Густинович В.Г. Исследование в условиях in vivo эффективности безглютенового мучного изделия в зависимости от состава // Вопросы детской диетологии. 2019. Т. 17. № 2. С. 55-62.

4. Парфенов А.И., Маев И.В., Баранов А.А., Бакулин И.Г., Сабельникова Е.А., Крумс Л.М. Всероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых // Терапевтический архив. 2017. Т. 89. № 3. С. 94-107.

5. Сафонова Ю.А., Жаркова И.М., Баринов А.С. Моделирование рецептур функциональных пищевых продуктов // Тенденции развития науки и образования. 2019. № 49-12. С. 14-17.

6. Andrén Aronsson C., Lee H.S., Hård Af Segerstad E.M., Uusitalo U., Yang J., Koletzko S., Liu E., Kurppa K., Bingley P.J., Toppari J., Ziegler A.G., She J.X., Hagopian W.A., Rewers M., Akolkar B., Krischer J.P., Virtanen S.M., Norris J.M., Agardh D. Association of gluten intake during the first 5 years of life with incidence of celiac disease autoimmunity and celiac disease among children at increased risk // JAMA. 2019. Vol. 322. No. 6. P. 514-523.

7. Choung R.S., Lamba A., Marietta E.V., See J.A., Larson J.J., King K.S., Van Dyke C.T., Tapia A.R., Murray J.A. Effect of a gluten-free diet on quality of life in patients with nonclassical versus classical presentations of celiac disease // Journal of clinical gastroenterology. 2019 Oct 31. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31688364 (дата обращения: 04.12.2019).

8. Costa S., Currò G., Pellegrino S., Lucanto M.C., Tuccari G., Ieni A., Visalli G., Magazzù G., Santoro D. Case report on pathogenetic link between gluten and IgA nephropathy // BMC Gastroenterology. 2018. Vol. 18. No. 1. P. 64.

9. Goodwin G. Type 1 diabetes mellitus and celiac disease: distinct autoimmune disorders that share common pathogenic mechanisms // Hormone research in paediatrics. 2019 Oct 8. P. 1-8. [Epub ahead of print]. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31593953 (дата обращения: 04.12.2019).

10. Haupt-Jorgensen M., Buschard K., Hansen A.K., Josefsen K., Antvorskov J.C. Gluten-free diet increases beta-cell volume and improves glucose tolerance in an animal model of type 2 diabetes // Diabetes/metabolism research and reviews. 2016. Vol. 32. No. 7. P. 675-684.

11. Haupt-Jorgensen M., Holm L.J., Josefsen K., Buschard K. Possible prevention of diabetes with a gluten-free diet // Nutrients. 2018. Vol. 10. No. 11. pii: E1746. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30428550 (дата обращения: 04.12.2019).

12. Hogg-Kollars S., Al Dulaimi D., Tait K., Rostami K. Type 1 diabetes mellitus and gluten induced disorders // Gastroenterology and hepatology from bed to bench. 2014. Vol. 7. No. 4. P.189-97.

13. Kaur N., Bhadada S.K., Minz R.W., Dayal D., Kochhar R. Interplay between type 1 diabetes mellitus and celiac disease: implications in treatment // Digestive diseases. 2018. Vol. 36. No. 6. P. 399-408.

14. Kizilgul M., Ozcelik O., Beysel S., Akinci H., Kan S., Ucan B., Apaydin M., Cakal E. Screening for celiac disease in poorly controlled type 2 diabetes mellitus: worth it or not? // BMC Endocrine disorders. 2017. Vol. 17. No. 1. P. 62.

15. Kumar M., Singh P., Murugesan S., Vetizou M., McCulloch J., Badger J.H., Trinchieri G., Al Khodor S. Microbiome as an immunological modifier // Methods in molecular biology. 2020 P. 595-638. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31502171 (дата обращения: 04.12.2019).

16. Kylökäs A., Kaukinen K., Huhtala H., Collin P., Mäki M., Kurppa K. Type 1 and type 2 diabetes in celiac disease: prevalence and effect on clinical and histological presentation // BMC Gastroenterology. 2016. Vol. 16. No. 1. P. 76.

17. Miranda J., Lasa A., Bustamante M.A., Churruca I., Simon E. Nutritional differences between a gluten-free diet and a diet containing equivalent products with gluten // Plant Foods Hum Nutr. 2014. Vol. 69. No. 2. P. 182-187.

18. Mostowy J., Montén C., Gudjonsdottir A.H., Arnell H., Browaldh L., Nilsson S., Agardh D., Torinsson Å. Naluai Shared genetic factors involved in celiac disease, type 2 diabetes and anorexia nervosa suggest common molecular pathways for chronic diseases // PLoS One. 2016. Vol. 11. No. 8. e0159593. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27483138 (дата обращения: 04.12.2019).

19. Novella S. Risks of a gluten-free diet. 2017. URL: https://sciencebasedmedicine.org/risks-of-a-gluten-free-diet/ (дата обращения: 04.12.2019).

20. Oluwajuyitan T.D., Ijarotimi O.S. Nutritional, antioxidant, glycaemic index and Antihyperglycaemic properties of improved traditional plantain-based (Musa AAB) dough meal enriched with tigernut (Cyperus esculentus) and defatted soybean (Glycine max) flour for diabetic patients // Heliyon. 2019. Vol. 5. No. 4. e01504.

21. Oujamaa I., Sebbani M., Elmoumou L., Bourrahouate A., El Qadiry R., El Moussaoui S., Ait Sab I., Sbihi M., Ennazk L., El Mghari-Tabib G., El Ansari N., Baizri H., Amine M., Admou B. The prevalence of celiac disease-specific auto-antibodies in type 1 diabetes in a moroccan population // International journal of endocrinology. 2019 Sep 19. 7895207. eCollection 2019. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31641352 (дата обращения: 04.12.2019).

22. Safi M.A. Celiac disease in type 1 diabetes mellitus in the Kingdom of Saudi Arabia. Characterization and meta-analysis // Saudi medical journal. 2019. Vol. 40. No. 7. P. 647-656.

23. Sánchez J.C., Cabrera-Rode E., Sorell L., Galvan J.A., Hernandez A., Molina G., Perich P.A., Licea M.E., Domínguez E., Díaz-Horta O. Celiac disease associated antibodies in persons with latent autoimmune diabetes of adult and type 2 diabetes // Autoimmunity. 2007. Vol. 40. No. 2. P. 103-107.

24. Shepherd S.J., Gibson P.R. Nutritional inadequacies of the gluten-free diet in both recently-diagnosed and long-term patients with coeliac disease // J Hum Nutr Diet. 2013. Vol. 26. No. 4. P. 349-358.

25. Shewry P.R., Hey S.J. Do we need to worry about eating wheat? // Nutrition bulletin. 2016. Vol. 41. No. 1. P. 6-13.

26. Yap Y.A., Mariño E. An insight into the intestinal web of mucosal immunity, microbiota, and diet in inflammation // Frontiers in immunology. 2018. No. 9. P. 2617.

27. Zong G., Lebwohl B., Hu F.B., Sampson L., Dougherty L.W., Willett W.C., Chan A.T., Sun Q. Gluten intake and risk of type 2 diabetes in three large prospective cohort studies of US men and women // Diabetologia. 2018. Vol. 61. No. 10. P. 2164-2173.