PL247598B1 - Makaron o właściwościach prozdrowotnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest makaron o właściwościach prozdrowotnych zawierający pełnoziarnistą mąkę z pszenicy durum, charakteryzujący się tym, że zawiera w stosunku wagowym: mąkę z soczewicy czarnej w ilości od 60 do 85% i mieloną łuskę gryki w ilości od 2 do 6% oraz pełnoziarnistą mąkę z pszenicy durum w uzupełnieniu do 100%. Korzystnie, zawiera dodatek składników mineralnych: chromu i cynku, każdy w ilości od 15% RWS do 50% RWS w porcji 100 g produktu po ugotowaniu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest makaron o właściwościach prozdrowotnych, w szczególności przeznaczony do stosowania jako środek spożywczy w profilaktyce cukrzycy typu II.

Cukrzyca stanowi jedną z chorób cywilizacyjnych, na którą z każdym rokiem zapada coraz większy odsetek osób. Przewiduje się, że tendencja wzrostowa nadal będzie się utrzymywać. Z występowaniem cukrzycy pośrednio wiąże się otyłość, zwłaszcza otyłość brzuszna, którą uważa się za najistotniejszy środowiskowy czynnik ryzyka cukrzycy typu 2. W badaniach statystycznych prowadzonych na terenie Wielkiej Brytanii wykazano, że 17,6% osób z nadwagą lub otyłością powyżej 18 roku życia miało zdiagnozowaną cukrzycę typu 2, a 90% dorosłych w wieku 16-54 z cukrzycą typu 2 miało nadwagę lub otyłość.

Podstawą terapii w każdej z form cukrzycy jest dieta. Zaleca się ograniczenie spożycia cukrów prostych, jak laktoza, fruktoza, sacharoza, a zwiększenie udziału węglowodanów złożonych. Wzrost glikemii po posiłkowej można ograniczyć opóźniając trawienie i/lub wchłanianie substancji odżywczych poprzez spożywanie posiłków skomponowanych z różnych rodzajów substratów energetycznych, w tym bogatych we włókno pokarmowe.

Nie bez znaczenia jest również stres oksydacyjny, który może być bezpośrednim lub pośrednim czynnikiem ryzyka wystąpienia różnych zaburzeń oraz chorób, a także może nasilać istniejące już stany chorobowe. W związku z tym prowadzone są liczne badania nad rolą stresu oksydacyjnego w etiologii i przebiegu wybranych chorób i rolą przeciwutleniaczy zawartych w żywności w niwelowaniu niepożądanych skutków działania wolnych rodników w organizmie człowieka (Jopkiewicz, 2018).

Z makaronów, które mogą być stosowane w profilaktyce cukrzycy, zalecane są makarony z mąk pełnoziarnistych, zawierających więcej błonnika pokarmowego oraz makarony z mąk z roślin strączkowych, które charakteryzuje niższy indeks glikemiczny.

Pośród roślin strączkowych niski indeks glikemiczny, charakteryzuje soczewicę, dzięki czemu jej spożywanie hamuje uczucie głodu i stabilizuje poziom glukozy we krwi. Dlatego polecana jest dla diabetyków.

Z publikacji patentowych lub publikacji zgłoszeń patentowych znanych jest wiele receptur makaronów, w skład których wchodzi soczewica. Oprócz soczewicy stosuje się jednak dodatkowo wiele innych dodatków wybranych spośród warzyw, owoców, innych roślin strączkowych, czy też ziaren. Tego typu rozwiązania znane są na przykład z publikacji:

- CN103989064A, w której ujawniono odporny na rozgotowanie makaron o wysokiej zawarto- ści błonnika,

- CN103704602A, dotyczącej makaronu składającego się z surowców w częściach wago- wych: 70 do 80 części pszenicy, 40 do 50 części fasoli pinto, 30 do 40 części soczewicy, 10 do 15 części miłorzębu japońskiego, 10 do 15 części owoców gorgony, 17 do 22 części pora, 20 do 25 części cebuli, 19 do 26 części baraniny i innych składników,

- KR101808301B1, dotyczącej kompozycji makaronu pełnoziarnistego obejmującej: 65 do

80% wagowych mąki pełnoziarnistej; 5 do 15% wagowych skrobi; 5 do 15% wagowych proszku z soczewicy; 0,5 do 1,5% wagowych soli morskiej; 0,5 do 1,5% wagowych zemulgowanego oleju,

