Визначення закономірностей змін біохімічних показників рослинних субстратів у процесі молочнокислої ферментації та обґрунтування раціональної тривалості процесу

Автор(и)

  • Лариса Вацлавівна Баль-Прилипко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-9489-8610
  • Микола Станіславович Ніколаєнко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0003-2213-4985
  • Марина Єгорівна Сердюк Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6504-4093
  • Валентина Миколаївна Бандура Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0001-8074-3020
  • Світлана Григорівна Даниленко Інститут продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук, Україна https://orcid.org/0000-0003-4470-4643
  • Олена Володимирівна Сидоренко Державний торговельно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-7591-2595
  • Інна Миколаївна Курбатова Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна https://orcid.org/0000-0002-7333-7371
  • Наталія Анатоліївна Нестеренко Державний торговельно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-3003-0406

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.360605

Ключові слова:

молочнокисла ферментація, рослинні субстрати, біохімічні показники Lactiplantibacillus plantarum, тривалість ферментації

Анотація

Об’єктом дослідження є процес молочнокислої ферментації рослинних субстратів різної природи (спельта, насіння льону, ламінарія, глива) за участю Lactiplantibacillus plantarum. Проблема, яка вирішувалась в роботі, полягала у недостатній визначеності закономірностей біохімічних перетворень у рослинних субстратах різної природи в процесі молочнокислої ферментації. Це ускладнює їх цілеспрямований вибір і використання як ферментованих інгредієнтів у харчових продуктах.

Ферментація проводилась при температурі 32 ± 2°С протягом 24 годин із відбором проб кожні 6 годин. Встановлено, що динаміка pH має фазовий характер: найбільш інтенсивне зниження відбувається в інтервалі 0–6 год. Загальне зниження pH становило 33,0% для спельти, 28,5% для гливи, 20,2% для льону та 12,2% для ламінарії. Середня швидкість зниження pH за 24 години становила від –0,088 од/год (спельта) до – 0,034 од/год (ламінарія). Встановлено зростання титрованої кислотності у всіх субстратах, найбільш інтенсивне – для спельти та гливи: у 9,35 та 9,5 раза відповідно, із середніми швидкостями 0,042 і 0,040 г/100 г/год. Для льону та ламінарії приріст був нижчим – 0,48 та 0,28 г/100 г відповідно. Виявлено сильний зворотний кореляційний зв’язок між pH і титрованою кислотністю (r = – 0,98 ± 0,03). Зниження вмісту розчинних вуглеводів становило 46,2% у гливі та 42,3% у спельті, тоді як у ламінарії та льону – 6,7% і 13,8%. Вміст розчинного білка зростав на 58% у ламінарії, 50% у льону, 43% у спельті та 33% у гливі при відсутності суттєвих змін загального білка. Встановлено, що після 18 годин ферментації швидкість змін усіх показників істотно знижується. Обґрунтовано, що раціональна тривалість ферментації становить 18 годин, що забезпечує збалансований кислотний профіль та ефективну трансформацію вуглеводно-білкового комплексу без надмірного підкислення

Біографії авторів

Лариса Вацлавівна Баль-Прилипко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології м’ясних, рибних та морепродуктів

Микола Станіславович Ніколаєнко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор філософії (PhD), доцент

Кафедра громадського здоров’я та нутриціології

Марина Єгорівна Сердюк, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра стандартизації та сертифікації сільськогосподарської продукції

Валентина Миколаївна Бандура, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра процесів і обладнання переробки продукції агропромислового комплексу

Світлана Григорівна Даниленко, Інститут продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук

Доктор технічних наук, професор

Відділ біотехнології

Олена Володимирівна Сидоренко, Державний торговельно-економічний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра товарознавства і фармації

Інна Миколаївна Курбатова, Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Доктор біологічних наук, професор

Кафедра екології та зоології

Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини»

Наталія Анатоліївна Нестеренко, Державний торговельно-економічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедри товарознавства і фармації

