Учени от Висшето техническо училище по селскостопанско инженерство в кампуса на Паленсия към университета във Валядолид (UVa) от години работят по подобряване на продукти без глутен, предназначени за пациенти с целиакия и хора, които предпочитат разнообразна диета, която не включва глутен.потребление на пшеница. Целта на тази група от UVa Food Technology Area е да подобри както хранителните качества на продуктите, така и техните функционални характеристики. В момента те започват нов проект от Националния план за R + D + i, за да постигнат това чрез микровълнови и ултразвукови процедури

микровълновите

„Целиакията представлява едно от най-разпространените човешки генетични заболявания днес“, казва изследователят Фелицидад Ронда, ръководител на проекта. Между 1 и 2% от населението страда от това разстройство и има проблеми с намирането на продукти, които не съдържат протеини, които предизвикват тази нежелана реакция и които също имат добро качество.

Целиакията е свързана с трайна непоносимост към глутен. По-конкретно, протеиновата фракция, с която е свързана, е проламин от пшеница или глиадин, въпреки че има подобни проламини в ръжта, ечемика и тритикале, които също са в състояние да увредят чревната лигавица на пациенти с целиакия. Освен това овесът не се счита за напълно безопасен.

Поради тази причина хлябовете без глутен, предлагани на пазара, обикновено се произвеждат от оризово брашно и нишестета, царевица и картофи, наред с други. Проблемът е, че при тях диетата на страдащите от целиакия страда от дефицит на протеини и фибри.

За да се опитат да разрешат това, учените от UVa са изследвали обогатяването на хлябове без глутен с фибри, протеини от различен произход - например от соя и грах - и от бета-глюкани, извлечени и пречистени от овес и ечемик. Друга алтернатива е да се използват брашна с висока присъща хранителна стойност, като теф, безглутенова зърнена култура от етиопски произход, която изследователите от Паленсия също са проучили задълбочено. В тази линия други източници на нишесте и брашна с висока хранителна стойност са сорго, просо, киноа, амарант, елда и дори нахут.

Преодоляване на технологичен проблем
Във всеки случай използването на не-пшенични брашна в печени изделия е технически много сложно поради липсата на структурна протеинова мрежа. Глутенът е биополимер, отговорен за създаването на вискоеластичната мрежа, която задържа газа, произведен по време на ферментацията и генерира добре разработен продукт. „Създаването на присъщите вискоеластични свойства на пшеницата е съществено условие за получаване на ферментирали хлебни продукти, технологично жизнеспособни и сензорно приемливи“, казва Фелицидад Ронда. Досега се използваха хидроколоиди, вещества, които имитират действието на глутена, но които имат някои проблеми и значително оскъпяват продуктите.

Новият проект отваря още една линия на изследване, която се опитва да подходи към проблема от нова гледна точка. Работата ще започне със суровини с високо присъщо хранително съдържание, но опитвайки се да постигне желани функционалности, като вискоеластичност и капацитет за задържане на газ, които позволяват да се получат жизнеспособни и сензорно привлекателни продукти. Ключът е да се модифицират структурните и физикохимичните свойства на брашното чрез микровълново лъчение и ултразвук.

„Термичните обработки на брашна и конюгирани нишестета с увеличаване на естествената им влажност имат за цел да провокират физически модификации на нишестето, които променят неговите физико-химични и функционални свойства, но без да разрушават гранулираната му структура“, посочва изследователят. Микровълновата енергия създава висока проникваща топлина в материалите, защото водните молекули абсорбират тази енергия. Тази система позволява да се обработва по много по-бърз начин, с по-ниска цена и по-високо качество от конвенционалните системи.

От друга страна, ултразвукът е механична вълна с честота, по-висока от прага на човешкия слух. В този случай те причиняват големи енергийни вълни и локални повишения на температурата, които променят физическите и химичните условия на брашното. По този начин те могат също така да модифицират своите свойства, за да отговарят по-добре на процесите на печене.

Учени и компании
Проектът, който продължава четири години, е пример за сътрудничество и взаимодействие между изследователски групи. Води се от Фелицидад Ронда, който обединява изследователската група ProcerealTech и е професор по хранителни технологии. В него участват и професор Педро А. Кабалеро и изследователите Марина Вилануева и Сандра Перес, интегрирани в гореспоменатата група.

Той е координиран с проект на Института по агрохимия и хранителни технологии (IATA, CSIC) на професор Конча Колар и включва сътрудничеството на изследователи от Университета Аристотел в Солун (Гърция), професорите Костас Билиадерис и Атина Лазариду и Института Етиопски Служител по земеделските изследвания, д-р Workineh Abebe, който ще осигури брашно от контролирани сортове. С него си сътрудничи и Хосе Мария Муньос, професор в катедрата по електричество и електроника в UVa, който предоставя съществена подкрепа при използването и проектирането на оборудване за измерване и обработка. Професор Йоана Харасим от Вроцлавския икономически университет (Полша) наскоро се присъедини към тази група с индивидуалната стипендия „Мария Склодовска - Кюри“, която ще й позволи двугодишен престой. Това сътрудничество ще улесни платежоспособността на изследването на елда, псевдозърнена култура, която основната държава производител на Европейския съюз има в Полша.