Обгрунтування механізму взаємодії ліпо- та глюкопротеїдів житньо-пшеничного борошна з наночастинками 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
  • Oksana Bryzytska Національний фармацевтичний університет вул. Пушкінська, 53, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-7728-2275

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140048

Ключові слова:

харчова добавка, білково-вуглеводний комплекс борошна, ліпо- та глюкопротеїди, механізм, вологоутримуюча здатність

Анотація

Встановлено механізм взаємодії наночастинок (НЧ) поліфунциональної харчової добавки «Магнетофуд» з функціональними групами складних білків житньо-пшеничного борошна. В основному НЧ харчової добавки «Магнетофуд» взаємодіють зі складними білками за рахунок координаційних зв’язків. Під впливом НЧ добавки «Магнетофуд» в будові складних білків відбуваються структурні зміни: виникають утворення по типу «кластерів» і електростатичні комплекси біополімеру з НЧ «Магнетофуд».

Встановлено механізм впливу НЧ харчової добавки «Магнетофуд» на зв’язок Н2О ліпо- та глюкопротеїдами житньо-пшеничного тіста. Наночастинки (НЧ) «Магнетофуд» модифікують ліпо- та глюкопротеїди, змінюють просторову будову, сприяючи посиленню процесів гідратації та водоутримання. Зокрема, під впливом НЧ «Магнетофуд» глюкопротеїди структурно змінюються, активуються, набувають додаткові реакційно здатні центри, зокрема гідрофільні. В результаті активовані білкові фрагменти житньо-пшеничного борошна, набрякаючи, обгортаються навколо вуглеводних фрагментів та утворюють стійки глюкопротеїнові комплекси. В ліпопротеїдах, завдяки наявності поляризованих НЧ «Магнетофуд» та «кластерів», а також системі водневих зв’язків між диполями Н2О, накопичення води спостерігається навколо НЧ «Магнетофуд» та в «кластерах» ланцюга ліпопротеїду. Це підвищує вологоутримуючу здатність (ВУЗ) житньо-пшеничного тіста.

Запропоновано механізм взаємодії наночастинок «Магнетофуд»» із складними білками і молекулами Н2О у житньо-пшеничній тістовій системі. Накопичення води навколо НЧ «Магнетофуд» та в «кластерах» ланцюгів ліпо- та глюкопротеїдів спостерігається завдяки:

– наявності поляризованих НЧ «Магнетофуд»;

–        виникненню «кластерів» у матрицях біополімерів;

–        системі водневих зв’язків між диполями Н2О.

Все це сприяє підвищенню ВУЗ житньо-пшеничного тіста.

Експериментально встановлено, що харчова добавка «Магнетофуд» проявляє комплексну дію: водоутримуючу, жироутримуючу та стабілізуючу. Що призводить до поліпшення споживчих характеристик хлібобулочної продукції

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

Oksana Bryzytska, Національний фармацевтичний університет вул. Пушкінська, 53, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедра органічної хімії

Посилання

  1. Obzor rynka hlebobulochnyh i konditerskih izdeliy Ukrainy (2012). Hlebopekarskoe i konditerskoe Delо, 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. 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.
  4. Auerman, L. Ya.; Puchkova, L. I. (Ed.) (2003). Tekhnologiya hlebopekarnogo proizvodstva. Sankt-Peterburg: Professiya, 253.
  5. Renzyaeva, T. V., Poznyakovskiy, V. M. (2009). Vodouderzhivayushchaya sposobnost' syr'ya i pishchevyh dobavok v proizvodstve muchnyh konditers'kih izdeliy. Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya, 8, 35–38.
  6. 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)), 51–61. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.76105
  7. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.117279
  8. Ilyuha, N. G., Barsova, Z. V., Tsykhanovska, I. V., Kovalenko, V. A. (2010). Tekhnologiya proizvodstva i pokazateli kachestva pishchevoy dobavki na osnove magnetite. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (48)), 32–35. URL: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/5847/5271
  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: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2008.10.010
  11. Baranov, D. A., Gubin, S. P. (2009). Magnitnye nanochasticy: dostizheniya i problemy himicheskogo sinteza. Radioelektronika. Nanosistemy. Informacionnye tekhnologii, 1 (1-2), 129–145
  12. 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: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126358
  13. 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: http://dx.doi.org/10.21303/2504-5695.2018.00611
  14. 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.
  15. Buldakov, A. (2008). Pishchevye dobavki. Moscow: SPb., 280.
  16. Matveeva, I. V., Velickaya, I. G. (1998). Pishchevye dobavki i hlebopekarnye uluchshiteli v proizvodstve hleba. Novosibirsk: Sib. univ. izd-vo, 328.
  17. 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: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.09.008
  18. 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: https://doi.org/10.1094/cchem.2003.80.1.52
  19. Chugunova, O. V., Pastushkova, E. V. (2015). Modeling of organoleptic indicators of bread with plant supplements. Bulletin of the South Ural State University. Series Food and Biotechnology, 3 (4), 80–87. doi: https://doi.org/10.14529/food150411
  20. 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). doi: https://doi.org/10.21515/1990-4665-122-076
  21. Roslyakov, Yu. F., Vershinina, O. L., Gonchar, V. V. (2016). Nauchnye razrabotki dlya hlebopekarnoy i konditerskoy otrasley. Tekhnologii pishchevoy i pererabatyvayushchey promyshlennosti APK – produkty zdorovogo pitaniya, 6, 42–47.
  22. Citrusovye volokna Herbacel AQ Plus – tip N. Specifikacii dlya pishchevyh dobavok i receptury. Available at: http://specin.ru/kletchatka/109.htm
  23. 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.
  24. Kochetkova, A. A., Sarafanova, L. A. (Eds.) (2006). Spravochnik po gidrokolloidam. Sankt-Peterburg: GIORD, 536.
  25. Drobot, V. I. (2008). Ispol'zovanie netradicionnogo syr'ya v hlebopekarnoy promyshlennosti. Kyiv: Urozhay, 152.
  26. 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: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.07.003
  27. 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: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.11.014
  28. 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: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2014.07.010
  29. 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: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.06.009
  30. 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: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2013.10.007
  31. 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: https://doi.org/10.1177/1082013214531425
  32. 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: https://doi.org/10.1177/1082013217717802
  33. 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: https://doi.org/10.1177/1082013217700259
  34. Ershov, P. S. (2004). Sbornik receptur na hleb i hlebobulochnye izdeliya. Sankt-Peterburg: Profi-inform, 190.
  35. Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazareva, T., Bryzytska, O. (2018). Investigation of the water-retaining capacity of the protein-hydrocarbon complex of rye-wheat dough with addition of polyfunctional food supplement “Magnetofооd”. EUREKA: Life Sciences, 4, 63–68. doi: http://dx.doi.org/10.21303/2504-5695.2018.00668

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-08-02

Як цитувати

Tsykhanovska, I., Evlash, V., Alexandrov, A., Lazarieva, T., & Bryzytska, O. (2018). Обгрунтування механізму взаємодії ліпо- та глюкопротеїдів житньо-пшеничного борошна з наночастинками харчової добавки «Магнетофуд». Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(11 (94), 61–68. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140048

Номер

Том 4 № 11 (94) (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, Oksana Bryzytska

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.