Гречневая крупа в технологии производства мучных кондитерских изделий

Объем мирового рынка безглютеновых продуктов был оценен в 14,94 млрд. долларов США в 2018 году и, как ожидается, вырастет со среднегодовым темпом роста в 9,3% с 2019 по 2025 год. Увеличение числа случаев целиакии и повышенная чувствительность к глютену среди потребителей вызвали высокий спрос на безглютеновые продукты в последние годы
Растущая распространенность связанных с образом жизни состояний, таких как диабет и ожирение, побуждает потребителей принимать более здоровые диеты в попытке отрегулировать свою физическую форму. Это стимулировало спрос на натуральные продукты и продукты без глютена, которые минимизируют риск избыточного веса и способствуют повышению уровня энергии у потребителей[2].
В последние годы на рынке появилось большое разнообразие новых продуктов, таких как введение General Mills Inc. удобной недорогой смеси для брауни, которая обрела значительный успех в США. Страна стимулировала продажи безглютеновой продукции в течение прогнозируемого периода.
Супермаркеты и гипермаркеты, такие как Walmart, Target и Publix, увеличили объемы хранения таких продуктов, чтобы удовлетворить растущий спрос. Эти магазины предприняли инициативы по расширению своего портфеля, назначению диетологов и организации туров по продовольственным магазинам для улучшения знаний потребителей об этих продуктах.
Хлебобулочные изделия стали доминирующим сегментом, доля которого в 2018 году превысила 20% от общего объема. Хлеб, пирожные и печенье являются одними из наиболее востребованных продуктов по всему миру; а улучшение вкуса, качества и стабильности срока годности в сегменте без глютена способствовало увеличению доли рынка в этом сегменте в последние годы.
Ожидается, что макароны и рис будут расти как новаторы в отрасли. Ожидается, что этот сегмент будет расти с высоким CAGR, составляющим 10,4%, с 2019 по 2025 год, причем известные бренды, такие как Barilla America, вводят безглютеновый пенне по более низким ценам за единицу, которые также известны своим хорошим вкусом и текстурой по сравнению с обычными макаронными изделиями[7].
Ожидается, что десерты и мороженое останутся популярными среди молодежи. Растущие случаи аллергии на глютен у детей побуждают поставщиков продуктов питания заменять традиционные десерты этими недорогими альтернативами, которые не содержат аллергенов.
Сокращение времени приготовления пищи и растущая осведомленность потребителей о здоровье и физической форме также стимулировали потребление других обработанных и не содержащих глютен товаров. Ожидается, что рост спроса на безаллергенное мясо, приправы и даже молочные продукты и их альтернативы останется ключевым движущим фактором для отрасли.
В 2018 году на долю продуктовых магазинов пришлась наибольшая выручка, которая выросла в среднем на 9,5%. Эти торговые точки в основном пользуются спросом у потребителей из-за их широкой демонстрации продукции, простоты доступа и целевых схем, адаптированных к конкретным требованиям. Ожидается, что сегмент получит выгоду от растущей осведомленности среди ритейлеров, что стимулировало инновации в маркетинговых стратегиях и увеличило долю ранее неиспользованных продуктовых сегментов[3].
На долю независимых магазинов натуральной или здоровой пищи приходилось 10,4% общей выручки с высокими перспективами быстрого роста в течение прогнозируемого периода. Эти торговые точки обычно поставляют продукты питания местным потребителям из-за их ограниченных цепочек поставок; однако они составляют неотъемлемую часть коммуникационного комплекса, предоставляя потребителям информацию о новых продуктах.
Ожидается, что другие торговые точки, такие как аптеки, останутся неотъемлемой частью отрасли. Малые и нишевые маркетологи, такие как эти магазины, превращаются в национальные силы с инструментами коммуникации, которые являются более мощными, чем из уст в уста, благодаря быстрой оцифровке и быстрой доставке[8].
Ожидается, что Северная Америка останется доминирующим потребителем с более чем 53% доли дохода в 2019 году. В регионе находятся крупные бренды и компании, занимающиеся производством продуктов питания, которые имеют разветвленную дистрибьюторскую сеть и предоставляют широкий ассортимент товаров. Потребители на этом рынке также имеют благоприятные представления о здоровых пищевых продуктах, не содержащих глютен, что может способствовать росту отрасли.
