Преобразование белоксодержащих растительных добавок путем биотрансформации в технологии хлебобулочных изделий

Введение: В хлебопекарной отрасли ключевая задача — создание качественных продуктов из разнообразного сырья для здорового питания населения. Технологии включают в себя использование добавок для улучшения качества, методы биотрансформации с заквасками и выбор ферментов с микроорганизмами. Биотрансформация изменяет сырье, давая продукт с лучшими вкусовыми качествами и пищевой ценностью. Применение заквасок требует аккуратного выбора микроорганизмов для оптимизации качества продукции.

Цель: Разработка технологии обогащенных хлебобулочных изделий путем биотранформации соевой обезжиренной муки и протеина подсолнечника в качестве белоксодержащего растительного сырья для повышения пищевой ценности готовой продукции.

Материалы и методы: Объектами исследования в работе являлись хлебобулочные изделия, полученные с применением биотрансформации исследуемого растительного сырья, которую осуществляли чистыми культурами пробиотических микроорганизмов - мезофильными гомо- и гетероферментативными молочнокислыми и пропионовокислыми бактериями: Lactobacillus casei, L.plantarum, L.acidophilus, L.fermenti, L.brevis, Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii. В исследовании использованы общепринятые стандартные методы определения органолептических и физико-химических показателей качества полуфабрикатов и готовых хлебобулочных изделий. Проводили определения показателя устойчивости к микробиологической порче разработанного хлебобулочного изделия.

Результаты: Обосновано применение в качестве источников растительного белка: полуобезжиренной соевой муки и протеина подсолнечника. На основании комплексных экспериментальных исследований, выявлен рациональный способ внесения полуобезжиренной соевой муки в закваске в количестве 25% к массе муки, заключающийся в кислотном и ферментативном гидролизе с последующей биотрансформацией бактериальной закваской на основе композиции молочнокислых микроорганизмов. Дополнительно для повышения содержания сбалансированного по аминокислотному составу белка, а также макро- и микроэлементов, витаминов и антиоксидантов, подобрана дозировка протеина подсолнечника в количестве 10 % к массе муки в рецептуре изделия.

Выводы: Разработана технология обогащенных хлебобулочных изделий, проведен расчёт пищевой ценности. Проведена комплексная оценка качества готовых изделий по органолептическим и физико-химическим показателям, а также установлен срок годности.

1. Алехина, А. А., Пономарева, Е. И., Жаркова, И. М., & Желтикова, А. С. (2020). Исследование функциональных свойств зернового хлеба на основе хлебопекарных смесей с белковым обогатителем. Пищевая промышленность, 5, 8-10. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2020-10046

2. Ауэрман, Т. Л., Генералова, Т. Г., & Суслянок Г. М. (2011). Основы биохимии. ИНФРА-М.

3. Белявская, И. Г., Богатырева, Т. Г., & Матвеева И. В. (2022). Биотехнологические основы приготовления хлеба. Издательство: ЗАО «Универ».

4. Богатырева, Т. Г., Белявская, И. Г., Толмачева, И. П., & Быковченко, Т. В. (2013). Биоконверсия ячменной муки в технологии хлебобулочных изделий. Хлебопродукты, 9, 48-51.

5. Богатырева, Т. Г., Белявская И. Г., & Муратова А. А. (2021). Обогащение хлебобулочных изделий с использованием нетрадиционного растительного сырья. Хлебопродукты, 6, 48-49.

6. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2021-30-6-48-49

7. Богатырёва, Т. Г., Белявская, И. Г., Толмачева, И. П., & Быковченко, Т. В. (2014). Ячменная мука-стимулятор газообразующей способности полуфабрикатов. Хлебопродукты, 5, 44-45.

8. Бычкова, Е. А., & Борисова, А. В. (2021). Белковые концентраты сои: технологии производства и перспективы применения. Ползуновский вестник, 2, 88-94. https://doi.org/10.25712/astu.2072-8921.2021.02.012

9. Гершончик, К. Н., & Гарлинская, М. И. (2022). Исследование влияния продуктов переработки масличного сырья на структурно-механические свойства теста. Пищевая промышленность: наука и технология, 3(57), 23-31. https://doi.org/10.47612/2073-4794-2022-15-3(57)-23-31

10. Драчева, Л. В. (2001). Полезные продукты из сои. Пищевая промышленность, 4, 16-17.

11. Ефремова, Е. Н., Зенина Е. А., & Шершнев, А. А. (2020). Влияние соевой муки на качество пшеничного хлеба. Вестник КрасГАУ, 3(156), 171-177. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-3-171-177.

12. Зеленцов, С. В., & Кочегура А. В. (2006). Современное состояние систематики культурной сои Glycinemax (L.) Merrill. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень, 1, 34-38.

