Обгрунтування механізму взаємодії вуглеводів жинтьо-пшеничного борошна з наночастинками поліфункціональної харчової добавки «Магнетофуд»

Автор(и)

  • Iryna Tsykhanovska Українська інженерно-педагогiчна академiя вул. Унiверситетська, 16, м. Харкiв, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0002-9713-9257
  • Victoria Evlash Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харкiв, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0001-7479-1288
  • Alexandr Alexandrov Українська інженерно-педагогiчна академiя вул. Унiверситетська, 16, м. Харкiв, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0003-3592-285X
  • Tetiana Lazarieva Українська інженерно-педагогiчна академiя вул. Унiверситетська, 16, м. Харкiв, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0003-4435-3345
  • Tetiana Yevlash Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харкiв, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0002-2852-8275

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133373

Ключові слова:

поліфункціональна харчова добавка, вуглеводний комплекс борошна, механізм взаємодії, «кластерно-капілярна» модель

Анотація

Вологоутримуюча здатність (ВУЗ) є однією з найважливіших функціонально-технологічних властивостей. Харчова добавка «Магнетофуд» має комплексну дію, в тому числі ВУЗ. Тому важливим є вивчення механізму ВУЗ «Магнетофуд». Встановлено механізм взаємодії наночастинок (НЧ) харчової добавки «Магнетофуд» з функціональними групами біополімерів вуглеводного комплексу житньо-пшеничного борошна. Запропоновано «кластерно-капілярна» модель ВУЗ «Магнетофуд» з вуглеводами тіста. Молекули води спочатку адсорбуються, зокрема, на поверхні зерен крохмалю і в мікрокапілярах. НЧ «Магнетофуд», завдяки нанорозмірів, активної і іонізованої поверхні, біосумісності з полімерними молекулами вуглеводів, легко проникають в пори (мікрокапіляри). НЧ «Магнетофуд» мають високий хімічний потенціал, тому вони активують, наприклад, поверхню крохмальних зерен і внутрішню поверхню капілярів. Наночастинки «Магнетофуд» утворюють комплекси з ОН-групами і ефірними Оксигенами амілози і амілопектину крохмалю за рахунок координаційних зв’язків. Виникають супрамолекулярні ансамблі "«Магнетофуд»-вуглевод" типу «кластерів». НЧ «Магнетофуд» також електростатично взаємодіють з диполями води. Виникають міцні аквакомплекси. Далі молекули Н2О проникають всередину – в найменш організовані ділянки ланцюгів макромолекул полісахаридів. Де утримуються водневими зв’язками з диполями «Магнетофуд» і іонногеннимі групами вуглеводів: атомами Гідрогену і Оксигену ОН-груп D-глюкопіранозних залишків. Навколо НЧ «Магнетофуд» виникають аквакомплекси, а в «кластерах» – сольватоассоціати. Полімерні ланцюги розсуваються і поліпшується проникнення диполів Н2О всередину вуглеводу. Така абсорбція води послаблює міжмакромолекулярні зв’язки в щільних шарах полісахариду і сприяє проникненню в них вологи. Експериментально встановлено, що харчова добавка «Магнетофуд» володіє комплексною дією: сорбційним, комплексоутворюючим, волого- і жироутримуючим. А це призводить до збільшення виходу і поліпшення якості хлібобулочної продукції.

З цієї точки зору результати досліджень становлять інтерес не тільки для України, але і для наукового світу інших країн

Біографії авторів

Iryna Tsykhanovska, Українська інженерно-педагогiчна академiя вул. Унiверситетська, 16, м. Харкiв, Україна, 61003

Кандидат хiмiчних наук, доцент

Кафедра харчових та хiмiчних технологiй

 

Victoria Evlash, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харкiв, Україна, 61051

Доктор технічних наук, професор

Кафедра хімії, мікробіології та гігієни харчування

Alexandr Alexandrov, Українська інженерно-педагогiчна академiя вул. Унiверситетська, 16, м. Харкiв, Україна, 61003

