Зерновые продукты объединяют многочисленную группу компонентов рациона, получаемых в результате технологической переработки злаковых растений: пшеницы, ржи, овса, гречихи, риса, кукурузы, ячменя, проса, сорго. В историческом плане зерновые продукты всегда составляли основу питания большинства населения планеты, за исключением жителей Крайнего Севера.
Зерно большинства продовольственных культур состоит из трех частей: эндосперма (85% общей массы), зародыша (1,5% общей массы) и оболочки (13,5 % общей массы). Эндосперм состоит из крахмала и белка. Белок содержится также в зародыше. В оболочках и зародыше сконцентрирован жир, пищевые волокна, основная часть витаминов и минеральных веществ.
Нутриентный состав зерновых культур в среднем характеризуется наличием 10... 12 % белка, 2...4 % жира, 60...70 % углеводов. Зерновые продукты являются основными источниками сложных углеводов (крахмала) в питании человека, обеспечивая 70...90% поступления этого макронутриента с пищей. Белок зерна (особенно эндосперма) дефицитен по лизину и треонину и имеет невысокую биологическую ценность. При этом, однако, в составе смешанного рациона питания зерновые обеспечивают около 40 % потребности в белке.
Небольшое количество жира, находящегося в зародыше и оболочках, имеет высокую пищевую ценность, поскольку содержит незаменимые ПНЖК (линолевую и линоленовую), фосфолипиды, токоферолы. В зародышевой части зерна содержатся также фитоэстрогены и фитостеролы, обладающие известной биологической активностью.
Традиционные продукты переработки зерна мука и крупы являются источниками растительного белка, углеводов (полисахаридов), витаминов В, В6 , РР, фолиевой кислоты, магния, калия.
В процессе производства муки и крупы из зерна в различной степени удаляются оболочки и зародышевая часть -- так называемые отруби. Чем больше отрубей удалено из муки, тем ее сорт выше. В муке высшего и 1-го сортов отрубей во много раз меньше, чем в муке 2-го сорта и обойной. Таким образом, технология производства муки и крупы обусловливает значительные потери пищевых волокон, витаминов (группы В и Е), минеральных веществ. Для компенсации технологических потерь указанных нутриентов разработаны и используются приемы обогащения муки и круп витаминами (В1 , В2 , РР) и минеральными веществами (железом).
Крупы. Производство крупы из зерна связано с удалением наружных оболочек, зародыша (шелушение, шлифовка) и измельчением (дробление). В настоящее время для повышения степени готовности крупы к употреблению (требуется лишь минимальное кулинарное воздействие) используют дополнительные технологии переработки круп (гипербарические, температурные). При производстве крупы из зерна выход готового продукта составляет 50... 75 % в зависимости от степени переработки и очистки. В данном случае наблюдаются те же закономерности, что и при производстве муки: чем глубже степень ее переработки, тем меньше микронутриентов и пищевых волокон остается в конечном продукте.
Наиболее распространенные крупы в питании населения могут использоваться либо ежедневно в небольших количествах (например, 4...5 столовых ложек готового «Геркулеса»), либо два-три раза в неделю в виде порции каши или крупяного гарнира. К наиболее распространенным относятся следующие крупы:
* манная, «Артек» -- пшеница;
* овсяная, «Геркулес», толокно -- овес;
* рисовая -- рис;
* ядрица, продел -- гречиха;
* пшено -- просо;
* перловая, ячневая -- ячмень;
* кукурузная -- кукуруза.
Наибольшая пищевая ценность отмечается у гречневой и овсяной круп. Наименьшую нагрузку на желудочно-кишечный тракт при переваривании оказывают манная крупа и рис. Крупы относятся к продуктам длительного хранения в силу того, что их влажность не должна превышать 15 %. В крупах, как и в зерне, строго регламентируется наличие различных примесей (металлопримесей, семян сорных растений, насекомых).
В настоящее время широкую распространенность получили высокотехнологичные продукты переработки зерна -- хлопья, используемые в виде готовых компонентов рациона в составе различных блюд: хлопья с молоком, мюсли (смесь хлопьев с орехами, семенами, сухофруктами и т.п.). Преимуществом зерновых хлопьев является технологическая простота их обогащения витаминами и минеральными веществами, высокие вкусовые качества и быстрота приготовления в домашних условиях. Мука зерновых культур лежит в основе рецептуры таких широко распространенных продуктов, как хлебобулочные изделия и макароны.
