Пищевая ценность белого люпина и перспективы его использования в производстве продуктов питания из растительного сырья

Актуальность. Бобовые считаются замечательным пищевым источником биологически ценных компонентов, которые могут положительно влиять на многие физиологические и метаболические процессы. Люпиновая мука содержит ценный белок, каротиноиды, витамин Е, макрои микроэлементы, богата магнием, калием, железом. Отличительной чертой муки люпина является полное отсутствие в ее составе глиадина и глютена, что особенно важно для людей с нарушениями процесса пищеварения.

Методы. Изучены материалы научных исследований в области производства люпина, биохимического состава его семян, целесообразности применения продуктов переработки люпина в производстве продуктов питания из растительного сырья.

Результаты. Бобовые играют важную роль в питании человека и являются частью традиционного рациона многих регионов по всему миру. Бобовые, в том числе и белый люпин, содержат значительное количество белка, клетчатки, микроэлементов и многих ценных фитохимикатов. В составе ежедневного рациона могут оказывать благотворное физиологическое действие и, таким образом, помочь в контроле и профилактике заболеваний цивилизации, таких как сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз. Давней проблемой, связанной с бобовыми, является довольно высокое содержание антипитательных факторов, которые могут ограничить их биологическую ценность. Согласно текущим исследованиям, эти соединения могут быть легко удалены или уменьшены при изменении условий обработки. Некоторые из этих веществ могут также оказывать положительное влияние на здоровье человека. Люпиновая мука, белковые концентраты являются прекрасными функциональными ингредиентами и могут быть использованы для производства продуктов лечебно-профилактического и диетического назначения.

1. Magalhães S.C.Q., Taveira M., Cabrita A.R.J., Fonseca A.J.M., Valentão P., Andrade P.B. European marketable grain legume seeds: Further insight into phenolic compounds profiles. Food Chemistry. 2017: 215(15); 177–184. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.07.152

2. Sinkovič L., Pipan B., Šibul F., Nemeš I., Tepić Horecki A., Meglič V. Nutrients, Phytic Acid and Bioactive Compounds in Marketable Pulses. Plants. 2023; 12(1): 170. https://doi.org/10.3390/plants12010170

3. Messina M.J. Legumes and soybeans: overview of their nutritional profiles and health effects. The American Journal of Clinical Nutrition. 1999; 70(3): 439S–450S. https://doi.org/10.1093/ajcn/70.3.439s

4. Марков П., Марков Д., Воденичарова А. Полезные и диетические характеристики зернобобовых на основе медицинских доказательств. Наука. Мысль. 2016; (12): 24–30. eLIBRARY ID: 29043254

5. Ахангаран М., Афанасьев Д.А., Чернуха И.М., Машенцева Н.Г., Гаравири М. Биоактивные пептиды и антипитательные вещества нута: характеристика и свойства (обзор). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022; 183(1): 214–223. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-1-214-223

6. Bouchenak M., Lamri-Senhadji M. Nutritional Quality of Legumes, and Their Role in Cardiometabolic Risk Prevention: A Review. Journal of Medicinal Food. 2013; 16(3): 185–198. https://doi.org/10.1089/jmf.2011.0238

7. Gladstones J.S. Distribution, origin, taxonomy, history and importance. Gladstones J.S., Atkins C.A., Hamblin J. (еds.) Lupins as Crop Plants: Biology, Production, and Utilization. Wallingford, UK: CABI. 1998; 1–39.

8. Naganowska B., Wolko B., Śliwińska E., Kaczmarek Z. Nuclear DNA content variation and species relationships in the genus Lupinus (Fabaceae). Annals of Botany. 2003; 92(3): 349–355. https://doi.org/10.1093/aob/mcg145

9. Ainouche A.K., Bayer R.J. Phylogenetic relationships in Lupinus (Fabaceae: Papilionoideae) based on internal transcribed spacer sequences (its) of nuclear ribosomal DNA. American Journal of Botany. 1999; 86(4): 590–607.

10. Eastwood R.J., Drummond K.S., Shifino-Wittman M.T., Hughes S.E. Diversity and evolutionary history of lupines – conclusions from new phylogenies. Palta J.A., Berger J.B. (eds.) Lupins for Health and Wealth. Proceedings of the 12th International Lupin Conference, 14-18 Sept. 2008. Fremantle, Western Australia. Canterbury, New Zealand: International Lupine Association. 2008; 346–354.

