vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2024-381-4-146-152vetpress-3039Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESВлияние нетрадиционного сырья на реологические показатели теста и качество хлебобулочных изделийInfluence of non-traditional raw materials on rheological parameters of dough and quality of bakery productshttps://orcid.org/0000-0002-9520-3251НауменкоН. В.NaumenkoN. V.

Наталья Владимировна Науменко, доктор технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Natalya Vladimirovna Naumenko, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food and Biotechnology

76 Lenina Ave., Chelyabinsk, 454080

naumenkonv@susu.ruhttps://orcid.org/0009-0007-5179-1948ЧаплинаА. А.ChaplinaA. A.

Анастасия Андреевна Чаплина, магистр

Кронверкский пр-т, д. 49, литера А, 197101

Anastasiya Andreevna Chaplina, Master 

49 litera A Kronverksky Prospekt, St. Petersburg, 197101

1nast@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0000-3634-636XСысоеваП. В.SysoevaP. V.

Полина Валерьевна Сысоева, руководитель отдела исследований и разработок 

Свердловская набережная, 38, литера В, 195027

Polina Valeryevna Sysoeva, Head of the Research and Development Department 

38 litera В Sverdlovskaya naberezhnaya, St. Petersburg, 195027

psysoeva@sterningredients.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1498-0703ФаткуллинР. И.FatkullinR. I.

Ринат Ильгидарович Фаткуллин, кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Rinat Ilgidarovich Fatkullin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food and Biotechnology

76 Lenina Ave., Chelyabinsk, 454080

   

fatkullinri@susu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0213-1595НауменкоЕ. Е.NaumenkoE. E.

Екатерина Евгеньевна Науменко, магистр

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Ekaterina Evgenievna Naumenko, Master

76 Lenina Ave., Chelyabinsk, 454080

9193122375@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6246-9870КалининаИ. В.KalininaI. V.

Ирина Валерьевна Калинина, доктор технических наук, профессор кафедры пищевых и биотехнологий, доцент

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Irina Valeryevna Kalinina, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Food and Biotechnology, Associate Professor

76 Lenina Ave., Chelyabinsk, 454080

kalininaiv@susu.ruЮжно-Уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian FederationУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian FederationООО «Штерн Ингредиентс»Россия“Stern Ingredients” LLCRussian Federation20242504202404146152Copyright © Науменко Н.В., Чаплина А.А., Сысоева П.В., Фаткуллин Р.И., Науменко Е.Е., Калинина И.В., 20242024Науменко Н.В., Чаплина А.А., Сысоева П.В., Фаткуллин Р.И., Науменко Е.Е., Калинина И.В.Naumenko N.V., Chaplina A.A., Sysoeva P.V., Fatkullin R.I., Naumenko E.E., Kalinina I.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3039Актуальность

Актуальность. Обязательным условием успешного нахождения продукта на рынке являются его высокие органолептические свойства при достаточно низкой ценовой политике. В качестве одного из таких подходов может быть предложено использование нетрадиционных растительных сырьевых ингредиентов (цельносмолотой муки из пророщенного зерна, β-глюкана, пектина и др.), которые позволят сформировать качественные пищевые продукты функциональной направленности.

Методы

Методы. Объектами исследования были определены модельные смеси пшеничной муки хлебопекарной высшего сорта и нетрадиционного сырья, а также образцы хлебобулочных изделий (батон нарезной), полученные по традиционной (контроль) и опытной рецептуре. Реологические характеристики теста определяли по показателям альвеографа и фаринографа. Осуществлялась оценка качества готовых хлебобулочных изделий по 40-балльной шкале, а также контроль удельного объема и влажности изделий.

Результаты

Результаты. Проведенные исследования показали, что внесение β-глюкана оказывает минимальное влияние на упругость теста, наблюдается снижение значений показателя качества фаринографа в среднем на 17–22%. Растяжимость теста снижается при внесении пектина более чем в 2 раза, повышаются значения показателя качества фаринографа, причем наилучший результат характерен при внесении пектина в количестве 2%. Наблюдаются максимальная устойчивость теста к замесу и минимальные значения степени разжижения теста. Контрольные и опытные образцы хлебобулочных изделий имели достаточно высокие суммарные значения органолептической оценки. Удельный объем опытных изделий при внесении β-глюкана в количестве 0,1% увеличивался в среднем на 12%, а при внесении пектина в количестве 4% — на 8% относительно контрольных образцов. Полученные результаты подтвердили возможность и целесообразность использования нетрадиционного сырья в рецептуре хлебобулочных изделий.