В последнее время мы все чаще слышим призывы специалистов о включении цельнозерновых продуктов в ежедневный рацион питания. Эти призывы относятся к людям, страдающим многими заболеваниями, к тем кто борется с лишним весом, к тем кто ведет , а также совершенно здоровым людям для того чтобы сохранить свое здоровье на долгие годы. Продукты из цельного зерна являются основой , принятой большинством диетологов во всем мире. Как понять что такое цельнозерновой продукт, как его найти в магазине и в чём же его польза разберемся в этой статье.
Что такое цельнозерновые продукты.
Зерно различных культур при созревании состоит из трех частей:
- Эндосперм - основная часть зерна, и, по сути, само зерно. Эндосперм содержит углеводы, белки, и минералы.
- Зародыш - часть зерна, которая при благоприятных условиях прорастает и превращается в новое растение. Зародыш является источником большого количества витаминов, минералов ( , и другие), белков и жиров.
- Оболочка - оболочка окружающая и защищающая зерно, которая также называется отрубями. Отруби богаты витаминами группы В, антиоксидантами и клетчаткой.
Именно зерно, сохранившее все три части и является цельнозерновым. При шлифовке, шелушении, лущении и обдирании зерно лишается оболочки и зародыша, тем самым теряя большую часть полезных для здоровья веществ.
Какие продукты являются цельнозерновыми.
К цельнозерновым продуктам относятся пищевые продукты, изготовленные из цельного зерна. Это могут быть крупы (коричневый , крупа, кускус, и другие), а также макаронные и хлебобулочные изделия из и муки грубого помола. В последнее время все чаще появляется на прилавках наших магазинов, это позволяет людям самостоятельно готовить вкусную и полезную выпечку.
Полезные свойства цельнозерновых продуктов:
- Цельнозерновые продукты очень полезны для сердечнососудистой системы, они способствуют уменьшению холестерина, снижению кровяного давления, улучшают состав крови. Людям с заболеваниями сердца необходимо регулярно употреблять продукты из цельного зерна.
- Многие специалисты утверждают, что продукты из цельного зерна помогают защититься от онкологических заболеваний. Многочисленные исследования показывают, что люди, которые регулярно употребляют такие продукты, значительно реже страдают от рака.
- Регулярное употребление цельнозерновых продуктов снижает вероятность возникновения сахарного диабета.
- Благоприятно влияет на нервную систему.
- Благодаря высокому содержанию клетчатки, продукты из цельного зерна улучшают работу желудочно-кишечного тракта, помогают нормализовать пищеварение и избавиться от запоров.
- Регулярное употребление цельнозерновых продуктов улучшает состояние кожи и тем самым помогает людям долгие годы оставаться молодыми и красивыми.
- Завтрак из цельнозерновых продуктов заряжает организм энергией на весь день, а это в свою очередь залог хорошего настроения и самочувствия.
Цельнозерновые продукты для похудения.
Для похудения люди чаще всего начинают снижать употребление пищи богатой углеводами, т.е. перестают употреблять , хлеб, макароны и т.д. Между тем, большинство диетологов рекомендуют наоборот включать эти продукты в свой рацион питания, но с условием, что они должны быть цельнозерновые. Продукты из цельного зерна содержат большое количество клетчатки, которая помогает нормализовать пищеварение, улучшить обмен веществ, очистить организм от токсинов и шлаков, а также надолго сохранить чувство сытости. Кроме этого, цельнозерновые продукты богаты
Зерновые продукты - продукты, изготовленные из пшеницы, риса, овса, кукурузы, гречихи и других злаков, - основа питания людей во многих странах.
Зерна злаков содержат белок, жиры, углеводы, клетчатку, витамины и минералы. Но следует помнить, что эти ценные вещества сосредоточены в разных оболочках зерна.