Посилання

  1. Koistinen, V. M., Hedberg, M., Shi, L., Johansson, A., Savolainen, O., Lehtonen, M. et al. (2022). Metabolite Pattern Derived from Lactiplantibacillus plantarum – Fermented Rye Foods and In Vitro Gut Fermentation Synergistically Inhibits Bacterial Growth. Molecular Nutrition Food Research, 66 (21). https://doi.org/10.1002/mnfr.202101096
  2. Ashaolu, T. J. (2020). Safety and quality of bacterially fermented functional foods and beverages: a mini review. Food Quality and Safety, 4 (3), 123–127. https://doi.org/10.1093/fqsafe/fyaa003
  3. Petrova, P., Petrov, K. (2020). Lactic Acid Fermentation of Cereals and Pseudocereals: Ancient Nutritional Biotechnologies with Modern Applications. Nutrients, 12 (4), 1118. https://doi.org/10.3390/nu12041118
  4. Kandić, V., Nikolić, V., Simić, M., Žilić, S., Stevanović, M., Mandić, D., Dodig, D. (2023). Spelt wheat (Triticum spelta) and common bread wheat compared for nutritional contents and functional-technological properties. Chilean Journal of Agricultural Research, 83 (2), 146–158. https://doi.org/10.4067/s0718-58392023000200146
  5. Żuk-Gołaszewska, K., Żuk-Gołaszewska, K., Gołaszewski, J., Majewska, K., Tyburski, J. (2022). Nutritional properties of organic spelt wheats in different growth stages and the resulting flours. Journal of Elementology, 3. https://doi.org/10.5601/jelem.2022.27.1.2267
  6. Mueed, A., Shibli, S., Korma, S. A., Madjirebaye, P., Esatbeyoglu, T., Deng, Z. (2022). Flaxseed Bioactive Compounds: Chemical Composition, Functional Properties, Food Applications and Health Benefits-Related Gut Microbes. Foods, 11 (20), 3307. https://doi.org/10.3390/foods11203307
  7. Puligundla, P., Lim, S. (2022). A Review of Extraction Techniques and Food Applications of Flaxseed Mucilage. Foods, 11 (12), 1677. https://doi.org/10.3390/foods11121677
  8. Lorenc, F., Jarošová, M., Bedrníček, J., Smetana, P., Bárta, J. (2024). Recent trends in food and dietary applications of flaxseed mucilage: a mini review. International Journal of Food Science & Technology, 59 (4), 2111–2121. https://doi.org/10.1111/ijfs.16978
  9. Allahgholi, L., Jönsson, M., Christensen, M. D., Jasilionis, A., Nouri, M., Lavasani, S. et al. (2023). Fermentation of the Brown Seaweed Alaria esculenta by a Lactic Acid Bacteria Consortium Able to Utilize Mannitol and Laminari-Oligosaccharides. Fermentation, 9 (6), 499. https://doi.org/10.3390/fermentation9060499
  10. Healy, L. E., Zhu, X., Kakagianni, M., Poojary, M. M., Sullivan, C., Tiwari, U. et al. (2023). Fermentation of brown seaweeds Alaria esculenta and Saccharina latissima for new product development using Lactiplantbacillus plantarum, Saccharomyces cerevisiae and kombucha SCOBY. Algal Research, 76, 103322. https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103322
  11. Rondilla, R. R., Mikneviciute, I., Edrada-Ebel, R. (2025). Lactic acid fermentation enhances the functional metabolome and antibiofilm potential of edible Scottish seaweeds. International Journal of Food Science and Technology, 61 (1). https://doi.org/10.1093/ijfood/vvag016
  12. Effiong, M. E., Umeokwochi, C. P., Afolabi, I. S., Chinedu, S. N. (2024). Assessing the nutritional quality of Pleurotus ostreatus (oyster mushroom). Frontiers in Nutrition, 10. https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1279208
  13. Wal, P., Dwivedi, J., Kushwaha, S., Yadav, A., Singh, S. P., Hanumanthachar, K. J. (2023). A Comprehensive Review on Nutritional and Medicinal Properties of Pleurotus ostreatus: An Oyster Mushroom. Current Nutrition & Food Science, 19 (4), 386–398. https://doi.org/10.2174/1573401318666220901144438
  14. Bal-Prylypko, L., Nikolaenko, M., Mushtruk, M., Nazarenko, M., Beiko, L. (2024). Physical and mathematical modelling of the process of cooking minced meat with spelt flour and champignon mushrooms. Animal Science and Food Technology, 15 (2), 38–55. https://doi.org/10.31548/animal.2.2024.38
  15. Bal-Prylypko, L., Danylenko, S., Mykhailova, O., Nedorizanyuk, L., Bovkun, A., Slobodyanyuk, N. et al. (2024). Influence of starter cultures on microbiological and physical-chemical parameters of dry-cured products. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 18, 313–330. https://doi.org/10.5219/1960
  16. Kurzyna-Szklarek, M., Cybulska, J., Zdunek, A. (2022). Analysis of the chemical composition of natural carbohydrates – An overview of methods. Food Chemistry, 394, 133466. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133466
  17. Coronel-León, J., Maza, D., García-Álvarez de Toledo, I., Jofré, A., Martín, B., Serra, X., Bover-Cid, S. (2025). Fermentation Technologies to Produce and Improve Alternative Protein Sources. Foods, 15 (1), 117. https://doi.org/10.3390/foods15010117
