employee from 01.01.2007 until now
Krasnoyarsk, Krasnoyarsk, Russian Federation
The purpose of the study is to determine the chemical composition of hemp flour and a comparative analysis of its nutritional value with the most commonly used types of gluten-free flour. The object of the study was hemp flour of the LLC Konoplex Food Products (limited liability company), (Penza), widely represented in the retail network of Krasnoyarsk. To determine the main components of the chemical composition, standard methods were used according to GOSTs for these types of research. We studied the content of basic nutrients – the mass fraction of moisture, fat, carbohydrates, fiber content, water-soluble vitamins of group B, certain types of minerals. Laboratory studies were carried out in the research and testing center of the Krasnoyarsk State Agrarian University. Analysis of the data obtained showed that in terms of total protein content, hemp flour significantly exceeds (6.5 times) flour from cereals (corn and rice), soy flour (semi-skimmed) – 1.07 times, amaranth – 1.2 times . In the studied sample of hemp flour, a fairly high amount of residual fat (10.4 %) was determined, which also exceeds the values of all the studied types of flour, including semi-skimmed soybean (9.5 %). The amount of digestible carbohydrates in hemp flour is significantly lower than in others, which is associated with a low starch content (5.1 g / 100 g). Hemp flour surpasses the presented types of flour in the content of vitamins B2 and PP. Flour has a fairly high content of calcium and iron (second place among the five types), phosphorus (third place). All indicators demonstrate that hemp flour is a valuable vegetable raw material in terms of nutritional value. The absence of gluten allows it to be used in combination with the presented types of flour. This will allow obtaining new taste characteristics of products, modeling nutritional value.
hemp flour, organoleptic indicators, chemical composition, nutritional value, gluten-free types of flour.
Введение. Качество пищевых продуктов является основополагающим фактором длительности жизни и поддержания активного состояния человека. Развитие промышленной пищевой индустрии способствует масштабному рафинированию пищевых продуктов с целью обеспечения длительности и безопасности хранения. На фоне этого человек часто испытывает дефицит различных видов полезных ингредиентов, что в свою очередь приводит к неспособности защитных систем организма адекватно отвечать на неблагоприятные воздействия окружающей среды. Поэтому проблема здорового, адекватного, функционального питания является актуальной [1].
Активное использование традиционных и изыскание новых видов растительных ресурсов, как источников пищевых волокон, антиоксидантов, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов и минералов и других физиологически активных веществ, остается актуальным вопросом. Повышение их качества, совершенствование ассортимента путем разработки изделий функционального назначения способствует реализации современной концепции здорового питания [2–5].
В настоящее время стремительно развивается производство специальных продуктов питания – свободных от аллергенов, некоторых типов белков, олигосахаридов, полисахаридов и др. Продукты питания, не содержащие глютена (проламинов зерновых культур), являются одним из сегментов этого рынка, так как врачей, диетологов, исследователей все больше волнует проблема непереносимости злакового белка глютена и заболевания целиакией [6–8].
Глютен содержится в таких злаках, как пшеница, рожь, ячмень и тритикале. В его состав входит вещество L-глиадин, которое оказывает токсичное воздействие на слизистую и ведет к нарушению процесса абсорбции питательных компонентов в кишечнике [6, 7].
Вырабатываемый в России ассортимент безглютеновых изделий [8] характеризуется однообразием (сухие смеси) и высокой стоимостью. Поэтому рынок продуктов питания данного направления, в том числе хлебобулочных и кондитерских изделий, будет активно развиваться.
Условно все виды безглютеновой муки можно разделить:
- на муку из хлебных зерновых культур (амарантовая, гречневая, кукурузная, овсяная без глютена, рисовая, просовая и др.);
- муку из орехов (жмых грецкого ореха, кедровая, кокосовая, миндальная и др.);
- муку из бобовых (арахисовая, гороховая, нутовая, соевая и др.);
- прочие виды муки (конопляная, льняная, мука из киноа, подсолнечная, мука из кузнечиков и др.).