Relevance

Relevance. At the same time, a prerequisite for a successful product on the market is its high organoleptic properties at a fairly low-price policy. As one of such approaches can be proposed the use of non-traditional plant raw ingredients (whole-milled flour from sprouted grain, β-glucan, pectin, etc.), which will allow to form high-quality food products of functional orientation.

Methods

Methods. The objects of the study were defined as model mixtures of wheat flour baking flour of the highest grade and non-traditional raw materials, as well as samples of bakery products (sliced loaf) obtained according to the traditional (control) and experimental formulation. The rheological characteristics of the dough were determined by alveograph and farinograph. The quality of the finished bakery products was assessed on a 40-point scale, as well as the control of the specific volume and humidity of the products.

Results

Results. The studies showed that the introduction of β-glucan has a minimal effect on the elasticity of the dough, there is a decrease in the values of the quality index of farinograph on average by 17 - 22%. The dough elasticity decreases with the introduction of pectin more than 2 times, the values of quality indicator of farinograph increase, and the best result is characterized by the introduction of pectin in the amount of 2%, the maximum dough stability to kneading and minimum values of dough liquefaction degree are observed. Control and experimental samples of bakery products had high enough total values of organoleptic evaluation. The specific volume of experimental products increased by an average of 12% when beta-glucan was added in an amount of 0.1%, and by 8% when pectin was added in an amount of 4% relative to control samples. The obtained results confirmed the possibility and expediency of using non-traditional raw materials in the formulation of bakery products. 