Сразу под шелухой расположены так называемые отруби . Они содержат клетчатку и витамины группы В. Отруби увеличивает массу поступающей в пищеварительную систему пищи, ускоряют работу кишечника и облегчают дефекацию.
Зародыш зерна содержит витамины, минералы, белок и масла. В состав отрубей и зародыша входят ценные фитонутриенты – растительный лигнин, фитиновая кислота, антиоксиданты и другие соединения.
Эндосперм зерна – источник углеводов. В процессе переваривания пищи углеводы распадаются на сахара, которые потом преобразуются в глюкозу крови, топливо организма человека.
Все перечисленные структурные оболочки - отруби, зародыш и эндосперм – содержаться только в цельных зернах. Сегодня же более популярны продукты, изготовленные из очищенного зерна. В ходе очистки зерно лишается весьма ценных с точки зрения физиологии питания зародыша и отрубей.
В качестве примеров продуктов из очищенного зерна можно назвать пшеничную муку высшего сорта, белый хлеб, белый рис. Очевидно, что для человека более полезны продукты из цельного зерна.
Научные исследования показали, что люди, съедающие больше цельнозерновых и богатых клетчаткой продуктов, подвержены меньшему риску развития ожирения, рака, диабета и болезней сердца, чем люди, которые едят мало таких продуктов.
Сколько надо употреблять зерновых продуктов?
Хотя бы половина из них должны быть из цельного зерна. Количество пищи, съедаемой за один прием, может быть больше одной порции.
Размеры порций зерновых продуктов (примеры):
1 порция - 1 печенье диаметром 5 см,
1 порция - 1 кусок хлеба размером 6x3x3 см,
1 порция - 1/2 стакана отварных круп,
1 порция - 1/2 стакана отварного риса или макарон.
Эти нормы оптимальны для людей, которые кроме обычной повседневной деятельности получают умеренную физическую нагрузку менее 30 минут в день. Те, кто занят более активным физическим трудом, могут потреблять большее количество зерновых.
В соответствии с Пирамидой здорового питания
В процессе переработки зерна в хлебопекарную муку и крупу образуются отруби, зародыш и мучка. Эти побочные продукты, образующиеся при производстве основной продукции, пригодны для использования в качестве сырья в другом производстве или для самостоятельного потребления.
Побочные продукты образуются наряду с основной продукцией в едином технологическом цикле в результате физико-химической переработки сырья и сохраняют максимум полезных веществ в неизменном виде. Они отличаются от основной продукции по своим физико-химическим свойствам.
Анализ химического состава этих продуктов показывает, что они могут служить сырьем дли производства ценных продуктов питания или биологически активных веществ.
В табл. 4.12 приведен химический состав побочных продуктов. Анализ данных показывает, что в этих продуктах присутствует много биологически важных веществ, необходимых для полноценного питания.
В табл. 4.13 приведено содержание незаменимых аминокислот в отрубях, мучке и зародыше, полученных при сортовом помоле пшеницы. Из данных таблицы видно, что в этих продуктах присутствуют все восемь незаменимых аминокислот, не синтезируемых в человеческом организме, особенно много их в белке зародыша. Кроме того, побочные продукты мукомольного и крупяного производств богаты различными витаминами (табл. 4.14).
Все приведенные данные указывают на высокую пищевую ценность этих продуктов, поэтому во всех развитых странах в настоящее время уделяют особое внимание их рациональному использованию.
Отруби. Это побочный продукт помола зерна, состоящий из частиц оболочек и алейронового слоя с примесью частиц зародыша и эндосперма. При помоле пшеницы почти на всех мельницах образуется до 18,5 % отрубей от массы зерна. Пшеничные отруби имеют ценный минеральный состав: около 10 мг/кг фосфора, 40-50 мг/кг марганца, более 80 мг/кг цинка, более 10 мг/кг калия, 5-10 мг/кг меди, а также более 15 других макро- и микроэлементов (кобальт, фтор, железо и др.), необходимых для нормального протекания различных биохимических и физиологических процессов в организме человека; в ржаных отрубях содержание железа достигает 40 мг/кг, марганца 15 мг/кг и т. д.
