Вплив мікробних полісахаридів на формування структури безбілкових і безклейковинних борошняних виробів

Автор(и)

  • Valerii Mykhaylov Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0003-4335-1751
  • Olga Samokhvalova Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна
  • Zinoviya Kucheruk Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0003-0431-574X
  • Kateryna Kasabova Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0001-5827-1768
  • Olga Simakova Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського вул. Трамвайна, 16, м. Кривий Ріг, Україна, 50005, Україна https://orcid.org/0000-0002-4432-8337
  • Iuliia Goriainova Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського вул. Трамвайна, 16, м. Кривий Ріг, Україна, 50005, Україна https://orcid.org/0000-0003-1228-7793
  • Alla Rogovaya Полтавський університет економіки і торгівлі вул. Коваля, 3, м. Полтава, Україна, 36014, Україна https://orcid.org/0000-0002-0345-4548
  • Inna Choni Полтавський університет економіки і торгівлі вул. Коваля, 3, м. Полтава, Україна, 36014, Україна https://orcid.org/0000-0002-5156-4741

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.184464

Ключові слова:

безбілковий хліб, безклейковинні маффіни, мікробні полісахариди, структурно-механічні властивості, показники якості

Анотація

Формування структури окремих дієтичних хлібобулочних і борошняних кондитерських виробів, які повинні виготовлятися без пшеничного борошна, ускладнено через відсутність клейковини. Постійно триває пошук ефективних структуроутворювачів взамін клейковинних білків. Досліджено вплив мікробних полісахаридів (МПС) ксантану, енпосану і гелану на формування структури безклейковинного безбілкового хліба і безклейковинних маффінів.

На фаринографі Брабендера досліджено здатність модельної безбілкової системи на основі кукурудзяного крохмалю утворювати тісто за умов додавання ксантану, енпосану і гелану в кількості 0,1…0,5 % до його маси. Встановлено, що за кількості 0,3…0,5 % усіх досліджених мікробних полісахаридів утворюється тісто з показниками, які забезпечують формування необхідної структури тіста за відсутності клейковини.

Досліджено вплив МПС на пружно-еластичні, пластично-в’язкі властивості безклейковинного тіста. Встановлено, що за рахунок додавання ксантану у безбілковому тісті зникають реопексні властивості. В’язкість безбілкового тіста з кількістю ксантану 0,3…0,5 % до маси крохмалю досягає значень, характерних для пшеничного хлібного тіста. У безклейковинному кондитерському тісті для маффінів достатньою є кількість МПС 0,1 % до маси готових виробів. При цьому ефективна в’язкість збільшується у 2…3 разу для усіх досліджених МПС, що забезпечує потрібну консистенцію тіста для формування способом відсаджування.

Досліджено показники якості випечених виробів з додаванням досліджуваних МПС. Показано, що їх використання у визначених кількостях приводить до збільшення питомого об’єму виробів і забезпечення пористої структури випечених виробів. Під час зберігання зменшується кришкуватість виробів, що свідчить про сповільнення процесів черствіння у безклейковинних системах з використанням ксантану, енпосану і гелану.

Усі досліджувані МПС виявляють однаковий характер впливу на ті чи інші показники, але найбільшу дію виявляє ксантан, найменшу – гелан

Біографії авторів

Valerii Mykhaylov, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Доктор технічних наук, професор

Кафедра процесів, апаратів та автоматизації харчових виробництв

Olga Samokhvalova, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

Zinoviya Kucheruk, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

Kateryna Kasabova, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

Olga Simakova, Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського вул. Трамвайна, 16, м. Кривий Ріг, Україна, 50005

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології в ресторанному господарстві та готельної і ресторанної справи

Iuliia Goriainova, Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського вул. Трамвайна, 16, м. Кривий Ріг, Україна, 50005

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології в ресторанному господарстві та готельної і ресторанної справи

Alla Rogovaya, Полтавський університет економіки і торгівлі вул. Коваля, 3, м. Полтава, Україна, 36014

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра технологій харчових виробництв і ресторанного господарства

Inna Choni, Полтавський університет економіки і торгівлі вул. Коваля, 3, м. Полтава, Україна, 36014

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технологій харчових виробництв і ресторанного господарства