Кандидат хiмiчних наук, доцент, завiдувач кафедри

Кафедра харчових та хiмiчних технологiй

Tetiana Lazarieva, Українська інженерно-педагогiчна академiя вул. Унiверситетська, 16, м. Харкiв, Україна, 61003

Доктор педагогічних наук, професор

Кафедра харчових та хімічних технологій

Tetiana Yevlash, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харкiв, Україна, 61051

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра бухгалтерського обліку і аудиту

Посилання

  1. Obzor rynka hlebobulochnyh i konditerskih izdeliy Ukrainy (2012). Hlebopekarskoe i konditerskoe Delo, 3, 6.
  2. Volkova, S. F., Zolotuhina, A. O. (2012). Sostoyanie i perspektivy razvitiya hlebopekarnoy promyshlennosti Ukrainy. Ekonomika kharchovoi promyslovosti, 3 (15), 51–55.
  3. Yurchak, V. G., Berzina, N. I., Shmarovoz, V. M., Prishchepa, M. P. (1989). Opredelenie svyazannoy vody indikatornym metodom v hlebopekarnom proizvodstve. Izvestiya Vuzov. Pishchevaya tekhnologiya, 4, 78–80.
  4. Auerman, L. Ya.; Puchkovaya, L. I. (Ed.) (2003). Tekhnologiya hlebopekarnogo proizvodstva. Sankt-Peterburg: Professiya, 253.
  5. Alexandrov, A., Tsykhanovska, I., Gontar, T., Kokodiy, N., Dotsenko, N. (2016). The study of nanoparticles of magnitite of the lipid-magnetite suspensions by methods of photometry and electronic microscopy. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (82)), 51. doi: 10.15587/1729-4061.2016.76105
  6. Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazarieva, T., Svidlo, K., Gontar, T. (2017). Design of technology for the rye-wheat bread “Kharkivski rodnichok” with the addition of polyfunctional food additive “Magnetofооd.” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (90)), 48–58. doi: 10.15587/1729-4061.2017.117279
  7. Ilyuha, N. G., Barsova, Z. V., Tsykhanovska, I., Kovalenko, V. A. (2010). Tekhnologiya proizvodstva i pokazateli kachestva pishchevoy dobavki na osnove magnetita. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (48)), 32–35. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/5847/5271
  8. Chaudhry, О., Castle, P., Watkins, R. (2010). Nanotechnoiogy in food. RSC Publishing, 300.
  9. Polumbryk, M. O. (2011). Nanotekhnolohiyi v kharchovykh produktakh. Kharchova promyslovist, 10, 319–322.
  10. Sozer, N., Kokini, J. L. (2009). Nanotechnology and its applications in the food sector. Trends in Biotechnology, 27 (2), 82–89. doi: 10.1016/j.tibtech.2008.10.010
  11. Polumbryk, M. O. (2011). Vuhlevody v kharchovykh produktakh i zdorovia liudyny. Kyiv: Akademperiodyka, 487.
  12. Baranov, D. A., Gubin, S. P. (2009). Magnitnye nanochasticy: dostizheniya i problemy himicheskogo sinteza. Radioelektronika. Nanosistemy. Informacionnye tekhnologii, 1 (1-2), 129–145.
  13. Gubin, S. P., Koksharov, Y. A., Khomutov, G. B., Yurkov, G. Y. (2005). Magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties. Russian Chemical Reviews, 74 (6), 489–520. doi: 10.1070/rc2005v074n06abeh000897
  14. Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazarieva, T., Svidlo, K., Gontar, T. et. al. (2018). Substantiation of the mechanism of interaction between biopolymers of rye­and­wheat flour and the nanoparticles of the magnetofооd food additive in order to improve moisture­retaining capacity of dough. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (92)), 70–80. doi: 10.15587/1729-4061.2018.126358