Кроме того, отруби содержат очень много белка, богатого незаменимыми аминокислотами (лизином, триптофаном, треонином), и других полезных пищевых веществ. Однако отруби плохо усваиваются организмом человека, при этом 30-40 % содержащихся в них белков остаются неиспользованными. Для повышения усвояемости этих белков целесообразно применять диспергирование пшеничных отрубей с отбором фракции величиной до 180 мкм, которая составляет 50% общей массы отрубей. Для повышения биологической ценности массовых сортов хлебобулочных изделий их можно вносить взамен 5 % пшеничной муки второго сорта, а при выработке хлеба украинского нового взамен 10 % ржаной обдирной муки.
По фракционному составу белковых веществ тритикалевые отруби близки к пшеничным (табл. 4.15), что делает их взаимозаменяемыми в технологии пищевых продуктов.
На основе отрубей и продуктов переработки яблок производят обогатительную пищевую добавку «Янтарь», введение которой в рецептуру хлебобулочных (5-10 % к массе муки) и мучных кондитерских изделий (до 10 % к массе готового изделия) позволяет увеличить содержание в них пектина, магния, кальция, пищевых волокон. Этот рецептурный компонент вводят при замесе теста, предварительно перемешав с мукой.
Мучка. Это побочный продукт переработки зерна, который образуется преимущественно в процессе шлифования и состоит из тонко измельченных частиц всех анатомических частей зерновки (плодовой и семенной оболочек и крахмальных зерен с прикрепленными к ним частицами белковой матрицы), проходящих через отверстия сига диаметром 1,5 мм. В состав тритикалевой мучки входит (%): белка - 11,6, крахмала и других углеводов - 4.5,2, клетчатки - 6,44, жира - 1,98. Зольность мучки составляет 2,47%.
Зародыш. Зародыш расположен у основания зерновки пшеницы под некоторым углом к эндосперму. Он состоит из щитка, почечки и зачаточных бугорков корешков. При определенных условиях (достаточное насыщение влагой, доступ кислорода, определенная температура) зародыш начинает прорастать. В нем содержится большое количество полноценных белковых веществ, жира и углеводов, витаминов. В анатомических частях зерновки пшеницы его доля составляет 1,5-3,0 %.
Белок зародыша отличается хорошей усвояемостью и биологической полноценностью, а жир более чем на 80% состоит из непредельных жирных кислот и содержит значительное количество (до 2 %) фосфолипидов.
Зародыш содержит более 20 макро- и микроэлементов. При этом содержание фосфора достигает 1 % и более, калия - более 1 %, натрия - свыше 50 мг/кг, железа - около 100 мг/кг. Кроме того, в зародыше и значительном количестве присутствуют медь, цинк, кобальт и другие микроэлементы.
В массе зерна пшеницы зародыш составляет до 3 %. Его получают при сортовых помолах зерна пшеницы. Цвет зародыша должен быть желтым со светло-коричневым оттенком, вкус - сладким специфическим, запах - присушим зародышу. Влажность не более 15,5 %. Из-за высокого содержания жира (11,7 %) зародышевые хлопья можно хранить лишь 2 мес. В ряде стран пшеничный зародыш добавляют к хлебу в количестве 3...5 % к мессе муки. В результате хлеб получается полноценным по незаменимым аминокислотам, витаминам и микроэлементам. В массовых сортах хлеба им можно заменять 2 % пшеничной муки первого и второго сортов, а в хлебе украинском новом - 5% ржаной обдирной муки.
Хорошие результаты получают также при производстве сахарного печенья с добавлением до 10 % пшеничных зародышей. Применяют зародыш и в производстве специальной муки для кондитерской промышленности, которая идет на выработку шоколадных конфет, тортов, пирожных, кремов и другой продукции.
Кроме того, зародыш рекомендуется применять для диетического питания при болезнях кровеносной системы, нервных расстройствах, для профилактики атеросклероза, укрепления организма при физическом переутомлении. Употребление в пищу 50 г зародыша удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в витаминах.
Зародыш является также хорошим сырьем для производства растительного масла (кукурузного, рисового, пшеничного).
Оставшийся после экстракции масла из зародыша продукт отличается высоким содержанием белка - более 30 %, ценным аминокислотным и минеральным составом. Его используют в виде обогатителя при изготовлении хлебобулочных изделий, сухих ивтраков и диетических кулинарных блюд.