11. Лукашевич М.И., Агеева П.А., Новик Н.В., Захарова М.В. Достижения и перспективы селекции люпина. Достижения науки и техники АПК. 2018; 32(2): 29–32. https://doi.org/10.24411/02352451-2018-10207

12. Тамонов А.М. Сидеральный пар под картофель. Владимирский земледелец. 2016; (2): 27–29. eLIBRARY ID: 26453533

13. Коннова Л.В., Агеева П.А. Люпин как главный биологический потенциал юго-западного Нечерноземья. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2022; 99(1): 51–58. eLIBRARY ID: 49909337

14. Глотова И.А., Рязанцева А.О., Галочкина Н.А., Куцова А.Е. Семена люпина – альтернатива сое в формировании потребительских свойств продовольственных товаров. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2019; (2): 69–79. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2019-12-269-79

15. Артюхов А.И., Подобедов А. В. Люпин – важная составляющая часть стратегии самообеспечения России комплементарным белком. Кормопроизводство. 2012; (5): 3–4. eLIBRARY ID: 17748331

16. Lucas M.M. et al. The future of lupin as a protein crop in Europe. Frontiers in Plant Science. 2015; 6: 705. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00705

17. Berger D.D., Buirchell B.J., Luckett D.J., Nelson M.N. Domestication bottlenecks limit genetic diversity and limit adaptation of the narrow-leaved lupin (Lupinus angustifolius L.). Theoretical and Applied Genetics. 2012; 124(4): 637–652. https://doi.org/10.1007/s00122-011-1736-z

18. Annicchiarico P., Thami Alami I. Improving the adaptation of white lupine (Lupinus albus L.) to calcareous soils by selecting lime-resistant germplasm of plants and Bradyrhizobium strains. Plant and Soil. 2012; 350: 131–144.

19. Cherney S., Ben-Ari T., Peltzer E., Maynard J.-M., Makovsky D. Estimation of variability in the yield of grain legumes in Europe and America. Scientific Reports. 2015; 5: 11171. https://doi.org/10.1038/srep11171

20. Preysel S., Reckling M., Slake N., Zander P. The magnitude and economic value of the advantages of pre-sowing processing of grain legumes in Europe: an overview. Field Сulture Edition. 2015; 175: 64–79.

21. Федорова З.Н. Белковые концентраты на основе люпина в рационе дойных коров в условиях Калининградской области. Зернобобовые и крупяные культуры. 2020; (4): 170–174. https://doi.org/10.24411/2309-348X-2020-11221

22. Гапонов Н. Люпин – наилучшая бобовая культура для создания высокопротеиновых концентратов. Комбикорма. 2019; (6): 40–42. https://doi.org/10.25741/2413-287X-2019-06-3-072

23. Васильчиков А.Г. Сравнительная оценка размеров симбиотической азотфиксации зернобобовых культур. Земледелие. 2014; (4): 8–11. eLIBRARY ID: 21685584

24. Яговенко Г.Л., Мисникова Н.В. Роль Всероссийского научно-исследовательского института люпина в развитии люпиносеяния в России. Кормопроизводство. 2022; (6): 8–13. eLIBRARY ID: 49572138

25. Описание сортов белого люпина. Официальный сайт Государственной комиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений. Режим доступа: https://reestr.gossortrf.ru/sorts/9610203/ [дата обращения 17.01.2023]

26. Peterson D.S. Composition and nutritional use of lupins. Gladstones J.S., Atkins C.A., Hamblin J. (еds.) Lupins as Crop Plants: Biology, Production, and Utilization. Wallingford, UK: CABI. 1998; 353–384.

27. Prusinski J. White lupin (Lupinus albus L.) nutritional and health values in human nutrition a review. Czech Journal of Food Sciences. 2017; 35(2): 95–105. https://doi.org/10.17221/114/2016-CJFS

28. Тимошенко Е.С., Лукашевич М.И., Яговенко Г.Л., Агеева П.А., Зайцева Н.М. Характеристика перспективных сортов люпина Мичуринский и Белорозовый 144 для пищевого использования. Хранение и переработка сельхозсырья. 2022; (2): 188–200. eLIBRARY ID: 49741289

29. Хрулев А.А., Бесчетникова Н.А. Белок из люпина: технологии, применение, перспективы. Пищевая промышленность. 2015; (12): 63–65. eLIBRARY ID: 25668779

30. Walsh C.J., Guinane C.M., O’Toole P.W., Cotter P.D., Beneficial modulation of the gut microbiota. FEBS Letters. 2014; 588(22): 4120–4130. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2014.03.035

31. Erbaş M., Certel M., Uslu M.K. Some chemical properties of white lupin seeds (Lupinus albus L.). Food Chemistry. 2014; 89(3): 341–345. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.02.040

32. Тимошенко Е.С., Руцкая В.И., Яговенко Г.Л. К вопросу о возможности использования люпина в производстве продуктов питания. Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2022; (2): 71–81. eLIBRARY ID: 49222400

33. Grela E.R., Samolińska W., Kiczorowska B., Klebaniuk R., Kiczorowski P. Content of minerals and fatty acids and their correlation with phytochemical compounds and antioxidant activity of leguminous seeds. Biological Trace Element Research. 2017; 180(2): 338–348. https://doi.org/10.1007/s12011-017-1005-3

34. Сорокин А.Е., Афонина Е.В. Использование люпина в питании. Современная наука и инновации. 2019; (4): 100–109. eLIBRARY ID: 44155638

35. Егорова Г.П., Шеленга Т.В., Проскурякова Г.И. Биохимическая характеристика семян люпина (Lupinus L.) из коллекции ВИР. Зернобобовые и крупяные культуры. 2019; (3): 79–87. https://doi.org/10.24411/2309-348X-2019-11118