  15. Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazareva, T., Svidlo, K., Gontar, T. et. al. (2018). Investigation of the moisture-retaining power of rye-wheat gluten and flour with polyfunctional food supplement “Magnetofооd.” EUREKA: Life Sciences, 2, 67–76. doi: 10.21303/2504-5695.2018.00611
  16. Kabachnyi, V. I., Hrytsan, L. D., Tomarovska, T. O. et. al.; Kabachnyi, V. I. (Ed.) (2015). Fizychna ta koloidna khimiya. Kharkiv: NFaU: Zoloti storinky, 432.
  17. Ershov, D. A. (2014). Kolloidnaya himiya. Fizicheskaya himiya dispersnyh sistem. Moscow: Izd. gruppa «GEOTAR-Media», 352.
  18. Litvyak, V. V., Roslyakov, Yu. F., Butrim, S. M., Kozlova, L. N.; Roslyakov, Yu. F. (Ed.) (2013). Krahmal i krahmaloprodukty. Krasnodar: Izd. FGBOUVPO «KubGTU», 204.
  19. Lovkis, Z. V., Litvyak, V. V., Petyushev, N. N. (2007). Tekhnologiya krahmala i krahmaloproduktov. Minsk: Asobnyy, 178.
  20. Rihter, M., Augustat, Z., Shirbaum, F. (1975). Izbrannye metody issledovaniya krahmala. Moscow: Pishchevaya promyshlennost', 252.
  21. Tregubov, N. N., Zharova, E. Ya., Zhushman, A. I., Sidorova, E. K.; Tregubov, N. N. (Ed.) (1981). Tekhnologiya krahmala i krahmaloproduktov. Moscow: Legkaya i pishchevaya prom-st', 472.
  22. Ugrozov, V. V., Shebershneva, N. N., Filippov, A. N., Sidorenko, Y. I. (2008). Sorption and desorption of water vapor by grains of native starch of some crops. Colloid Journal, 70 (3), 366–371. doi: 10.1134/s1061933x08030150
  23. Klimovskiy, D. N., Stabnikov, V. N.; Malchenko, A. L. (Ed.) (1980). Tekhnologiya spirta. Moscow: Pishchepromizdat, 356.
  24. Kul'man, A. G.; Rebinder, P. A. (Ed.) (1983). Fizicheskaya i kolloidnaya himiya. Moscow: Pishchepromizdat, 586.
  25. Matveeva, I. V., Velickaya, I. G. (1998). Pishchevye dobavki i hlebopekarnye uluchshiteli v proizvodstve hleba. Novosibirsk: Sib. univ. izd-vo, 328.
  26. Maforimbo, E., Skurray, G. R., Nguyen, M. (2007). Evaluation of l-ascorbic acid oxidation on SH concentration in soy-wheat composite dough during resting period. LWT – Food Science and Technology, 40 (2), 338–343. doi: 10.1016/j.lwt.2005.09.008
  27. Rosell, C. M., Wang, J., Aja, S., Bean, S., Lookhart, G. (2003). Wheat Flour Proteins as Affected by Transglutaminase and Glucose Oxidase. Cereal Chemistry Journal, 80 (1), 52–55. doi: 10.1094/cchem.2003.80.1.52
  28. Tamazova, S. U., Lisovoy, V. V., Pershakova, T. V., Kasimirova, M. A. (2016). Food supplements based on vegetable raw materials in the production of baked goods and pastries. Polythematic Online Scientific Journal of Kuban State Agrarian University, 122 (08), 1–8. doi: 10.21515/1990-4665-122-076
  29. Specifikacii dlya pishchevyh dobavok i receptury. Citrusovye volokna Herbacel AQ Plus – tip N. Available at: http://specin.ru/kletchatka/109.htm
  30. Gorshunova, K. D., Semenova, P. A., Bessonov, V. V. (2012). Vzaimodeystvie gidrokolloidov i vodorastvorimyh vitaminov pri konstruirovanii obogashchennyh pishchevyh produktov. Pishchevaya promyshlennost', 11, 46–49.
  31. Renzyaeva, T. V., Tubol'ceva, A. S., Ponkratova, E. K., Lugovaya, A. V., Kazanceva, A. V. (2014). Funkcional'no-tekhnologicheskie svoystva poroshkoobraznogo syr'ya i pishchevyh dobavok v proizvodstve konditerskih izdeliy. Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv, 4, 43–49.