- RU2769733C1, ujawniającej mieszankę do produkcji wyrobów makaronowych przeznaczo- nych dla pacjentów w podeszłym wieku. Mieszanka zawiera mąkę z soczewicy, mąkę grochową i/lub fasolową i/lub ciecierzycę, proszek cebulowy i/lub buraczany, kurkumę i/lub paprykę i/lub majeranek oraz suszone wodorosty w następujących proporcjach składników recepturowych początkowych,% mas.: mąka z soczewicy - 15-60, mąka grochowa i/lub fasolowa i/lub z ciecierzycy - nie więcej niż 50, proszek cebulowy i/lub buraczany - nie więcej niż 15, kurkuma i/lub papryka i /lub majeranek - nie więcej niż 5, suszone wodorosty - dopełnienie do 100,

- CN112568370A, dotyczycącej makaronu o właściwościach wspomagających kontrolę wagi i wpływającego na prawidłowy poziom glukozy we krwi. Makaron według wynalazku przygotowywany jest z: proszku z ignamu 40%, mąki gryczanej 30%, mąki pełnoziarnistej 10%, mąki grochowej 5%, mąki jęczmiennej 5%, mąki z soczewicy 5%, głogu 1%, jagód 1%, jujuby 1%, czarnego sezamu 1%,

- RU2289952C1, ujawniającej kompozycję do wyrobu makaronu o podwyższonej zawartości białka i zbilansowanym składzie aminokwasowym, zawierającą mąkę pszenną i wodę, a także dodatki zawierające białko, takie jak mąka strączkowa, a mianowicie mąka grochowa w ilości 10% w przeliczeniu na masę mąki pszennej lub mąka z soczewicy w ilości 10% w przeliczeniu na masę mąki pszennej, lub dodatek kompleksowy zawierający mąkę z fasoli w ilości 2,5% w przeliczeniu na masę mąki pszennej oraz puree z jesionu dzikiego w ilości 7,5% w przeliczeniu na masę mąki pszennej,

- RO135030A2, dotyczącej sposobu wytwarzania bezglutenowego produktu mącznego w postaci makaronu. Sposób według wynalazku obejmuje etap przygotowania ciasta przez zmieszanie i homogenizację mąki z zielonej soczewicy z mąką z ciecierzycy, mąką z buraków, mąką z topinamburu, skrobią ziemniaczaną, solą morską, olejem z pestek winogron i wodą,

- EP1749450B1, przedstawiającej recepturę makaronu bezglutenowego, składającego się z następujących suchych składników w proszku:

a) 50% do 90% wagowych naturalnie bezglutenowego surowego źródła skrobi;

b) 2 do 60% wagowych mąki bezglutenowej i/lub

c) 0,5 do 30% wagowych bezglutenowego źródła białka;

d) 0,1 do 5% wagowych bezglutenowego emulgatora;

przy czym źródłem bezglutenowych mąki i białka jest groch, fasola, bób, soja, chleb świętojański, soczewica, orzeszki ziemne, łubin i/lub ich mieszanina,

- WO2018166876A1, dotyczącej suchego makaronu na bazie surowców mącznych, składają- cego się z wstępnie ugotowanej mąki z obranych roślin strączkowych i opcjonalnie zawierającego gluten mąki lub ziaren zbożowych, w którym ilość wspomnianej wstępnie ugotowanej mąki z obranych roślin strączkowych wynosi co najmniej 50% wag. masy określonych surowców mącznych; wstępnie obgotowana mąka z roślin strączkowych to jedna lub więcej roślin strączkowych wybranych z grupy składającej się z grochu, bobiku, soczewicy, ciecierzycy i ich mieszanin; makaron jest wolny od środków wiążących i mąka z roślin strączkowych ma indeks (PDI) rozpraszania białka większy lub równy 55,

- JP6792308B1, opisującej kompozycję makaronu, która zawiera rośliny strączkowe oraz 3% masy lub więcej nierozpuszczalnego błonnika pokarmowego w przeliczeniu na suchą masę oraz 10% masowych lub więcej skrobi w przeliczeniu na suchą masę oraz 4% masy lub więcej białka w przeliczeniu na suchą masę. Roślina strączkowa wybrana jest spośród gatunków: Pisum, Phaseolus, Cajanus, Vigna, Vicia, Cicer i Lens,

