Исследователи ищут в рисе ингредиенты для «чистой этикетки»

Естественные полифенолы и белки из пигментированного воскового риса могут помочь улучшить текстуру крахмальных ингредиентов без химической модификации — изменение, которое может приветствоваться некоторыми потребителями, считает профессор химии углеводов Я-Джейн Ван.

Химически модифицированный крахмал — обычный загуститель в супах и других продуктах. Без модификации крахмал разрушается при высокотемпературной обработке и высоких нагрузках сдвига и перестаёт правильно функционировать как загуститель.

Поскольку потребители выражают обеспокоенность по поводу химически модифицированных ингредиентов, Ван изучает альтернативы. С помощью гранта в $400 000 от Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США, полученного в 2023 году, Ван исследует, как использовать полифенолы и белки, естественным образом присутствующие в пигментированном восковом рисе, в качестве натурального усилителя крахмала.

Полифенолы — это микронутриенты, естественно содержащиеся в растениях. Она использовала пигментированный восковой рис из-за присутствия в нём полифенолов и возникающего взаимодействия полифенол-белок. «Восковой» рис также известен как «клейкий» или «сладкий» из-за низкого уровня амилозы — одного из компонентов крахмала.

Более высокие уровни амилозы заставляют рис рассыпаться, тогда как более низкие уровни создают более высокую вязкость. Взаимодействия полифенол-белок, естественно присутствующие в пигментированном рисе, помогают сохранять вязкость (густоту) продукта в процессе приготовления.

Идея проекта возникла из предыдущего исследования Ван, которое изучало возможность использования взаимодействий между полифенолами, белком и крахмалом в пигментированном восковом рисе для увеличения чувства сытости. В том проекте было обнаружено, что уникальные взаимодействия полифенол-белок позволяют крахмалу сильнее набухать в кислых условиях, имитирующих желудочную среду.

«Крахмал, когда он набухает, похож на воздушный шар — он становится всё больше и больше», — поясняет Ван. Во время обработки пищи «температура, сдвиг, высокая кислотность полностью разрушат этот шар. Вы хотите, чтобы шар набухал больше — так создаётся вязкость, — но не хотите, чтобы он набухал слишком сильно. Взаимодействия полифенол-белок помогают сохранить структуру крахмала, чтобы он оставался на этой стадии».

Потребительское восприятие и преимущества

«Чистая этикетка» — не научный термин, но пищевая промышленность, учёные и потребители определяют это явление как выбор продуктов с легко узнаваемыми ингредиентами, без искусственных добавок или синтетических химикатов.

Исследование Ван может смягчить обеспокоенность, связанную с модифицированным крахмалом. Использование пигментированного воскового риса вместо модифицированного крахмала также может дать дополнительные экологические и оздоровительные преимущества.

При любой химической модификации остаётся остаток, отмечает Ван, поэтому использование естественного крахмала с такими свойствами устраняет эту проблему. Полифенолы, как известно, обладают антиоксидантными, противовоспалительными и антидиабетическими свойствами.

Трёхэтапный подход

Исследование пройдёт в три фазы:

1. Оценка образцов риса и содержания в них белков, крахмала и полифенолов (этап завершён, статья опубликована в Journal of Cereal Science).
2. Определение природы взаимодействий полифенол-белок в рисе. Прочные связи помогают сохранить целостность гранул при высоких нагрузках сдвига, температуре и в кислых условиях.
3. Применение термической обработки для изменения степени взаимодействий полифенол-белок, чтобы получаемые продукты давали широкий диапазон вязкостей для разных применений.

«Мы действительно хотим увидеть возможность коммерциализации получаемой технологии», — говорит Ван. Она надеется, что компании смогут использовать этот подход для производства каш, пудингов или пасты.