  32. Drobot, V. I. (2008). Ispol'zovanie netradicionnogo syr'ya v hlebopekarnoy promyshlennosti. Kyiv: Urozhay, 152.
  33. Martins, Z. E., Pinho, O., Ferreira, I. M. P. L. V. O. (2017). Food industry by-products used as functional ingredients of bakery products. Trends in Food Science & Technology, 67, 106–128. doi: 10.1016/j.tifs.2017.07.003
  34. Lai, W. T., Khong, N. M. H., Lim, S. S., Hee, Y. Y., Sim, B. I., Lau, K. Y., Lai, O. M. (2017). A review: Modified agricultural by-products for the development and fortification of food products and nutraceuticals. Trends in Food Science & Technology, 59, 148–160. doi: 10.1016/j.tifs.2016.11.014
  35. Dziki, D., Różyło, R., Gawlik-Dziki, U., Świeca, M. (2014). Current trends in the enhancement of antioxidant activity of wheat bread by the addition of plant materials rich in phenolic compounds. Trends in Food Science & Technology, 40 (1), 48–61. doi: 10.1016/j.tifs.2014.07.010
  36. Torres-León, C., Rojas, R., Contreras-Esquivel, J. C., Serna-Cock, L., Belmares-Cerda, R. E., Aguilar, C. N. (2016). Mango seed: Functional and nutritional properties. Trends in Food Science & Technology, 55, 109–117. doi: 10.1016/j.tifs.2016.06.009
  37. Bharath Kumar, S., Prabhasankar, P. (2014). Low glycemic index ingredients and modified starches in wheat based food processing: A review. Trends in Food Science & Technology, 35 (1), 32–41. doi: 10.1016/j.tifs.2013.10.007
  38. Ngemakwe, P. N., Le Roes-Hill, M., Jideani, V. (2014). Advances in gluten-free bread technology. Food Science and Technology International, 21 (4), 256–276. doi: 10.1177/1082013214531425
  39. Bird, L. G., Pilkington, C. L., Saputra, A., Serventi, L. (2017). Products of chickpea processing as texture improvers in gluten-free bread. Food Science and Technology International, 23 (8), 690–698. doi: 10.1177/1082013217717802
  40. García-Segovia, P., Pagán-Moreno, M. J., Lara, I. F., Martínez-Monzó, J. (2017). Effect of microalgae incorporation on physicochemical and textural properties in wheat bread formulation. Food Science and Technology International, 23 (5), 437–447. doi: 10.1177/1082013217700259
  41. Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazareva, T., Yevlash, T. (2018). Investigation of the water-retaining capacity of the carbohydrate complex of rye-wheat dough with addition of polyfunctional food supplement “Magnetofооd”. EUREKA: Life Sciences, 3, 56–64. doi: 10.21303/2504-5695.2018.00662
  42. Ershov, P. S. (2004). Sbornik receptur na hleb i hlebobulochnye izdeliya. Sankt-Peterburg: Profi-inform, 190.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-11

Як цитувати

Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazarieva, T., & Yevlash, T. (2018). Обгрунтування механізму взаємодії вуглеводів жинтьо-пшеничного борошна з наночастинками поліфункціональної харчової добавки «Магнетофуд». Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11 (93), 59–68. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133373

Номер

Том 3 № 11 (93) (2018): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Iryna Tsykhanovska, Victoria Evlash, Alexandr Alexandrov, Tetiana Lazarieva, Tetiana Yevlash

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.