- ES2176068A1, dotyczącej procesu wytwarzania makaronu wzbogaconego w białko. Białko pochodzi z suszonych warzyw, takich jak ciecierzyca, fasola i soczewica. Mieszanka składa się ze składników: woda (między 8% a 25% całkowitej masy suchej mieszanki w wodzie), mączka warzywna (między 15% a 30% całkowitej masy suchej mieszanki), oczyszczona semolina pszenna (między 0% a 50% całkowitej masy suszu) oraz mąki z pszenicy twardej (między 0% a 80% całkowitej masy suszu),

- CN107788355A dotyczy makaronu hipoglikemicznego wykonanego ze składników obniżają- cych poziom cukru we krwi, w tym pszenicy 40%, owsa 20%, gryki 20%, soczewicy 15% i papai w proszku 5%.

Celem wynalazku jest zaproponowanie makaronu, który cechował się będzie wysoką wartością żywieniową białka, znaczną zawartością błonnika pokarmowego przy jednoczesnym wysokim poziomie aktywności przeciwutleniającej i wysokiej zawartość związków fenolowych. Makaron powinien przy tym charakteryzować się korzystnymi właściwościami sensorycznymi i mieć prosty skład.

Cel ten realizuje makaron o właściwościach prozdrowotnych, zawierający pełnoziarnistą mąkę z pszenicy durum, którego istotą jest to, że zawiera w stosunku wagowym: mąkę z soczewicy czarnej w ilości od 60 do 85%, mieloną łuskę gryki w ilości od 2 do 6% oraz pełnoziarnistą mąkę z pszenicy durum w uzupełnieniu do 100%.

Korzystnie, makaron zawiera dodatek składników mineralnych: chromu i cynku, każdy w ilości od 15% RWS do 50% RWS w porcji 100 g makaronu po ugotowaniu.

Korzystnie, zawartość polifenoli wynosi przynajmniej 4,60 mg/g makaronu w przeliczeniu na kwas ferulowy przed ugotowaniem i 4,00 mg/g makaronu po ugotowaniu, a aktywność przeciwutleniająca jest nie mniejsza niż 6,90 mgTx/g makaronu przed ugotowaniem i 7,50 mgTx/g po ugotowaniu.

Makaron bazujący na mące z soczewicy czarnej, uzupełniony mąką razową z pszenicy durum, w głównej mierze składa się z węglowodanów złożonych i charakteryzuje się wysoką zawartością błon nika pokarmowego. Mąka z czarnej soczewicy jest ponadto doskonałym źródłem substancji bioaktywnych (polifenoli), co sprawia, że makaron idealnie wpisuje się w środki spożywcze pożądane do stosowania w profilaktyce cukrzycy typu II.

Makaron według obecnego wynalazku charakteryzuje się też, przede wszystkim dzięki obecności mąki z czarnej soczewicy, wysoką aktywnością przeciwutleniającą. Mianowicie, na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano, że spośród surowców bazowych stosowanych do przygotowania makaronu, najwyższą zawartością związków polifenolowych oraz aktywnością przeciwutleniającą charakteryzowała się mąka z czarnej soczewicy. Przewyższała ona znacząco mąkę pełnoziarnistą z pszenicy durum oraz mąkę z różnych nasion roślin strączkowych, w tym mąkę z ciecierzycy albo soczewicy żółtej.

Źródłem flawonoidów jest również ziarno gryki, która zawiera: rutynę, kwercetynę, orientynę, witeksynę, izowiteksynę i izoorientynę, przy czym największy udział w ogólnej puli flawonoidów ma rutyna. Istotne jest, że zawartość substancji o właściwościach bioaktywnych w różnych częściach anatomicznych ziarna gryki jest zróżnicowana. Jednakże szczególnie wartościowa pod względem ilość błonnika pokarmowego oraz substancji przeciwutleniających jest łuska gryki, która polecana jest osobom dotkniętym między innymi takim schorzeniem jak cukrzyca.

Makaron według wynalazku charakteryzuje wysoka zawartość naturalnie występującego błonnika pokarmowego. Dieta wysokobłonnikowa sprzyja wolniejszemu opróżnianiu żołądka, wolniejszemu pasażowi jelitowemu i przez to zmniejszonemu wchłanianiu m.in. glukozy, cholesterolu, triacylogliceroli. Dieta wysokobłonnikowa zmniejsza zapotrzebowania na insulinę.