  18. Jabłońska-Ryś, E., Przygoński, K. (2025). Possibilities of Using the New Lactiplantibacillus plantarum EK11 Strain as a Starter Culture for the Fermentation of the Fruiting Bodies of Edible Mushrooms. Foods, 14 (16), 2833. https://doi.org/10.3390/foods14162833
  19. Jabłońska-Ryś, E., Sławińska, A., Skrzypczak, K., Goral, K. (2022). Dynamics of Changes in pH and the Contents of Free Sugars, Organic Acids and LAB in Button Mushrooms during Controlled Lactic Fermentation. Foods, 11 (11), 1553. https://doi.org/10.3390/foods11111553
  20. Skonberg, D. I., Fader, S., Perkins, L. B., Perry, J. J. (2021). Lactic acid fermentation in the development of a seaweed sauerkraut‐style product: Microbiological, physicochemical, and sensory evaluation. Journal of Food Science, 86 (2), 334–342. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15602
  21. Agarwal, D., Kharangarh, P., Hao, P., Bradbury, M. I., Maharjan, P., Timilsena, Y. P. et al. (2025). Structure and Functionality of Fermented Faba Bean: Influence of Particle Size and Rhizopus spp. Foods, 14 (23), 4105. https://doi.org/10.3390/foods14234105
  22. Stone, A. K., Shi, D., Liu, E., Jafarian, Z., Xu, C., Bhagwat, A. et al. (2024). Effect of solid-state fermentation on the functionality, digestibility, and volatile profiles of pulse protein isolates. Food Bioscience, 61, 104580. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.104580
  23. Ghelichi, S., Jacobsen, C. (2025). Seaweed Proteins: Properties, Extraction, Challenges, and Prospects. Journal of Food Science, 90 (7). https://doi.org/10.1111/1750-3841.70418
  24. Bauer Petrovska, B. (2001). Protein Fraction in Edible Macedonian Mushrooms. European Food Research and Technology, 212 (4), 469–472. https://doi.org/10.1007/s002170000285
  25. Di Cagno, R., Coda, R., De Angelis, M., Gobbetti, M. (2013). Exploitation of vegetables and fruits through lactic acid fermentation. Food Microbiology, 33 (1), 1–10. https://doi.org/10.1016/j.fm.2012.09.003
  26. De Pasquale, I., Pontonio, E., Gobbetti, M., Rizzello, C. G. (2020). Nutritional and functional effects of the lactic acid bacteria fermentation on gelatinized legume flours. International Journal of Food Microbiology, 316, 108426. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2019.108426
  27. Emkani, M., Oliete, B., Saurel, R. (2022). Effect of Lactic Acid Fermentation on Legume Protein Properties, a Review. Fermentation, 8 (6), 244. https://doi.org/10.3390/fermentation8060244
  28. Ayar-Sümer, E. N., Verheust, Y., Özçelik, B., Raes, K. (2024). Impact of Lactic Acid Bacteria Fermentation Based on Biotransformation of Phenolic Compounds and Antioxidant Capacity of Mushrooms. Foods, 13 (11), 1616. https://doi.org/10.3390/foods13111616
  29. Monteiro, P., Lomartire, S., Cotas, J., Pacheco, D., Marques, J. C., Pereira, L., Gonçalves, A. M. M. (2021). Seaweeds as a Fermentation Substrate: A Challenge for the Food Processing Industry. Processes, 9 (11), 1953. https://doi.org/10.3390/pr9111953
  30. Raveschot, C., Cudennec, B., Coutte, F., Flahaut, C., Fremont, M., Drider, D., Dhulster, P. (2018). Production of Bioactive Peptides by Lactobacillus Species: From Gene to Application. Frontiers in Microbiology, 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02354
  31. Verni, M., De Mastro, G., De Cillis, F., Gobbetti, M., Rizzello, C. G. (2019). Lactic acid bacteria fermentation to exploit the nutritional potential of Mediterranean faba bean local biotypes. Food Research International, 125, 108571. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108571
Визначення закономірностей змін біохімічних показників рослинних субстратів у процесі молочнокислої ферментації та обґрунтування раціональної тривалості процесу

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-06-30

Як цитувати

Баль-Прилипко, Л. В., Ніколаєнко, М. С., Сердюк, М. Є., Бандура, В. М., Даниленко, С. Г., Сидоренко, О. В., Курбатова, І. М., & Нестеренко, Н. А. (2026). Визначення закономірностей змін біохімічних показників рослинних субстратів у процесі молочнокислої ферментації та обґрунтування раціональної тривалості процесу. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11 (141), 30–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.360605

Номер

Том 3 № 11 (141) (2026): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Larysa Bal-Prylypko, Mykola Nikolaenko, Marina Serdyuk, Valentyna Bandura, Svitlana Danylenko, Olena Sydorenko, Inna Kurbatova, Natalia Nesterenko

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.