Посилання

  1. DSTU-P 4588:2006. Vyroby khlibobulochni dlia spetsialnoho dietychnoho spozhyvannia. Zahalni tekhnichni umovy (2006). Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy, 23.
  2. Bezglyutenovye produkty: rost populyarnosti vo vsem mire (2015). Hlebniy i konditers'kiy biznes, 7, 8–9.
  3. Deora, N. S., Deswal, A., Mishra, H. N. (2014). Alternative Approaches Towards Gluten-Free Dough Development: Recent Trends. Food Engineering Reviews, 6 (3), 89–104. doi: https://doi.org/10.1007/s12393-014-9079-6
  4. Foschia, M., Horstmann, S., Arendt, E. K., Zannini, E. (2016). Nutritional therapy – Facing the gap between coeliac disease and gluten-free food. International Journal of Food Microbiology, 239, 113–124. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2016.06.014
  5. El Khoury, D., Balfour-Ducharme, S., Joye, I. J. (2018). A Review on the Gluten-Free Diet: Technological and Nutritional Challenges. Nutrients, 10 (10), 1410. doi: https://doi.org/10.3390/nu10101410
  6. Sanchez, H. D., Osella, C. A., Torre, M. A. (2002). Optimization of Gluten-Free Bread Prepared from Cornstarch, Rice Flour, and Cassava Starch. Journal of Food Science, 67 (1), 416–419. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2002.tb11420.x
  7. Milde, L. B., Ramallo, L. A., Puppo, M. C. (2010). Gluten-free Bread Based on Tapioca Starch: Texture and Sensory Studies. Food and Bioprocess Technology, 5 (3), 888–896. doi: https://doi.org/10.1007/s11947-010-0381-x
  8. Kim, M., Yun, Y., Jeong, Y. (2015). Effects of corn, potato, and tapioca starches on the quality of gluten-free rice bread. Food Science and Biotechnology, 24 (3), 913–919. doi: https://doi.org/10.1007/s10068-015-0118-8
  9. Witczak, M., Ziobro, R., Juszczak, L., Korus, J. (2016). Starch and starch derivatives in gluten-free systems – A review. Journal of Cereal Science, 67, 46–57. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2015.07.007
  10. Mancebo, C. M., Merino, C., Martínez, M. M., Gómez, M. (2015). Mixture design of rice flour, maize starch and wheat starch for optimization of gluten free bread quality. Journal of Food Science and Technology, 52 (10), 6323–6333. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-015-1769-4
  11. Horstmann, S., Lynch, K., Arendt, E. (2017). Starch Characteristics Linked to Gluten-Free Products. Foods, 6 (4), 29. doi: https://doi.org/10.3390/foods6040029
  12. Ashogbon, A. O., Akintayo, E. T. (2013). Recent trend in the physical and chemical modification of starches from different botanical sources: A review. Starch - Stärke, 66 (1-2), 41–57. doi: https://doi.org/10.1002/star.201300106
  13. Sasaki, T. (2018). Effects of xanthan and guar gums on starch digestibility and texture of rice flour blend bread. Cereal Chemistry, 95 (1), 177–184. doi: https://doi.org/10.1002/cche.10024
  14. Gallagher, E., Kunkel, A., Gormley, T. R., Arendt, E. K. (2003). The effect of dairy and rice powder addition on loaf and crumb characteristics, and on shelf life (intermediate and long-term) of gluten-free breads stored in a modified atmosphere. European Food Research and Technology, 218 (1), 44–48. doi: https://doi.org/10.1007/s00217-003-0818-9
  15. Itthivadhanapong, P., Jantathai, S., Schleining, G. (2016). Improvement of physical properties of gluten-free steamed cake based on black waxy rice flour using different hydrocolloids. Journal of Food Science and Technology, 53 (6), 2733–2741. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-016-2245-5
  16. Demirkesen, I., Sumnu, G., Sahin, S. (2012). Image Analysis of Gluten-free Breads Prepared with Chestnut and Rice Flour and Baked in Different Ovens. Food and Bioprocess Technology, 6 (7), 1749–1758. doi: https://doi.org/10.1007/s11947-012-0850-5
  17. Rinaldi, M., Paciulli, M., Caligiani, A., Scazzina, F., Chiavaro, E. (2017). Sourdough fermentation and chestnut flour in gluten-free bread: A shelf-life evaluation. Food Chemistry, 224, 144–152. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.12.055
  18. Gambuś, H., Sikora, M., Ziobro, R. (2007). The effect of composition of hydrocolloids on properties of gluten-free bread. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment., 6 (3), 61–74. Available at: https://www.food.actapol.net/pub/6_3_2007.pdf
  19. Mir, S. A., Shah, M. A., Naik, H. R., Zargar, I. A. (2016). Influence of hydrocolloids on dough handling and technological properties of gluten-free breads. Trends in Food Science & Technology, 51, 49–57. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.03.005
  20. Kittisuban, P., Ritthiruangdej, P., Suphantharika, M. (2014). Optimization of hydroxypropylmethylcellulose, yeast β-glucan, and whey protein levels based on physical properties of gluten-free rice bread using response surface methodology. LWT - Food Science and Technology, 57 (2), 738–748. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.02.045
  21. Kim, H.-J., Chun, H.-S., Kim, H.-Y. L. (2004). Use of Gellan Gum and Xanthan Gum as Texture Modifiers for Yackwa, a Korean Traditional Fried Cake. Preventive Nutrition and Food Science, 9 (2), 107–112. doi: https://doi.org/10.3746/jfn.2004.9.2.107
  22. Crockett, R., Ie, P., Vodovotz, Y. (2011). How Do Xanthan and Hydroxypropyl Methylcellulose Individually Affect the Physicochemical Properties in a Model Gluten-Free Dough? Journal of Food Science, 76 (3), E274–E282. doi: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02088.x
