Глютен

Глютен — это группа белков (глютенинов и глиадинов), содержащихся в семенах злаковых растений, в первую очередь пшеницы, ржи и ячменя. В переводе с латинского «gluten» означает «клей», что отражает его основное физико-химическое свойство: при смешивании с водой глютен образует эластичную, вязкую массу, которая придаёт тесту упругость и способствует удержанию углекислого газа, выделяемого дрожжами, что обеспечивает пышность выпечки. В пищевой промышленности глютен широко используется как загуститель, стабилизатор и текстурирующий компонент.

Химический состав и структура

Глютен представляет собой сложный белковый комплекс, состоящий из двух основных фракций: проламинов (глиадины в пшенице, секалины во ржи, гордеины в ячмене) и глютелинов (глютенины). Глиадины отвечают за вязкость и растяжимость теста, а глютенины — за его прочность и упругость. В сухом виде глютен представляет собой порошок от кремового до светло-жёлтого цвета, без выраженного вкуса и запаха. При гидратации его масса увеличивается примерно в 2–3 раза, образуя клейкую сеть.

Содержание глютена в муке варьируется в зависимости от сорта пшеницы: в твёрдых сортах (дурум) его может быть до 15–18 %, в мягких — 10–14 %. В ржаной муке глютена меньше, и он менее эластичен, что объясняет более плотную структуру ржаного хлеба.

История открытия и изучения

Первые упоминания о клейковине относятся к XVIII веку. В 1728 году итальянский химик Якопо Бартоломео Беккари выделил из пшеничной муки вязкое вещество, которое назвал «клейковиной». В 1745 году французский химик Антуан Пармантье подробно описал её свойства. Однако систематическое изучение глютена началось в XIX веке с развитием биохимии. В 1907 году немецкий учёный Фридрих Вольф установил, что глютен состоит из двух фракций, растворимых в спирте и щелочи.

В XX веке глютен стал объектом интенсивных исследований в связи с выявлением его роли в развитии целиакии — аутоиммунного заболевания, при котором организм не переносит глютен. В 1950-х годах голландский педиатр Виллем Дике доказал, что исключение пшеницы из рациона детей с целиакией приводит к улучшению их состояния. Это открытие положило начало диетотерапии целиакии.

Классификация и виды

Глютен классифицируют по происхождению и степени обработки:

• Пшеничный глютен — наиболее распространённый, получаемый из пшеничной муки. Используется в хлебопекарной промышленности для улучшения качества муки с низким содержанием белка.
• Ржаной глютен — менее эластичный, применяется в производстве ржаного хлеба и некоторых сортов пива.
• Ячменный глютен — содержится в ячмене, используется в пивоварении и кормопроизводстве.
• Гидролизованный глютен — продукт частичного расщепления белков ферментами или кислотами, применяемый в соусах, бульонах и ароматизаторах.
• Изолированный глютен — очищенный белок с содержанием до 90 %, используемый в спортивном питании и пищевых добавках.

Применение

В пищевой промышленности

Глютен является ключевым компонентом в производстве хлебобулочных и макаронных изделий. Он улучшает текстуру теста, увеличивает объём выпечки и продлевает срок хранения готовых продуктов. В мукомольной промышленности сухой глютен добавляют в муку с низким содержанием белка для повышения её хлебопекарных свойств.

Кроме того, глютен используется как:

• загуститель в соусах, супах и подливках;
• стабилизатор в мороженом и йогуртах;
• связующее вещество в колбасных изделиях и котлетах;
• основа для производства текстурированного растительного белка (аналогов мяса).

В непродовольственных отраслях

Глютен находит применение в производстве:

• клеев и клейких лент (благодаря клейким свойствам);
• биопластиков и биоразлагаемых упаковок;
• косметических средств (шампуни, кремы) как загуститель и увлажнитель;
• кормов для животных (как источник белка).

Влияние на здоровье

Целиакия

Целиакия — хроническое аутоиммунное заболевание, при котором употребление глютена приводит к повреждению ворсинок тонкого кишечника. Это нарушает всасывание питательных веществ, вызывая диарею, вздутие живота, потерю веса, анемию и остеопороз. Распространённость целиакии в мире оценивается в 1–2 % населения. Единственным эффективным методом лечения является строгая безглютеновая диета на протяжении всей жизни.

Нецелиакийная чувствительность к глютену

У части людей, не страдающих целиакией, наблюдается непереносимость глютена, проявляющаяся схожими симптомами (вздутие, утомляемость, головные боли). Это состояние называют нецелиакийной чувствительностью к глютену. Его механизмы до конца не изучены, и диагноз ставится методом исключения других заболеваний.

Аллергия на пшеницу

Аллергия на пшеницу — иммунная реакция на белки пшеницы, включая глютен. Она может проявляться кожными высыпаниями, респираторными симптомами и анафилаксией. В отличие от целиакии, аллергия не связана с аутоиммунным поражением кишечника.

Мифы и популярные диеты

В 2010-х годах получили распространение безглютеновые диеты, которые рекламировались как способ похудения и улучшения здоровья. Научные исследования не подтверждают пользу безглютенового питания для людей без целиакии или чувствительности к глютену. Более того, отказ от глютена может привести к дефициту витаминов группы B, железа и клетчатки, поскольку многие продукты, содержащие глютен (например, цельнозерновой хлеб), являются их источниками.

Безглютеновые продукты

Для людей с целиакией и другими формами непереносимости глютена разработаны безглютеновые аналоги продуктов. Они производятся из риса, кукурузы, гречки, киноа, амаранта, тапиоки и других злаков и крахмалов, не содержащих глютен. В России и других странах действуют стандарты маркировки безглютеновой продукции. Например, в Европейском союзе продукты с содержанием глютена менее 20 мг/кг могут маркироваться как «безглютеновые».

Интересные факты

• В 2018 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило использование глютена в качестве добавки в некоторые лекарственные препараты для улучшения их растворимости.
• В Китае глютен (известный как «мяньцзинь») используется в вегетарианской кухне как заменитель мяса, его готовят путём вымывания крахмала из пшеничного теста.
• В пивоварении глютен может вызывать помутнение пива, поэтому для сортов, предназначенных для людей с непереносимостью, применяют специальные ферменты, расщепляющие белок.

Источники

• Дике, В. К. (1950). «Целиакия: исследование повреждающего действия некоторых злаков». Журнал педиатрии.
• Фасан, А. (2011). «Целиакия: диагностика и лечение». Медицинский журнал Новой Англии.
• Касагранде, К., и др. (2012). «Нецелиакийная чувствительность к глютену: клинические и диагностические критерии». Американский журнал гастроэнтерологии.
• ГОСТ Р 52377-2005. «Мука пшеничная. Определение количества и качества клейковины».
• Всемирная организация здравоохранения. (2015). «Безглютеновая диета: рекомендации для пациентов с целиакией».
• Научный комитет по пищевым продуктам Европейского союза. (2007). «Маркировка безглютеновых продуктов».