Kolejną zaletą makaronu jest większa wartość odżywcza zawartego w niej białka. Rośliny strączkowe bogate są w lizynę, natomiast aminokwasem ograniczającym jest metionina. Z kolei produkty zbożowe zawierają dużo metioniny, a mało lizyny (Kowierska i in., 2010). Dzięki połączeniu mąki pszennej i mąki z soczewicy czarnej w jednym produkcie uzyskano efekt wzajemnego uzupełnienia egzogennych aminokwasów limitujących, a co za tym idzie zwiększono wartość biologiczną białka.

Wzbogacenie makaronu w cynk pomaga utrzymać prawidłowy metabolizm węglowodanów; chrom natomiast pomaga w utrzymaniu właściwego poziomu glukozy we krwi.

Zaproponowany skład makaronu pozwala zatem uzyskać produkt o wysokich wartościach odżywczych białka, przy jednoczesnej wysokiej zawartości związków fenolowych i wysokim poziomie zdolności antyoksydacyjnej, który nie spotykany był w dotychczas znanych kompozycjach makaronów złożonych z mąki pszennej i mąki z roślin strączkowych. Makaron cechuje wysoka zawartość błonnika pokarmowego, a wszystkie wskazane cechy produktu pozwalają zakwalifikować go jako pełnowartościowy środek spożywczy w profilaktyce cukrzycy typu II. Makaron charakteryzuje się, przy zachowaniu właściwości prozdrowotnych, korzystnymi właściwościami sensorycznymi i ma prosty skład.

Makaron o właściwościach prozdrowotnych szczegółowo przedstawiono w przykładzie realizacji, poniżej.

Do przygotowania makaronu użyto poniższych kompozycji składników wymieszanych w stosunku wagowym:

Przykład 1

- mąka z soczewicy czarnej 70%,

- mąka pełnoziarnista z pszenicy durum 27%,

- mielona łuska gryki 3%,

- substancje wzbogacające - chrom i cynk, każda na poziomie uzyskania ok. 25-30% RWS w porcji 100 g produktu po ugotowaniu.

Przykład 2

- mąka z soczewicy czarnej 75%,

- mąka pełnoziarnista z pszenicy durum 19%,

- mielona łuska gryki 6%,

- substancje wzbogacające - chrom i cynk, każda na poziomie uzyskania ok. 25-30% RWS w porcji 100 g produktu po ugotowaniu.

Przykład 3

- mąka z soczewicy czarnej 80%,

- mąka pełnoziarnista z pszenicy durum 15%,

- mielona łuska gryki 5%,

- substancje wzbogacające - chrom i cynk, każda na poziomie uzyskania ok. 25-30% RWS w porcji 100 g produktu po ugotowaniu.

Makaron wytworzono w następujący sposób:

Odmierzone surowce suche (mąka z czarnej soczewicy, mąka pełnoziarnista z pszenicy durum, mielona łuska gryki i substancje wzbogacające w postaci chromu i cynku), według przykładów 1, 2 i 3, zmieszano mechanicznie. Następnie mieszaniny składników połączono z wodą w ilości pozwalającej na uzyskanie ciasta o wilgotności 28 + 34%.

Tak przygotowane kompozycje surowcowe poddano procesowi mieszania trwającemu do 20 minut w atmosferze próżni (-550+-700 mmHg). Wytworzone ciasto poddane zostało dalszemu uplastycznianiu w komorze ślimakowej i przetransportowane za pośrednictwem ślimaka na matrycę nadającą pożądany kształt np. świderek, rurka, muszelka, spaghetti itp. Ciśnienie podczas formownia makaronu wynosiło od 70 do 140 bar. W dalszym etapie makaron został poddany procesowi suszenia w wyniku którego obniżono wilgotność makaronu do poziomu nie większego niż 13%.

Zawartość związków fenolowych ogółem w mące z soczewicy czarnej była ponad czterokrotnie większa niż w mące pełnoziarnistej z pszenicy durum (8,605 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy vs 2,005 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy, przy jednokrotnej ekstrakcji tych związków z materiału mieszaniną aceton : woda 7 : 3), zaś jej zdolność do zmiatania wolnych rodników, obliczona metodą TEAC (ang. Trolox® Equivalent Antioxidant Capacity) - ekwiwalent potencjału przeciwutleniającego troloksu w reakcji z kationorodnikiem ABTS*+, była aż dziewięciokrotnie wyższa (16,484 mgTx/g surowca vs 1,797 mgTx/g surowca).