  23. Hryshchenko, A. M., Udvorheli, L. I., Mykhonik, L. A., Kovalevska, Ye. I. (2010). Doslidzhennia strukturno-mekhanichnykh vlastyvostei bezbilkovoho tista z kamediamy huaru i ksantanu. Kharchova nauka i tekhnolohiya, 1, 63–65.
  24. Lazaridou, A., Duta, D., Papageorgiou, M., Belc, N., Biliaderis, C. G. (2007). Effects of hydrocolloids on dough rheology and bread quality parameters in gluten-free formulations. Journal of Food Engineering, 79 (3), 1033–1047. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.03.032
  25. O’Shea, N., Rößle, C., Arendt, E., Gallagher, E. (2015). Modelling the effects of orange pomace using response surface design for gluten-free bread baking. Food Chemistry, 166, 223–230. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.05.157
  26. Torres, M. D., Arufe, S., Chenlo, F., Moreira, R. (2016). Coeliacs cannot live by gluten-free bread alone - every once in awhile they need antioxidants. International Journal of Food Science & Technology, 52 (1), 81–90. doi: https://doi.org/10.1111/ijfs.13287
  27. Cherevko, O., Mykhaylov, V., Zagorulko, A., Zahorulko, A. (2018). Improvement of a rotor film device for the production of high­quality multicomponent natural pastes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (92)), 11–17. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126400
  28. Zagorulko, A., Zahorulko, A., Kasabova, K., Chervonyi, V., Omelchenko, O., Sabadash, S. et. al. (2018). Universal multifunctional device for heat and mass exchange processes during organic raw material processing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (96)), 47–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.148443
  29. Kiptelaya, L., Zagorulko, A., Zagorulko, A. (2015). Improvement of equipment for manufacture of vegetable convenience foods. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (74)), 4–8. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.39455
  30. Kucheruk, Z. I., Tsukanova, O. S. (2017). Vplyv oliyi soniashnykovoi na pokaznyky zberezhenosti diietychnoho bezbilkovoho khliba. Scientific letters of academic society of Michal Baludansky, 5 (4), 49–51.
  31. Majzoobi, M., Vosooghi Poor, Z., Mesbahi, G., Jamalian, J., Farahnaky, A. (2017). Effects of carrot pomace powder and a mixture of pectin and xanthan on the quality of gluten-free batter and cakes. Journal of Texture Studies, 48 (6), 616–623. doi: https://doi.org/10.1111/jtxs.12276
  32. Noorlaila, A., Hasanah, H. N., Asmeda, R., Yusoff, A. (2018). The effects of xanthan gum and hydroxypropylmethylcellulose on physical properties of sponge cakes. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. doi: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2018.08.001
  33. Samokhvalova, O., Chernikova, Y., Oliinyk, S., Kasabova, K. (2015). The effect of microbial polysaccharides on the properties of wheat flour. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (78)), 11–15. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.56177
  34. Bolohovskaya, V. A., Gvozdyak, R. I., Votselko, S. K. et. al. (1993). Fiziko-himicheskie svoystva preparatov polimiksana, poluchennyh iz razlichnyh shtammov Bacillus polymyxa. Mikrob. zhurnal, 2, 27–34.
  35. Ninomiya, E., Kizaki, T. (1969). Bacterial polysaccharide from Bacillus polymyxa No. 271. Angewandte Makromolekulare Chemie, 6 (1), 179–185. doi: https://doi.org/10.1002/apmc.1969.050060118
  36. Lorenzo, G., Zaritzky, N., Califano, A. (2013). Rheological analysis of emulsion-filled gels based on high acyl gellan gum. Food Hydrocolloids, 30 (2), 672–680. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.08.014
  37. Bradbeer, J. F., Hancocks, R., Spyropoulos, F., Norton, I. T. (2015). Low acyl gellan gum fluid gel formation and their subsequent response with acid to impact on satiety. Food Hydrocolloids, 43, 501–509. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.07.006
  38. GOST ISO 5530-1-2013. Wheat flour. Physical characteristics of doughs. Part 1. Determination of water absorption and rheological properties using farinograf (2014). Moscow: Standartinform, 15.
  39. Hurskyi, P. V., Horalchuk, A. B., Pyvovarov, P. P., Hrynchenko, O. O., Pohozhykh, M. I., Polevych, V. V. (2006). Reolohichni metody doslidzhennia syrovyny i kharchovykh produktiv ta avtomatyzatsiya rozrakhunkiv reolohichnykh kharakterystyk. Kharkiv, 63.
  40. Drobot, V. I. (2015). Tekhnokhimichnyi kontrol syrovyny ta khlibobulochnykh i makaronnykh vyrobiv. Kyiv, 972.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-11-21

Як цитувати

Mykhaylov, V., Samokhvalova, O., Kucheruk, Z., Kasabova, K., Simakova, O., Goriainova, I., Rogovaya, A., & Choni, I. (2019). Вплив мікробних полісахаридів на формування структури безбілкових і безклейковинних борошняних виробів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(11 (102), 23–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.184464

Номер

Том 6 № 11 (102) (2019): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Valerii Mykhaylov, Olga Samokhvalova, Zinoviya Kucheruk, Kateryna Kasabova, Olga Simakova, Iuliia Goriainova, Alla Rogovaya, Inna Choni

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.