36. Romeo F.V., Fabroni S., Ballistreri G., Muccilli S., Spina A., Rapisarda P. Characterization and Antimicrobial Activity of Alkaloid Extracts from Seeds of Different Genotypes of Lupinus spp. Sustainability. 2018; 10(3): 788. https://doi.org/10.3390/su10030788

37. Dubois O. et al. Lupin (Lupinus spp.) seeds exert anthelmintic activity associated with their alkaloid content. Scientific Reports. 2019; 9: 9070. https://doi.org/10.1038/s41598-019-45654-6

38. Bouchoucha R. et al. Anti-hyperglycemic and anti-hyperlipidemic effects of Lupinus albus in type 2 diabetic patients: a randomized double-blind, placebo-controlled clinical trial. International Journal of Pharmacology. 2016; 12(8): 830–837. https://doi.org/10.3923/ijp.2016.830.837

39. Mazumder K., Chinkwo K., Farahnaky A., Kerr P. The potential of lupin as a functional food for the prevention of diabetes and pancreatic cancer. Proceedings of the Abstract from 68th Australasian Grain Science Conference. Wagga Wagga, Australia. 2018; 68.

40. Нициевская К.Н. Исследование семян сои и люпина пищевых сортов. Молодежь и наука. Сборник материалов Х Юбилейной Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, посвященной 80-летию образования Красноярского края. Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2014. Режим доступа: https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/18633 [дата обращения 15.01.2023]

41. Подобед Л.И., Подобедов А.В., Полтинин А.П. Эффективно ли зерно белого люпина в составе комбикормов для животных и птицы без тепловой обработки? Персональный сайт доктора сельскохозяйственных наук Подобеда Л.И. Режим доступа: http://podobed.org/effektivno_li_zerno_belogo_lyupina_v_sostave_kombikormov_dlya_zhivotnyh_i_ptitsy_bez_teplovoy_obrabo.html [дата обращения 17.01.2023]

42. Osorio C.E., Till B.J. A Bitter-Sweet Story: Unraveling the Genes Involved in Quinolizidine Alkaloid Synthesis in Lupinus albus. Frontiers in Plant Science. 2022; 12: 795091. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.795091

43. Нициевская К.Н., Мотовилов О.К. Антипитательные свойства семейства бобовых. Проспект Свободный-2016. Сборник материалов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2016; 50–53. eLIBRARY ID: 39218161

44. Elango D. et al. Raffinose Family Oligosaccharides: Friend or Foe for Human and Plant Health? Frontiers in Plant Science. 2022; 13: 829118. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.829118

45. Jha R. et al. Integrated breeding approaches to enhance the nutritional quality of food legumes. Frontiers in Plant Science. 2022; 13: 984700. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.984700

46. Clemente A., Jimenez-Lopez J.C. Introduction to the Special Issue: Legumes as Food Ingredient: Characterization, Processing, and Applications. Foods. 2020; 9(11): 1525. https://doi.org/10.3390/foods9111525

47. Зайцева Л.В., Юдина Т.А., Рубан Н.В., Матюнина А.В., Малахова А.С. Обогащенные безглютеновые хлебобулочные изделия. Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. 2021; 16: 79–93. eLIBRARY ID: 47739476

48. Никонович Ю.Н., Тарасенко Н.А., Болгова Д.Ю. Использование продуктов переработки семян люпина в пищевой промышленности. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017; (1): 9–12. eLIBRARY ID: 28843462

49. Курчаева Е.Е., Тертычная Т.Н., Максимов И.В., Манжесов В.И. Использование люпиновой муки для производства функциональных продуктов. Хранение и переработка сельхозсырья. 2011; (10): 63–64. eLIBRARY ID: 17350729

50. Анисимова Л.В., Серебреникова Е.С., Бондаренко В.Е., Басов В.Ю. Реологические свойства теста из смеси пшеничной и люпиновой муки. Ползуновский вестник. 2018; (4): 40–44. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2018.04.008

51. Рыжкова Т.А., Третьяков М.Ю., Чулков А.Н. Влияние добавок муки из люпина на биологическую ценность и структурно-механические свойства пшеничного теста. Зернобобовые и крупяные культуры. 2015; (1): 67–70. eLIBRARY ID: 23058242

52. Рыков А.И., Агафонова С.В. Перспективы использования муки из семян люпина для обогащения мучных кондитерских изделий. Вестник молодежной науки. 2018; (5): 10. eLIBRARY ID: 36769218

53. Ткач М.В. Специализированные галеты для лиц с аллергией на куриный белок, в том числе для геродиетического питания. Проблемы идентификации, качества и конкурентоспособности потребительских товаров. Сборник статей V Международной конференции в области товароведения и экспертизы товаров. Курск: Университетская книга. 2017; 309–311. eLIBRARY ID: 32387273

54. Матвеева И., Нестеренко В. Перспективные виды сырья для производства безглютеновых изделий. Хлебопродукты. 2011; (8): 42–44. eLIBRARY ID: 16568479