Чаще всего для безглютеновых хлебобулочных кондитерских изделий используют кукурузную и рисовую муку. Для видового разнообразия используют различные виды смесей муки в различных соотношениях [9–11].
В настоящее время все больше проявляется интерес к муке конопляной. Техническая конопля выращивалась в России с давних времен, СССР являлась ведущей державой по объему и переработке конопли, совокупная посевная площадь под культурой составляла около 620 тыс. га. По итогам 2021 г. посевные площади конопли в России составляют 13,3 тыс га (по данным Агропромышленной ассоциации коноплеводов). По прогнозам Министерства сельского хозяйства РФ, к 2025 г. совокупная площадь посева увеличится до 20 тыс. га. Популярность культуры обусловлена развитием спроса на пищевые продукты на основе технической конопли, а также расширением сфер применения в текстильной и композитной промышленности, производстве строительных материалов, медицинских изделий и даже машиностроении [12].
Одним из продуктов переработки технической конопли является мука, которая представляет собой измельченный шрот зерна после отжима конопляного масла. Из немногочисленных литературных источников [12, 13] видно, что конопляная мука обладает высокими функциональными свойствами благодаря наличию различных видов ингредиентов – аминокислот, сбалансированного жирнокислотного состава, пищевых волокон и др. Не содержит оказывающего наркотическое действие психотропного вещества каннабинола. Однако данные по химическому составу конопляной муки очень разнятся, в том числе представленные на упаковке, что затрудняет объективное понимание вопроса.
Цель работы – сравнительный анализ химического состава и пищевой ценности муки конопляной с наиболее часто используемыми видами безглютеновой муки.
Задачи: определение основных показателей химического состава муки конопляной экспериментальными методами, проведение сравнительного анализа химического состава муки конопляной с мукой рисовой, кукурузной, соевой, амарантовой, оценка пищевой ценности.
Материалы и методы. Объектом исследования была мука конопляная фирмы ООО «Коноплекс Продукты Питания» СТО 10.41.42-004-05930330-2018 (г. Пенза), широко представленная в розничной сети г. Красноярска. Для определения основных составляющих химического состава использовали стандартные методы согласно ГОСТам на данные виды исследований. Исследовали содержание основных пищевых веществ – массовую долю влаги (ГОСТ 9404-88), массовую долю белка (ГОСТ 10846-91), массовую долю жира (с помощью газового хроматографа CLARUS 580 GC), массовую долю углеводов (ГОСТ 26176-2019), содержание клетчатки (ГОСТ 31675-2012), водорастворимых витаминов группы В (методом капиллярного электрофореза Капель 105М), минеральных веществ (с использованием атомно-абсорбционного спектрометра PinAAcle 900T). Водопоглотительную способность муки определяли как отношение массы муки к массе замешанного теста при определенном количестве воды после центрифугирования, выраженное в процентах. Все лабораторные исследования проводились в трехкратной повторности. Статистическую обработку результатов проводили с использованием прикладной программы «Statisticа 6.0». При сравнении средних значений, разница считалась достоверной при 95 %-м уровне значимости (р<0,05).
Результаты и их обсуждение. Мука конопляная представляет собой рассыпчатую, тонкоизмельченную массу с приятным, легким специфическим запахом. Нерастворима в воде, нейтральная на вкус, крупность помола составляет до 0,3 мм. Массовая доля влаги муки – 8,13 %, водопоглотительная способность –
22 %.
В таблице 1 представлены органолептические показатели муки конопляной
Таблица 1
Органолептические показатели муки конопляной
|
Показатель |
Характеристика |
|
Внешний вид |
Сыпучая, однородная тонкосмолотая масса без комочков |
|
Цвет |
Зеленый – «хаки» |
|
Запах |
Легкий травянистый |
|
Вкус |
Легкий травяной, слегка сладковатый, приятный |
|
Текстура |
Тонкоизмельченная масса, без хруста, при замачивании частично набухает |
В таблицах 2–4 представлены основные показатели муки конопляной, полученные
экспериментальными методами.