клейковинабелокмука пшеничнаятехнологические и хлебопекарные свойстваальвеограффаринографкачество хлебобулочных изделийжирозаменителиglutenproteinwheat flourtechnological and baking propertiesalveographfarinographquality of bakery productsfat substitutesИсследование выполнено при финансовой поддержке гранта РНФ 23-26-00290.The study was financially supported by the RNF grant 23-26-00290.ReferencesРустемова А.Ж., Ребезов М.Б. Зернобобовая смесь как перспективный сырьевой источник в технологии хлебопечения. Аграрная наука. 2023; (6): 121–125. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-371-6-121-125Rustemova A.Zh., Rebezov M.B. Leguminous mixture as a promising raw material source in bakery technology. Agrarian science. 2023; (6): 121–125 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-371-6-121-125Рустемова А.Ж., Ребезов М.Б. Применение зернобобовой смеси для хлебобулочных изделий. Аграрная наука. 2023; (8): 137–142. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-373-8-137-142Rustemova A.Zh., Rebezov M.B. The use of leguminous mixture for bakery products. Agrarian science. 2023; (8): 137–142 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-373-8-137-142Косован А.П., Шапошников И.И. Анализ и перспективы развития рынка хлебобулочных изделий в России и за рубежом. Хлебопродукты. 2015; (7): 8–10. https://www.elibrary.ru/txqnzxKosovan A.P., Shaposhnikov I.I. Analysis and prospects for the development of the bakery products market in Russia and abroad. Khleboproducty. 2015; (7): 8–10 (in Russian). https://www.elibrary.ru/txqnzxНауменко Н.В., Потороко И.Ю., Велямов М.Т. Цельносмолотая мука из пророщенного зерна пшеницы как пищевой ингредиент в технологии продуктов питания. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2019; 7(3): 23–30. https://doi.org/10.14529/food190303Naumenko N.V., Potoroko I.Yu., Velyamov M.T. Sprouted Whole Wheat Grain as a Food Constituent in Food Technology. Bulletin of the South Ural State University. Series: Food and Biotechnology. 2019; 7(3): 23–30 (in Russian). https://doi.org/10.14529/food190303Зинина О.В., Павлова Я.С., Ребезов М.Б., Чанов И.М., Николина А.Д., Нурымхан Г.Н. Разработка и исследование крекера, обогащенного пищевыми волокнами. Аграрная наука. 2022; (9): 173–179. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-362-9-173-179Zinina O.V., Pavlova Ya.S., Rebezov M.B., Chanov I.M., Nikolina A.D., Nurymkhan G.N. Development and examination of a cracker enriched with dietary fiber. Agrarian science. 2022; (9): 173–179 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-362-9-173-179Смольникова Ф.Х., Конганбаев Е.К., Кошелева Е.А., Ребезов М.Б., Асенова Б.К. Технология вафельного рожка для мягкого мороженого с использованием нутовой муки и псиллиума. Аграрная наука. 2023; (7): 144–148. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-372-7-144-148Smolnikova F.H., Konganbayev E.K., Kosheleva E.A., Rebezov M.B., Asenova B.K. Waffle cone technology for soft ice cream using chickpea flour and psyllium. Agrarian science. 2023; (7): 144–148 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-372-7-144-148Нилова Л.П. Влияние технологических факторов на качество и антиоксидантную активность обогащенных хлебобулочных изделий. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2016; 4(1): 55–63. https://doi.org/10.14529/food160107Nilova L.P. Influence of Technological Factors on the Quality and Antioxidant Activity of Enriched Bakery Products. Bulletin of the South Ural State University. Series: Food and Biotechnology. 2016; 4(1): 55–63 (in Russian). https://doi.org/10.14529/food160107Нилова Л.П., Пилипенко Т.В., Вытовтов А.А., Икрамов Р.А. Использование ИК-спектроскопии для изучения механизма меланоидинообразования в обогащенных хлебобулочных изделиях. Хранение и переработка сельхозсырья. 2015; (2): 26–30. https://www.elibrary.ru/tmccivNilova L.P., Pilipenko T.V., Vytovtov A.A., Ikramov R.A. The use of IR spectroscopy to study the mechanism of melanoidins formation in enriched bakery products. Storage and Processing of Farm Products. 2015; (2): 26–30 (in Russian). https://www.elibrary.ru/tmccivСтаровойтова Я.Ю., Чугунова О.В., Школьникова М.Н., Струпан Е.А. Разработка национальных булочных изделий с овсяной мукой и растительными добавками. Вестник КрасГАУ. 2018; (3): 181–188. https://www.elibrary.ru/utfchdStarovoytova Ya.Yu., Chugunova O.V., Shkolnikova M.N., Strupan E.A. The development of national bakery products with oatmeal and herbal additives. Bulletin of KrasGAU. 2018; (3): 181–188 (in Russian). https://www.elibrary.ru/utfchdDing J., Hou G.G., Nemzer B.V., Xiong S., Dubat A., Feng H. Effects of controlled germination on selected physicochemical and functional properties of whole-wheat flour and enhanced γ-aminobutyric acid accumulation by ultrasonication. Food Chemistry. 2018; 243: 214–221. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.09.128Ding J., Hou G.G., Nemzer B.V., Xiong S., Dubat A., Feng H. Effects of controlled germination on selected physicochemical and functional properties of whole-wheat flour and enhanced γ-aminobutyric acid accumulation by ultrasonication. Food Chemistry. 2018; 243: 214–221. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.09.128Naumenko N., Potoroko I., Kalinina I. Stimulation of antioxidant activity and γ-aminobutyric acid synthesis in germinated wheat grain Triticum aestivum L. by ultrasound: Increasing the nutritional value of the product. Ultrasonics Sonochemistry. 2022; 86: 106000. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.106000Naumenko N., Potoroko I., Kalinina I. Stimulation of antioxidant activity and γ-aminobutyric acid synthesis in germinated wheat grain Triticum aestivum L. by ultrasound: Increasing the nutritional value of the product. Ultrasonics Sonochemistry. 2022; 86: 106000. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.106000Ямашев Т.А., Гематдинова В.М., Канарский А.В. Влияние изолята овсяного бета-глюкана на реологию теста из пшеничной муки высшего сорта и качество хлебобулочных изделий. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2020; (2): 62–75. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2020-10-2-62-75Yamashev T.A., Gematdinova V.M., Kanarsky A.V. The effect of oat beta-glucan isolate on the rheology of dough from premium wheat flour and the quality of bakery products. Scientific journal NRU ITMO. Series: Processes and Food Production Equipment. 2020; (2): 62–75 (in Russian). https://doi.org/10.17586/2310-1164-2020-10-2-62-75Ding J. et al. Enhancing Contents of γ-Aminobutyric Acid (GABA) and Other Micronutrients in Dehulled Rice during Germination under Normoxic and Hypoxic Conditions. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2016; 64(5): 1094–1102. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b04859Ding J. et al. Enhancing Contents of γ-Aminobutyric Acid (GABA) and Other Micronutrients in Dehulled Rice during Germination under Normoxic and Hypoxic Conditions. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2016; 64(5): 1094–1102. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b04859Dziki D., Różyło R., Gawlik-Dziki U., Świeca M. 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. 2014; 40(1): 48–61. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2014.07.010Dziki D., Różyło R., Gawlik-Dziki U., Świeca M. 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. 2014; 40(1): 48–61. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2014.07.010Zeng F., Hu Z., Yang Y., Jin Z., Jiao A. Regulation of baking quality and starch digestibility in whole wheat bread based on β-glucans and protein addition strategy: Significance of protein-starch-water interaction in dough. International Journal of Biological Macromolecules. 2024; 256(2): 128021. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128021Zeng F., Hu Z., Yang Y., Jin Z., Jiao A. Regulation of baking quality and starch digestibility in whole wheat bread based on β-glucans and protein addition strategy: Significance of protein-starch-water interaction in dough. International Journal of Biological Macromolecules. 2024; 256(2): 128021. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128021Li J., Yin L., Li J. Effect of Pectins on Dough Rheology and Chinese Steamed Bread Quality. Grain & Oil Science and Technology. 2018; 1(2): 77–84. https://doi.org/10.3724/SP.J.1447.GOST.2018.18034Li J., Yin L., Li J. Effect of Pectins on Dough Rheology and Chinese Steamed Bread Quality. Grain & Oil Science and Technology. 2018; 1(2): 77–84. https://doi.org/10.3724/SP.J.1447.GOST.2018.18034Nelson K., Stojanovska L., Vasiljevic T., Mathai M. Germinated grains: a superior whole grain functional food?. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2013; 91(6): 429–441. https://doi.org/10.1139/cjpp-2012-0351Nelson K., Stojanovska L., Vasiljevic T., Mathai M. Germinated grains: a superior whole grain functional food?. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2013; 91(6): 429–441. https://doi.org/10.1139/cjpp-2012-0351Ragaee S., Guzar I., Dhull N., Seetharaman K. Effects of fiber addition on antioxidant capacity and nutritional quality of wheat bread. LWT — Food Science and Technology. 2011; 44(10): 2147–2153. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.06.016Ragaee S., Guzar I., Dhull N., Seetharaman K. Effects of fiber addition on antioxidant capacity and nutritional quality of wheat bread. LWT — Food Science and Technology. 2011; 44(10): 2147–2153. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.06.016Skendi A., Biliaderis C.G., Papageorgiou M., Izydorczyk M.S. Effects of two barley β-glucan isolates on wheat flour dough and bread properties. Food Chemistry. 2010; 119(3): 1159–1167. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.030Skendi A., Biliaderis C.G., Papageorgiou M., Izydorczyk M.S. Effects of two barley β-glucan isolates on wheat flour dough and bread properties. Food Chemistry. 2010; 119(3): 1159–1167. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.030Tian B. et al. Physicochemical changes of oat seeds during germination. Food Chemistry. 2010; 119(3): 1195–1200. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.035Tian B. et al. Physicochemical changes of oat seeds during germination. Food Chemistry. 2010; 119(3): 1195–1200. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.035Wu Q.Y. et al. Accumulating pathways of γ-aminobutyric acid during anaerobic and aerobic sequential incubations in fresh tea leaves. Food Chemistry. 2018; 240: 1081–1086. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.08.004Wu Q.Y. et al. Accumulating pathways of γ-aminobutyric acid during anaerobic and aerobic sequential incubations in fresh tea leaves. Food Chemistry. 2018; 240: 1081–1086. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.08.004Коденцова В.М., Рисник Д.В. Разнообразие β-глюканов: свойства, адекватные и клинически эффективные дозы. Медицинский алфавит. 2022; (16): 121–126. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2022-16-121-126Kodentsova V.M., Risnik D.V. Variety of β-glucans: properties, adequate and clinically effective doses. Medical alphabet. 2022; (16): 121–126 (in Russian). https://doi.org/10.33667/2078-5631-2022-16-121-126Singh H., Singh N., Kaur L., Saxena S.K. Effect of sprouting conditions on functional and dynamic rheological properties of wheat. Journal of Food Engineering. 2001; 47(1): 23–29. https://doi.org/10.1016/S0260-8774(00)00094-7Singh H., Singh N., Kaur L., Saxena S.K. Effect of sprouting conditions on functional and dynamic rheological properties of wheat. Journal of Food Engineering. 2001; 47(1): 23–29. https://doi.org/10.1016/S0260-8774(00)00094-7Petravić-Tominac V., Zechner-Krpan V., Grba S., Srečec S., Panjkota-Krbavčić I., Vidović L. Biological Effects of Yeast β-Glucans. Agriculturae Conspectus Scientificus. 2010; 75(4): 149–158.Petravić-Tominac V., Zechner-Krpan V., Grba S., Srečec S., Panjkota-Krbavčić I., Vidović L. Biological Effects of Yeast β-Glucans. Agriculturae Conspectus Scientificus. 2010; 75(4): 149–158.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.