Однако широкое использование зародыша и мучки для производства продуктов питания сдерживается из-за высокого содержания в них жира, богатого ненасыщенными жирными кислотами, что делает их нестойкими при хранении. Они быстро окисляются, что вызывает прогоркание масла и придает неприятный вкус и запах зародышу и мучке. Для предотвращения этого нежелательного явления разработаны и применяются различные методы их стабилизации, в частности сушка и даже поджаривание. При этом биологически активные вещества сохраняются.
В зависимости от способа обработки стабилизированный зародыш может храниться от 1 мес до 2 лет.
Кроме вышеописанных в хлебопечении применяют также другие продукты переработки зерна: сухую пшеничную клейковину, кукурузные хлопья и экструдаты.
Сухая пшеничная клейковина. Это белок, полученный чисто механическим путем из пшеничной муки с использованием самых передовых технологий.
Использование клейковины позволяет значительно улучшить качество хлебобулочных изделий, в том числе из муки с пониженными хлебопекарными свойствами.
Клейковина предупреждает опадание теста на стадии брожения. В результате применения клейковины хлебобулочные изделия становятся воздушными по структуре и их объем увеличивается. Благодаря улучшенной способности связывания воды клейковиной выход теста повышается, а срок хранения выпекаемых изделий удлиняется.
Сухая пшеничная клейковина «Райсио» рекомендуется для получения белково-пшеничного хлеба, в том числе по ускоренной технологии приготовления теста, предусматривающей продолжительность его брожения в течение 30-40 мин.
Сухую клейковину «Райсио» рекомендуется использовать в количестве 2-4 % к массе муки. При этом качество изделий улучшается по удельному объему и формоустойчивости на 10-20 %; пористости - па 3-5 %: сжимаемости мякиша - на 15-50 %; а выход продукции увеличивается на 2-3 %.
Кукурузные хлопья. Из зерна кукурузы получают более 550 различных продуктов, в том числе муку, крупу, масло, воздушную кукурузу, кукурузные палочки, спирт, пиво, связующие вещества, питательные среды для культур микроорганизмов, некоторые лекарства, экстракты, пасты и др., в том числе кукурузные хлопья, которые представляют собой готовый продукт питания, не требующий дополнительной кулинарной обработки. Их изготавливают путем плющения предварительно ароматизированных раздробленных зерен. Кукурузные хлопья хорошо сохраняют свои свойства, поэтому их удобно использовать в походах, экскурсиях и экспедициях. Кроме того, их употребляют на гарнир к мясным рубленым или отбивным котлетам и жареному мясу, для чего сами хлопья с добавлением сливочного масла предварительно обжаривают. Кукурузные хлопья употребляют также с фруктовыми и ягодными соками, компотами, киселем, чаем, кофе, молоком и кисломолочными продуктами, какао, пивом, различными сухофруктами, вместо гренок с супами и бульонами.
Кукурузные хлопья и попкорн, относящиеся к продуктам с наиболее благоприятным соотношением содержания клетчатки и углеводов, наиболее приемлемы для питания работников умственного труда. Содержание жира в них выше, чем в гречневой крупе (4,2 против 3,0 %), а количество железа в три раза выше, чем в гречневой и других крупах.
При производстве кукурузных хлопьев в качестве вторичного продукта получаются панированные сухари.
Экструдаты. Продукты экструдирования из нешелушеного зерна ржи, ячменя, кукурузы, гречихи, сои, проса обладают хорошими потребительскими органолептическими свойствами: вкус и запах - свойственный каждому из видов зерна: цвет - от кремового до светло-коричневого. По структуре экструдаты представляют собой сухую мелкопористую хрустящую массу с высокой пищевой ценностью (за счет присутствия незаменимых аминокислот, пищевых волокон и минеральных веществ), низкой себестоимостью и энергетической ценностью.
Медико-биологическими и клиническими испытаниями доказано, что нехватка пищевых волокон (клетчатки, гемицеллюлоз, лигнина) в ежедневном рационе питания - одна из причин распространения так называемых болезней цивилизации: атонии кишечника, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, сахарного диабета и других.