13. Кан, Дж., Барсук, Т. М., & Ронис, М. Д. (2010). Изофлавоновые фитохимические вещества в сое и их влияние на здоровье. Пищевая химия, 8, 8119-8133. https://doi.org/10.3109/09637486.2010.513680

14. Которовский, А. В. (2005). Соевое питание в России и СССР в XIX-XX веках. Региональный общественный фонд содействия внедрению социальных инноваций.

15. Куницына, Т. О., Березина, Н. А., & Хмелева, Е. В. (2022). Пшенично-ржаные хлебобулочные изделия с добавлением соевой окары. Хлебопродукты, 3, 49-55. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2022-31-3-49-55

16. Милорадова Е. В., Траубенберг, С. Е., & Вяльцева, И. В. (2013). Пищевые продукты с использованием соевой муки. Пищевая промышленность, 11, 48-50.

17. Мхитарьянц, Л.А., Таранец, О.В., Мхитарьянц, Г.А. (2020). Влияние добавки соевой муки на потребительские свойства пшеничного хлеба. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 1(373), 21-24.

18. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2020.1.5

19. Богатырева Т. Г., Лабутина Н. В., Белявская И. Г., Быковченко Т. В., & Толмачева И. П. (2015). Способ приготовления ячменно-молочной закваски (Российская Федерация Патент № 2013142453/10). Роспатент.

20. Петибская, В. С. (2012). Соя: химический состав и использование. Полиграф-ЮГ.

21. Риццо, Г. (2015). Антиоксидантная роль сои и соевых продуктов в здоровье человека. Антиоксиданты, 9(7), 625–635. https://doi.org/10.3390/antiox9070635

22. Смагина, А. В., & Сытова, М. В. (2011). Анализ использования соевого белка в пищевой промышленности. Научные труды Дальрыбвтуза, 23, 174-179.

23. Типсина, Н. Н., Батура, Н. Г., Демидов, Е. Л., & Белошапкин, М. С. (2021). Использование сои в производстве продуктов питания и перспективы развития применения соевых полуфабрикатов в производстве хлебобулочных изделий, 1, 163-168. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-1-163-168

24. Тутельян, В. А., & Никитюк, Д. Б. (2023). Нутрициология и клиническая диетология: национальное руководство. ГЭОТАР-Медиа.

25. Lu, X. K., Brennan, M. A., Guan, W. Q., Zhang, J., Yuan, L., &Brennan, C. S. (2021). Enhancing the nutritional properties of bread by incorporating mushroom bioactive compounds: The manipulation of the pre-dictive glycaemic response and the phenolic properties. Foods, (4), 10-11. https://doi.org/10.3390/foods10040731

26. Masure, H. G., Wouters, A. G. B., Fierens, E., & Delcour, J. A. (2019). Impact of egg white and soy proteins on structure formation and crumb firming in gluten-free breads. Food Hydrocolloids, (95), 406-417. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.04.062

27. Otegbayo, B. O., Adebiyi, O. M., Bolaji, O. A., & Olunlade, B. A. (2018). Effect of soy enrichment on bread quality. International Food Research Journal, 25(3), 1120-1125.

28. Sa, A. G. A., Silva, D. C.S., Pacheco, M.T.B., Moreno, Y. F. M., & Carciofi, B. A. M. (2021). Oilseed by-products as plant-based protein sources: Amino acid profile and digestibility. Future Foods, (3). https://doi.org/10.1016/j.fufo.2021.100023

29. Shchekoldina, T., & Aider, М. (2014). Production of low chlorogenicandcaffeic acid containing sunflower meal protein isolate and its use in functional wheat bread making. Journal of Food Science and Technology, 51(10), 2331–2343. https://doi.org/10.1007/s13197-012-0780-2

30. Teleky, B. E., Martau, A. G., Ranga, F., Chetan, F., & Vodnar, D. C. (2020). Exploitation of lactic acid bacteria and baker's yeast as single or multiple starter cultures of wheat flour dough enriched with soy flour. Biomolecules, 10(5), 778-779. https://doi.org/10.3390/biom10050778

31. Yang, L., Philipus, P., & Vermont, P. D. (2021). Physicochemical, functional and bioactive properties of hempseed (Cannabis sativa L.) meal, a co-product of hempseed oil and protein production, as affected by drying process. Food Chemistry, 35, 129-139. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129188

32. Zhou, J.M., Liu, J.F., &Tang, X.Z. (2018). Effects of whey and soy protein addition on bread rheological property of wheat flour. Journal of Texture Studies, 49(1), 38-46. https://doi.org/10.1111/jtxs.12275

33. Ziebell, A.L. (2013). Sunflower as a biofuels crop: An analysis of lignocellulosicchemical properties. Biomass and Bioenergy, (59), 208-217. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2013.06.009