Увеличение располагаемых доходов потребителей и смещение тенденции к переработанным продуктам питания в таких странах, как Индия, Китай и Новая Зеландия, способствуют быстрому расширению промышленности в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Крупные западные бренды продуктов питания пытаются захватить эти высокопотенциальные рынки путем принятия исчерпывающих маркетинговых стратегий, запуска новых продуктов и создания региональных производственных предприятий.
Ожидается, что Центральная и Южная Америка, несмотря на небольшой размер рынка, будут быстро расти в течение прогнозируемого периода. В Бразилии, Аргентине и других ключевых странах этого региона наблюдается рост случаев глютеновой болезни и последующего спроса на продукты без глютена. Кроме того, потребители становятся очень внимательными к диете, пытаясь бороться с такими случаями и контролировать их[9].
Основными игроками являются Boulder Brands, Hain Celestial Group, General Mills, Inc., Kellogg's Company, The Kraft Heinz Company, Hero Group AG, Glutamel, Schar, Domino's Pizza Enterprises Ltd. и Big Oz Industries Ltd.
Ожидается, что основные приобретения в сегменте розничной торговли продуктами питания, такие как недавнее приобретение Boulder Brands, компанией Pinnacle Foods Inc., крупной компанией по производству упакованных пищевых продуктов и специальных брендов, будут способствовать росту рынка. Эти компании способны удовлетворить спрос огромного пула потребителей по всему миру, в первую очередь благодаря своим разветвленным дистрибьюторским сетям и широким портфелям[11].
1.2 Особенности технологии производства мучных кондитерских изделий без глютена
Когда пшеничная мука удаляется из любого хлебобулочного состава, также удаляется большое количество крахмала и он должен быть заменен другим ингредиентом. Среди безглютенового сырья, которое можно использовать для этой цели, наиболее важными являются зерновая мука без глютена, а также нативный крахмал.
Мука представляет собой более сложную композицию, включающую крахмал, различное количество белков, небольшое количество липидов и некоторые второстепенные компоненты, такие как клетчатка, витамины и минералы. Рисовая мука является одним из наиболее подходящих сырьевых материалов благодаря своим гипоаллергенным свойствам, низкому содержанию натрия, мягкому вкусу и легкому цвету, а также ее легкой доступности на рынке. Хотя реже используют кукурузную муку, в основном из белых сортов, а также сорго и просо. Зерновая мука имеет переменный размер частиц, обычно от 0 до 200 мкм, в то время как крахмалы имеют в среднем частицы меньшего размера, чем мука, и имеют более простой состав (почти 100% сухого вещества составляют углеводы). Среди крахмалов, наиболее традиционно используемых для производства продуктов, не содержащих глютен, имеются кукурузные и картофельные крахмалы благодаря их функциональным характеристикам, цене и доступности, а также крахмал из маниоки и зерновых, такой как рис и сорго[16].
Несколько лет назад хлеб без глютена был основан на пшеничном крахмале, так как он имел такой же вкус, как и пшеничная мука; но так как он содержал следовые количества аллергического белка, его отменили в качестве возможного сырья для продуктов, не содержащих глютен. Однако в последние годы процедуры выделения крахмала были значительно улучшены, и с 2008 года на рынке доступен пшеничный крахмал без глютена с содержанием глютена менее 20 мг / кг – предел. Этот продукт не оказывает вредного воздействия на большинство пациентов с целиакией.
Тем не менее, пациенты с целиакией все еще реагируют на продукты с ингредиентами на основе пшеницы[7].
Традиционно овес считали вредным для больных целиакией. Недавние исследования, тем не менее, считают его безопасным для целиакии, если избегать перекрестного загрязнения некоторыми токсичными злаками. Небольшой процент людей с глютеновой болезнью, однако, не переносит авенины (белки, присутствующие в овсе). Различия в добавлении овса в составы, не содержащие глютен, можно наблюдать в разных странах: хотя в Финляндии разрешено и расширено его потребление, в других странах страдающим глютеновой болезнью рекомендуется обращаться к врачу перед его употреблением, в то время как в некоторых других все еще большое нежелание потреблять его целиакией

.
