Ученые сварили спагетти в тяжелой воде, просветили их рентгеновским излучением и пучком нейтронов, чтобы понять, могут ли макароны без глютена иметь приятные вид и текстуру.
Глютен, он же клейковина, — основная белковая составляющая муки, образованная довольно обширным семейством протеинов с похожими свойствами. У некоторых людей употребление продуктов, содержащих глютен, вызывает расстройства пищеварения. От глютен-ассоциированных заболеваний (целиакии, аллергии на пшеницу и прочих) страдает до шести процентов населения в некоторых популяциях, но чаще около 0,5 процента.
Кроме того, в начале 2000-х годов набрало популярность диетологическое поверие, согласно которому употребление глютена в той или иной форме вредит организму, даже нормально переваривающему клейковину. У этой в целом не слишком здоровой моды было и полезное свойство — повышение доступности безглютеновых продуктов на рынке. Ведь их стремились покупать не только считаные проценты населения, которым они необходимы.
Однако каждого любителя макарон, который пытался познакомиться с их безглютеновой версией — неважно, по совету «диетологов» из соцсетей или по медицинским показаниям, — ждало жестокое разочарование. Такая паста, даже сваренная строго по инструкции, даже самая дорогая и по заявлению производителя неотличимая от «нормальной», выглядит и ощущается во рту иначе. Мягко говоря. Вопреки ожиданиям, лишенные клейковины макаронины только сильнее слипаются и покрыты чем-то, похожим на слизь.
Технологи пищевого производства знакомы с проблемой и знают ее причину: без глютена ядра крахмала хуже связаны друг с другом. А используемые вместо глютена связующие компоненты не так хорошо удерживаются в структуре теста и легче вымываются. Но это общая картина, а как все выглядит на микроскопическом масштабе?
Чтобы понять, можно ли заменить клейковину и сохранить свойства макарон, этот вопрос изучили физики из Швеции, Франции и Великобритании. Они использовали синхротрон Diamond Light Source и нейтронный источник ISIS в Лаборатории Резерфорда — Эплтона (Великобритания), чтобы заглянуть в микроструктуру обычных и безглютеновых макарон методами малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов соответственно.
В качестве объекта исследований выступили купленные в ближайшем продуктовом магазине несколько пачек всем знакомых спагетти Barilla, а также их безглютеновых аналогов. Сначала их отварили в воде разной солености различное время и просветили рентгеновским излучением. Для исследований с помощью нейтронного пучка макароны отваривали в тяжелой воде с разной концентрацией дейтерия, более эффективного замедлителя нейтронов, чем водород. Наконец, продукт разной степени готовности сравнивали с сырым, то есть сухими макаронами сразу из пачки.
Самое главное, что обнаружили исследователи: без белков-проламинов и глютелинов, которые и называют клейковиной, макароны теряют свою прочную структуру при варке. Во время приготовления крахмальные зерна набирают воду и увеличиваются в размерах. Этот процесс может продолжаться сколько угодно, пока крахмал не растворится совсем.
В обычных макаронах присутствуют белки, которые сворачиваются и становятся нерастворимыми: они опутывают гранулы крахмала, не давая им слишком распухнуть и удерживая их в своеобразной цепочке. Также на сохранение прочной структуры спагетти влияли соленость воды и время приготовления (чем ближе к указанному на коробке оптимуму, тем лучше).
Чтобы изготовить приятные на вид и ощущения во время поедания (да и при готовке тоже) макароны без глютена, эту белковую сеть необходимо как-то имитировать. Как это сделать — вопрос уже другого исследования, в этом физики лишь задокументировали фактическую причину кулинарной катастрофы. Далее авторы этой работы планируют проверить макароны других форм и производственных методик, а также воссоздать условия желудка, чтобы понять, как они «ведут» себя в процессе пищеварения.
Автор: Василий Парфенов