Таблица 2
Данные по химическому составу муки конопляной
|
Образец |
М.доля влаги, % |
М.доля белка, % |
М.доля жира, % |
М.доля усвояемых углеводов, % |
Крах-мал, % |
Клетчат-ка, % |
Зола, % |
ЭЦ, ккал |
|
Мука конопляная |
8,13±0,02 |
46,4±0,1 |
10,4±0,04 |
3,2±0,02 |
5,1±0,05 |
9,3±0,09 |
9,2±0,06 |
312,0 |
Таблица 3
Содержание витаминов группы В в муке конопляной, г/кг
|
Образец |
В1 (тиамина гидро-хлорид) |
В2 (рибо-флавин) |
В6 (пиридоксин гидрохлорид) |
В3 (пантоте-новая кислота) |
Вс (фолиевая кислота) |
РР (никотино-вая кислота) |
|
Мука конопляная |
- |
7,1326±0,06 |
- |
0,3195±0,001 |
- |
0,2652±0,002 |
Таблица 4
Содержание отдельных видов минеральных веществ в муке конопляной, мг/100 г
|
Образец |
Кальций |
Железо |
Магний |
Фосфор |
|
Мука конопляная |
95,8±0,9 |
2,84±0,06 |
383,4±1,3 |
270,0±1,0 |
На основании полученных данных можно увидеть, что в муке конопляной содержится достаточно высокое количество белка (46,4 %), остаточное количества жира (10,4 %), низкое содержание крахмала, что приводит к значительному снижению усвояемых углеводов, высокое содержание клетчатки (9,3 %). Значительное содержание золы (9,2 %) свидетельствует о высоком содержании минеральных веществ. Данные по содержанию белков, жиров, общих углеводов соотносятся с данными, указанными на упаковке. Энергетическая ценность муки составила 312 ккал. На упаковке указано 340 ккал. По-видимому, в расчетах учитывали не только усвояемые углеводы, но и пищевые волокна.
Сравнительный анализ пищевой ценности различных видов муки с мукой конопляной даст более объективную оценку ее ценности (рис. 1–4.)
|
|
|
|
Рис. 1. Содержание основных пищевых веществ в различных видах безглютеновой муки |
Рис. 2. Содержание углеводов в различных |
|
|
|
|
Рис. 3. В-витаминный состав различных видов безглютеновой муки
|
Рис. 4. Содержание отдельных видов |
Анализ полученных данных показывает, что по содержанию общего белка мука конопляная значительно превосходит муку из зерновых культур – кукурузную и рисовую – в 6,5 раза, даже лидера по содержанию белка – соевой (полуобезжиренной) – в 1,07 раза, амарантовой – в 1,2 раза.
В исследуемом образце муки конопляной определено достаточно высокое количество остаточного жира (10,4 %), которое также превосходит значения всех исследуемых видов муки, в том числе муки соевой полуобезжиренной (9,5 %). Данный образец муки можно отнести к муке полуобезжиренной, хотя на этикетке таких данных нет.
Количество усвояемых углеводов в конопляной муке значительно ниже, чем в других, что связано с низким содержанием крахмала
(5, 1 г /100г), в то время как мука из зерновых культур содержит крахмала – 70,6 (кукурузная)
и 71, 9 (рисовая).
В амарантовой муке содержание крахмала составляет 32,1 %, в соевой – 12,5 %. Это влияет на калорийность различных видов муки (табл. 5).
Таблица 5
Калорийность различных видов безглютеновой муки
|
Мука |
Калорийность, ккал |
|
кукурузная |
331,0 |
|
рисовая |
356,0 |
|
соевая |
334,0 |
|
амарантовая |
344,0 |
|
конопляная |
312,0 |
Конопляная мука превосходит представленные виды муки по содержанию витаминов В2 и РР, однако в ней не обнаружено витаминов В6 и В1, которые присутствуют в других видах муки. Поэтому в этом вопросе нужны дополнительные исследования для более точных сведений.
Из минеральных веществ в муке конопляной лидирует магний, наблюдается достаточно высокое содержание кальция и железа (второе место среди представленных пяти видов), фосфора (третье место).