Тесто, приготовленное из овсяной муки, не образует непрерывной белковой цепи, и необходимо добавить некоторое количество «заменителя глютена». Хлеб, полученный с использованием овсяной муки, имеет более высокое содержание белка и бета-глюкана и лучшую сенсорную оценку, чем хлеб, полученный с мукой из других безглютеновых злаков, поэтому его включение является альтернативой, которую следует учитывать при производстве хлеба без глютена[23].
Что касается продуктов на основе пшеницы, известно, что в каждом конкретном случае требуется определенный тип муки, и, таким образом, оптимальная мука для производства печенья не подходит для сдобного хлеба и наоборот. Однако для разработки безглютеновых продуктов информация о потребностях в муке недостаточна. Эти виды муки отличаются в основном количеством белка, свойствами крахмала (например, соотношением амилозы и амилопектина) и распределением частиц по размерам. Установлено, что сорт кукурузы или процесс помола влияют на физико-химические и сенсорные свойства хлеба. В случае мука из риса с низким содержанием амилозы приводит к получению хлеба с лучшей текстурой, но восковые сорта (около 0% амилозы) сами по себе не подходят для производства хлеба без глютена. Ученые также обнаружили, что зерна средней длины предпочтительнее длинных сортов зерна для получения хлеба с лучшими сенсорными свойствами. Также известно, что размер частиц рисовой муки влияет на приготовление хлеба без глютена[14].
Последовательно, исследования, проведенные с рисовой и кукурузной мукой, показали, что размер частиц является наиболее важной переменной, влияющей на качество хлеба. Больший размер частиц является предпочтительным, в то время как фракции размером менее 80-100 мкм следует отбрасывать для производства безглютенового хлеба с большим объемом и мягкой крошкой [1].
Однако использование муки с очень крупными частицами может привести к получению хлеба с песчаной текстурой, поэтому не следует превышать 200 мкм. Было показано, что мука с более крупными частицами снижает удерживающую газ способность теста и теста, а также конечный объем хлеба, и этот эффект объясняется различиями во внутренней структуре теста[6].
Когда крахмалы добавляются в безглютеновые составы, получается хлеб с большим объемом и более закрытой структурой мякиша, хотя корка легче, поскольку реакции Майяра в значительной степени снижаются из-за недостатка белков. Добавление крахмала приводит к более мягким, более сплоченным и упругим мякишам. Эти выводы относятся к хлебу на основе рисовой муки и другой крупы. Тип крахмала также влияет на качество хлеба, но выводы, сделанные в различных исследованиях, иногда противоречивы. Таким образом, в то время как одни ученые получили оптимальный состав, используя более высокое содержание кукурузы, чем крахмал маниоки. Другие установили, что хлеб на основе маниоки и рисовых крахмалов имеет лучшую текстуру мякиша по сравнению с кукурузным или картофельным крахмалом. Следовательно, различные виды смесей муки и крахмала должны быть оптимизированы в соответствии с конкретной базовой рецептурой[5].
В последние годы исследования были сосредоточены на изучении нового сырья, такого как псевдозерновые (андские культуры - такие как лебеда и амарант - и гречиха) и мелкие злаки. Обычно эта мука наиболее сбалансирована, чем кукурузная или рисовая мука или крахмал, особенно если это цельнозерновая мука. Кроме того, она содержат больше белка, клетчатки, витаминов и минералов, но их доступность на рынке довольно ограничена, а их цена выше, чем у большинства существующих муки и крахмалов. Из-за этого их коммерческое использование ограничено дополнением рецептов на основе рисовой муки и крахмалов. К муке, используемой для этой цели, относятся гречневая крупа в качестве основного ингредиента или в сочетании с крахмалом, рисовой мукой или в качестве добавки. Амарант и лебеда - обе из Южной Америки - также привлекли внимание, как мелкие злаки, выращенные в Эфиопии. Как правило, включение этой муки влияет на хлебопекарные и сенсорные свойства, цвет и вкус.