Балластные вещества связывают и выводят из организма вредные соединения, в том числе ионы тяжелых металлов, радионуклиды и пр.
Значение пищевых продуктов в питании человека определяется их химическим составом. В экструдатах имеются практически все необходимые для человека вещества: белки, углеводы, жиры, минеральные соли, витамины. Полуфабрикаты экструдирования содержат в среднем 10-12% белков, около 70% углеводов, среди которых преобладает крахмал, 2-5 % жиров и около 2 % минеральных веществ. Полуфабрикат экструдирования из сои характеризуется повышенным содержанием белка (в среднем 30 %).
По качеству белка полуфабрикат экструдирования из гречихи в значительной степени может заменить в питании человека более дорогие продукты животного происхождения.
Полуфабрикат экструдирования из ячменя богат сахарами, которые придают кондитерским изделиям приятный сладковатый вкус и снижают опасность возникновения гипергликемии.
Жиры, входящие в состав экструдатов, обладают большим запасом потенциальной энергии. Например, в соевом экструдате в среднем содержится 18 % жира.
Результаты исследований безопасности полуфабрикатов экструдирования показали их соответствие требованиям СанПиH 2.3.2.1078-01.
Применение экструдатов зерновых культур для производства пищевых продуктов способствует их обогащению белками, пищевыми волокнами, минеральными веществами и витаминами.
ЗЕРНОВЫЕ ПРОДУКТЫ получают из зерновых культур; они являются основными в питании большинства населения. Основные продукты переработки зерна - крупа (см.) и мука (см.). Последняя служит источником производства хлеба, а также большого ассортимента хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий. Зерно, кроме того, используется для получения крахмала, спирта и других продуктов.
В зерне различают: основную питательную часть, составляющую в среднем 85% его массы (эндосперм); биологически активную часть, составляющую 1,5% (зародыш); оболочки, составляющие ок. 14%. Хим. состав зерна зависит от его вида и условий культивирования. Зерновые культуры делятся на следующие основные группы: хлебные злаки- пшеница, рожь, ячмень, кукуруза и др. - содержат в среднем 65-67% углеводов, 10-12% белков, ок. 2% жиров, 13-14% воды; бобовые- горох, фасоль, чечевица - содержат 23-25% белков, 50-55% углеводов, ок. 2% жиров, 13-14% воды; масличные - подсолнечник, арахис - содержат 21 - 26% белков, 45-53% жиров, 5-10% углеводов, 8-10% воды.
3. п. в питании человека являются основным источником растительного белка и углеводов, а также витаминов группы В и минеральных солей.
Снижение качества зерна и его порча при получении, хранении и транспортировке могут происходить в результате жизнедеятельности микроорганизмов (бактерий и грибов), засоренности зерна семенами сорных растений, а также в результате развития и жизнедеятельности в зерне насекомых - амбарных вредителей (см. Вредители зерна, зернопродуктов).
Микрофлора зерна разнообразная. Основными факторами, способствующими развитию микрофлоры зерна при хранении, является повышение влажности и температуры воздуха в хранилищах. При этом активизируется жизнедеятельность микроорганизмов, сопровождаемая активацией ферментов и биохим, реакций с выделением тепла. Под влиянием жизнедеятельности плесневых грибов нарушается оболочка зерна, открывается свободный доступ к эндосперму, который увлажняется и инфицируется различными микроорганизмами.
При оценке качества 3. п. учитывается степень пораженности зерна амбарными вредителями (по количеству живых экземпляров, обнаруживаемых в 1 кг зерна).
К мерам борьбы с амбарными вредителями относятся дезинсекция хранилищ, организация строгого контроля, исключающего возможность попадания насекомых-вредителей в хранилище с партиями принимаемого зерна, гамма-облучение зерна перед загрузкой в элеваторы, поддержание в хранилищах установленной влажности и температуры.
Библиография: Гигиена питания, под ред. К. С. Петровского, т. 1-2, М., 1971; Кретович В. Л. Биохимия зерна и хлеба, в кн.: Техническая биохим., под ред. В. Л. Кретовича, с. 18, М., 1973, библиогр.
В. А. Кудашева.