Заключение. Определен химический состав муки конопляной и проведен сравнительный анализ ее пищевой ценности с другими видами безглютеновой муки. Все показатели свидетельствуют о том, что действительно мука конопляная является ценным растительным сырьем с точки зрения пищевой ценности.
Отсутствие глютена позволяет использовать ее в комбинациях с различными видами муки. Это позволит получать новые вкусовые характеристики продуктов, моделировать пищевую ценность. Однако при использовании безглютеновой муки оптимальным вариантом является комбинирование конопляной муки с зерновыми видами с целью формировании более устойчивой структуры готовых изделий (рисовой, гречневой, кукурузной).
1. Ob utverzhdenii Strategii povysheniya kachestva pischevoy produkcii v Rossiyskoy Federacii do 2030 goda // Rasporyazhenie pravitel'stva Rossiyskoy Federacii № 1364 -r. ot 29 iyunya 2016 goda. URL: https://docs.cntd.ru/ document/420363999(data obrascheniya: 2.02.22).
2. Gar'kina P.K., Luk'yanova E.A., Kleymenova E.F. Bulochnye izdeliya funkcional'nogo naznacheniya // Innovacionnaya tehnika i tehnologiya. 2017. № 4 (13). S. 10–15.
3. Ermosh L.G., Prisuhina N.V., Kazina V.V. Ispol'zovanie poroshka iz yagod irgi v kachestve zamenitelya sahara v proizvodstve muchnyh konditerskih izdeliy // Vestnik KrasGAU. 2019. № 12 (153). S 131–138.
4. Ermosh L.G., Eremina E.V., Prisuhina N.V. Vozmozhnost' ispol'zovaniya rapsovogo zhmyha v proizvodstve hlebobulochnyh izdeliy // Teoriya i praktika sovremennoy agrarnoy nauki: sb. III nac. nauch. konf. s mezhdunar. uchastiem. Novosibirsk, 2020. S 376–380.
5. Kodzokova M.H., Kunasheva Zh.M. Ispol'zovanie netradicionnyh vidov syr'ya v hlebopekarnom proizvodstve // Novye tehnologii. 2016. № 4. S. 88–92.
6. Kopishinskaya S.V. Sovremennye predstavleniya o celiakii // Kazanskiy medicinskiy zhurnal. 2016. T. 97, № 1. S.101–107.
7. Tiunov V.M., Chugunova O.V., Graschenkov D.V. Osobennosti razrabotki racionov pitaniya dlya detey doshkol'nogo vozrasta, bol'nyh celiakiey // Vestnik VGUIT. 2018. T. 80, № 2. C. 211–219.
8. Kozlova E.I. Analiz sovremennyh tendenciy v oblasti proizvodstva produktov pitaniya dlya lyudey, stradayuschih celiakiey // Obrazovanie i nauka bez granic: fundamental'nye i prikladnye issledovaniya. 2018. № 8. S. 194–198.
9. Obosnovanie primeneniya kompoziciy bezglyutenovyh vidov muki v tehnologii specializirovannyh muchnyh konditerskih izdeliy / S.P. Merenkova [i dr.] // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Pischevye i biotehnologii. 2019. T. 7. № 1. S. 12–20.
10. Ermosh L.G., Prisuhina N.V. Ispol'zovanie grechnevoy i soevoy muki dlya povysheniya biologicheskoy cennosti biskvitnyh izdeliy // Nauka i obrazovanie: opyt, problemy, perspektivy razvitiya: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Krasnoyarsk, 2021. S. 286–289.
11. Prisuhina N.V., Ermosh L.G. Razrabotka muchnyh bezglyutenovyh smesey dlya proizvodstva konditerskih izdeliy // Nauka i obrazovanie: opyt, problemy, perspektivy razvitiya: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Krasnoyarsk, 2021. S. 191–196.
12. Tehnicheskaya konoplya v Rossii. Novaya zhizn' legendy. URL: https://marketing.rbc.ru/articles/13350 (data obrascheniya: 2.02.22).
13. Bitiutskikh K. Investigation on the use of hemp flour in cookie production // Bulgarian Journal of Agricultural Science 23(4) 2017.