Соевая мука также рассматривается в производстве безглютенового хлеба в качестве добавки или в качестве основного ингредиента [26], а также в качестве других видов муки высшего сорта, например муки из нута. Соевая мука содержит большее количество изофлавоноидов и белков, чем мука из злаков. Обычно эти виды муки изменяют внутреннюю структуру и реологические свойства теста, влияя на текстуру и объем буханок, а также на сенсорные свойства хлеба. Однако эффект будет зависеть от состава, который используется.
При использовании в качестве основного компонента соевая мука с термической предварительной обработкой и, как следствие, более низкой липоксигеназной активностью, является предпочтительной, поскольку типичный бобовый вкус муки значительно снижается; однако качество хлеба снижается, а внешний вид ухудшается по сравнению с необработанной соевой мукой. Тем не менее, удельный объем хлеба из соевой муки в качестве основного ингредиента обычно ниже, чем у хлеба, приготовленного из рисовой муки и / или крахмалов.
Другим сырьем, которое может быть интересным, является каштановая мука, но она также используется в качестве добавки для крахмалов или другой безглютеновой муки; кроме того, оно не должно превышать 30%, так как более высокие уровни могут отрицательно повлиять на качество хлеба. Кроме того, каштановая мука имеет характерный вкус и, следовательно, ее добавление может резко изменить сенсорные свойства и восприятие потребителем конечного продукта[6].
В пшеничном тесте клейковинная сетка, образующаяся во время перемешивания, помещается между гранулами крахмала и обеспечивает сцепление системы, делая возможным удержание газа во время расстойки.
Во время разработки хлеба без глютена белки, присутствующие в не пшеничной муке, не могут образовывать эту сеть, поэтому необходимо добавлять другие продукты, чтобы тесто / жидкое тесто могли удерживать газы и расширяться. Таким образом, в одном из первых исследований безглютенового теста, ученые предположили, что любой агент, соединяющий вместе гранулы крахмала, может способствовать этим процессам, и с этой целью использовался моноэтериат глицерина. В настоящее время эту функцию выполняют гидроколлоиды. Гидроколлоиды, питательно классифицируемые как растворимые волокна, обладают высокой водопоглощающей способностью; во время смешивания они соединяются с водой и образуют непрерывную фазу, окружающую частицы муки; эта фаза приводит к увеличению связности.
Однако не все гидроколлоиды ведут себя одинаково, поскольку оказывают различное влияние на характеристики хлеба. Использование гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) было предложено для получения хлеба без глютена с соответствующими физическими характеристиками. Этот гидроколлоид, который может образовывать термообратимые гели при нагревании, является предпочтительным по сравнению с другими гидроколлоидами из-за более высоких удельных объемов получаемого хлеба и их улучшенных показателей чувствительности. Использование ксантановой камеди (XG) также очень широко распространено среди безглютеновых технологий[10].
Ученые изучали влияние различных гидроколлоидов на свойства кукурузно-крахмального хлеба и обнаружили более высокие объемы при использовании XG по сравнению с гуаровой камедью, камедью рожкового дерева и трагакантом. В настоящее время большинство безглютеновых хлебов, а также составы, используемые в различных исследовательских работах, содержат один из этих двух гидроколлоидов. Однако результаты их включения в литературе обычно противоречивы. Хотя XG увеличивает удельный объем в некоторых работах, в других он не изменяет этот параметр. Эти различия могут быть связаны с добавлением различных количеств гидроколлоидов или с типом используемой муки, а также с различиями в рецептуре и процедурах выпекания, применяемых в каждом конкретном исследовании[33].
Другим важным эффектом гидроколлоидов является то, что они модифицируют альвеолярную структуру хлеба, причем XG, ГПМЦ и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) образуют более тонкую структуру и более высокое число клеток по сравнению с агаром или МС (метилцеллюлозой); Эти изменения в структуре крошки также изменяют текстуру крошки.
Поскольку гидроколлоиды обычно увеличивают консистенцию теста / теста, во время приготовления хлеба следует добавлять большое количество воды