Porównano ponadto zawartość związków fenolowych i zdolność antyoksydacyjną w mąkach z soczewicy czarnej, ciecierzycy i soczewicy żółtej.

Zawartość związków fenolowych ogółem w mące z soczewicy czarnej była ponad siedmiokrotnie większa niż w mące z ciecierzycy (8,605 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy vs 1,210 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy), zaś jej zdolność do zmiatania wolnych rodników była prawie dziewięciokrotnie wyższa 16,484 mgTx/g surowca vs 1,853 mgTx/g surowca).

W porównaniu natomiast do mąki z soczewicy żółtej, zawartość związków fenolowych ogółem w mące z czarnej soczewicy była prawie siedmiokrotnie większa (8,605 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy vs 1,283 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy), zaś jej zdolność do zmiatania wolnych rodników była ponad siedmiokrotnie wyższa 16,484 mgTx/g surowca vs 2,211 mgTx/g surowca).

Dla gotowego makaronu według wynalazku stwierdzono, że najwyższą zawartością związków fenolowych charakteryzował się zatem makaron wytworzony na bazie soczewicy czarnej, mąki razowej z pszenicy durum z dodatkiem łuski gryki. Analiza przeprowadzona dla makaronu otrzymanego z kompozycji według przykładu 1 wykazała, że zawartość polifenoli była w nim ponad 2 + 2,5-krotnie większa niż w makaronach z dodatkiem innych mąk strączkowych (4,770 mg/g surowca w przeliczeniu na kwas ferulowy przed ugotowaniem i 4,181 mg/g surowca po ugotowaniu). Makaron na bazie czarnej soczewicy charakteryzował się także najwyższą aktywnością przeciwutleniającą 2,5 + 3-krotnie większą niż w makaronach z dodatkiem innych mąk strączkowych (7,853 mgTx/g surowca przed ugotowaniem i 8,989 mgTx/g po ugotowaniu).

Analiza potencjału antyutleniającego, zastosowanej jako dodatek, łuski gryki wykazała, że zawartość związków fenolowych wynosiła 4,952 mg/g, natomiast aktywność przeciwutleniającą 7,602 mgTx/g.

Wytworzony makaron zawierał 8,2 g błonnika w 100 g makaronu ugotowanego, podczas gdy w zwykłym makaronie, w którym zamiast mąki z czarnej soczewicy i mielonej łuski gryki zastosowano mąkę makaronową ilość błonnika wynosiła 3,4 g w 100 g makaronu ugotowanego.

Bibliografia:

1. Kowierska A. i in. 2010. Zawartość frakcji węglowodanowych i aminokwasów w ziarnie pszenicy wyprodukowanym w dwóch następujących po sobie latach. Acta Sci. Pol. Zootechnica 9(4), 135-146.

2. Jopkiewicz, S., 2018. Oxidative stress: Part I. Oxidative stress as a factor in the development of civilization diseases. Med. Środowiskowa - Environ. Med. 21, 48-52. https://doi.org/10.19243/2018207.

Claims (3)

1. Makaron o właściwościach prozdrowotnych zawierający pełnoziarnistą mąkę z pszenicy durum, znamienny tym, że zawiera w stosunku wagowym: mąkę z soczewicy czarnej w ilości od 60 do 85% i mieloną łuskę gryki w ilości od 2 do 6% oraz pełnoziarnistą mąkę z pszenicy durum w uzupełnieniu do 100%.

6 PL 247598 B1

2. Makaron według zastrz. 1 znamienny tym, że zawiera dodatek składników mineralnych: chromu i cynku, każdy w ilości od 15% RWS do 50% RWS w porcji 100 g produktu po ugotowaniu.

3. Makaron według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawartość polifenoli wynosi przynajmniej 4,60 mg/g makaronu w przeliczeniu na kwas ferulowy przed ugotowaniem i 4,00 mg/g makaronu po ugotowaniu, a aktywność przeciwutleniającą jest nie mniejsza niż 6,90 mgTx/g makaronu przed ugotowaniem i 7,50 mgTx/g po ugotowaniu.