Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

КОРИГУВАННЯ ЯКОСТІ БОРОШНА ЗА ДОПОМОГОЮ ФЕРМЕНТНИХ ПРЕПАРАТІВ: СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ, ШЛЯХИ ПОДАЛЬШОГО РОЗВИТКУ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

D. Zhygunov
D. Marchenkov
T. Lebedenko

Анотація

 Стаття є оглядом проблеми модифікації пшеничного борошна за допомогою ферментів. Розглянуто роль ферментів при формуванні тіста, наведено сучасні шляхи забезпечення бажаних параметрів тіста для борошняних виробів для умов України. Надано рекомендації та запропоновано напрямки подальших досліджень. Борошно є складним багатокомпонентним продуктом і повинно відповідати ряду вимог до складу та властивостей. Різні умови вирощування та зберігання зерна приводять до суттєвих відхилень показників його якості при надходженні до борошномельних підприємств. Модифікація борошна відбувається за допомогою ряду технологічних добавок, одними з яких є ферментні препарати. Дія ферментів значною мірою дозволяє коригувати властивості тіста та готових кінцевих виробів із борошна. Крім того, ферменти додатково впливають на показники поживності борошна, що дає можливість при виробництві борошна використовувати зерно пониженої якості, при зберіганні запланованих показників якості борошна. Функціональні властивості фракцій борошна, отриманих на різних технологічних етапах, залежать від вмісту різних анатомічних частин зерна, з яких вони походять. У залежності від виду розмелювального обладнання, суттєво варіюються крупність, ступінь пошкодження крохмалю, вміст білків, жирів, зольність та інтенсивність ферментативної активності. Все це дає підстави рекомендувати введення ферментів ще на етапі виробництва борошна, а не безпосередньо при виробництві виробів з борошна. Ураження зерна клопом-черепашкою, проростання зерна у колосі в умовах України ставить перед зернопереробними підприємствами задачі оцінки активності власних ферментних систем зерна. Опосередковано це можна оцінити за допомогою індексу деформації клейковини та числа падіння. Але оцінка ферментних систем такими методами не дозволяє точно розрахувати кількість і склад ферментних препаратів, необхідних для досягнення максимального ефекту при коригуванні ними властивостей борошна. Актуальним також є питання усунення антипоживних факторів, присутніх в борошні, які значною мірою є інгібіторами дії як власних ферментних систем зерна, так і додатково введених ферментних препаратів.

Ключові слова:
борошно, ферменти, функціональні продукти

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Zhygunov, D., Marchenkov, D., & Lebedenko, T. (2019). КОРИГУВАННЯ ЯКОСТІ БОРОШНА ЗА ДОПОМОГОЮ ФЕРМЕНТНИХ ПРЕПАРАТІВ: СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ, ШЛЯХИ ПОДАЛЬШОГО РОЗВИТКУ. Food Science and Technology, 13(2). https://doi.org/10.15673/fst.v13i2.1380
Розділ
Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР

Посилання

1. Campbell G, Webb C, Owens G, Scanlon M. Milling and flour quality. Bread Making: Improving quality. Second Edition. 2012: 188-215. DOI: 10.1533/9780857095695.1.188
2. Prabhasankar P, Sudha, Haridas R. Quality characteristics of wheat flour milled streams. Food Research International. 2000; 33(5); 381-386. DOI: 10.1016/S0963-9969(00)00059-4
3. Clydesdale F. Optimizing the diet with whole grains. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 1994; 34(5-6): 453-471. DOI: 10.1080/10408399409527675
4. Banu I, Stoenescu G, Ionescu V, Aprodu I. Physicochemical and rheological analysis of flour mill streams. Cereal Chemistry. 2010; 87(2): 112-117.
5. Ravi R, Sai Manohar R, Haridas Rao P. Influence of additives on the rheological characteristics and baking quality of wheat flours. European Food and Research Technology. 2000; 210(3): 202-208. DOI: 10.1007/PL00005512
6. Anoshkina G. Pererabotka muki s ponizhennyimi hlebopekarnyimi svoystvami. Hleboproduktyi. 2001;8:30-33.
7. Kozlov G, Pshenishnyuk G, Korovkina L. Povyishenie hlebopekarnyih svoystv pshenichnoy muki s kleykovinoy III gruppyi kachestva. Hranenie i pererabotka zerna. 2000;12: 56-57.
8. Hrušková M, Hanzlíková K, Varáček P. Wheat and flour quality relations in a commercial mill. Czech Journal of Food Science. 2000; 19(5): 189-195. DOI: 10.17221/6606-CJFS
9. Bordes J. et al. Agronomic characteristics, grain quality and flour rheology of 372 bread wheats in a worldwide core collection. Journal of Cereal Science. 2008; 48(3): 569-579. DOI: 10.1016/j.jcs.2008.05.005
10. Rakszegi M. et al. Composition and end-use quality of 150 wheat lines selected for the HEALTHGRAIN diversity screen. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2008; 56(21): 9750-9757. DOI: 10.1021/jf8009359
11. Koppel R, Ingver A. Stability and predictability of baking quality of winter wheat. Agronomy Research. 2010;8(3): 637-644.
12. Belibova Y., Matveeva I. Korrektirovka pshenichnoy muki fermentnyimi preparatami. Hleboproduktyi. 2006; 3:52-55.
13. Karchevskaya O, Dremucheva G. Kak povyisit kachestvo muki iz hleba, smolotoy s primesyu zerna, porazhennogo klopom-cherepashkoy. Hlebopechenie Rossii. 2000; 3:23-24.
14. Jelena Tomić J. et al. Biochemical Quality Indicators and Enzymatic Activity of Wheat Flour from the Aspect of Climatic Conditions. Journal of Food Quality. 2018; 2018: 1-9. Article ID 5187841. DOI: 10.1155/2018/5187841
15. Kozmina N. Biohimiya zerna i produktov ego pererabotki. M: Kolos; 1976.
16. Kozmina N. Biohimiya hlebopecheniya. M.: Pischevaya promyishlennost; 1978.
17. Cornell H. The chemistry and biochemistry of wheat. Breadmaking: Improving Quality. Second Edition. 2012;1: 35-76. DOI: 10.1533/9780857095695.1.35
18. Konarev V. Belki rasteniy kak geneticheskie markeryi. M.: Kolos; 1983.
19. MacRitchie F. Flours lipids: theoretical aspects and functional properties. Cereal Chemistry. 1981; 58(3): 156-158.
20. Netsvetaev V., Paschenko L. Harakteristika pochti izogennyih liniy yarovoy myagkoy pshenitsyi po chislu disulfidnyih svyazey v zapasnyih belkah. Nauchnyie vedomosti BelGU. Seriya "Estestvennyie nauki". 2010;15(12):55-59.
21. Popper L. Uluchshenie muki (nachalo). Hleboproduktyi. 2003;10,11:24-26: 22-23.
22. Uistler R, Pashal E. Himiya i tehnologiya krahmala. M.: Pischevaya promyishlennost; 1975.
23. Ribalka O, Litvinenko M. Vikoristannya pshenitsI vaksI dlya selektsIYi sortIv novogo pokolInnya. VIsnik agrarnoYi nauki. 2008; 7:34-38.
24. Tregubov N, Zharova E, Zhushman A. Tehnologiya krahmala i krahmaloproduktov. M.: Legkaya i pischevaya promyishlennost; 1981.
25. Chernyih V, Shirshikov M. Regulirovanie sostoyaniya uglevodno-amilaznogo kompleksa hlebopekarnoy muki. M.: MGUPP. 2003.
26. Falunina Z. Vliyanie α-amilazyi na fizicheskie svoystva testa : dis. … k.t.n.: 05.18.01. M. 1986.
27. SHub I. Issledovanie osobennostey deystviya amiloliticheskih fermentnyih preparatov v protsesse prigotovleniya pshenichnogo hleba : dis. … k.t.n.: 05.18.01. M. 1972.
28. Glinka I. Pshenitsa i otsenka ee kachestva. M.: Kolos; 1968.
29. Nechaev A, Sander J. Lipidyi zerna. M.: Kolos; 1975.
30. Matveeva I, Belyavskaya I. Biotehnologicheskie osnovyi prigotovleniya hleba. M.: Deliprint. 2001.
31. Shiiba K, Negishi Y, Okada K. Chemical changes during sponge-dough fermentation. Cereal Chemistry. 1990;61(4): 350-355.
32. Popper L. Uluchshenie muki (prodoljenie). Hleboproduktyi. 2003; 12: 30-31.
33. Bloksma A. Dough structure, dough rheology and baking quality. Cereal Foods World. 1990; 35: 237-244.
34. Bloksma A. Rheology of the bread making process. Cereal Foods World. 1990; 35: 228-236.
35. Van Vliet T, Janssen ., Bloksma A, Walstra P. Strain hardening of dough as a requirement for gas retention. Journal of Texture Studies. 1992; 23(4): 439-460. DOI: 10.1111/j.1745-4603.1992.tb00033.x
36. Banu I. et al. Estimation of the Baking Quality of Wheat Flours Based on Rheological Parameters of the Mixolab Curve. Czech J. Food Sci. 2011; 29(1): 35-44.
37. Kondratev I. Ispolzovanie fermentnyih preparatov na mukomolnyih zavodah. Hleboproduktyi. 2002; 6: 26-27.
38. SHlelenko L. Vliyanie multienzimnyih kompozitsiy na svoystva testa i kachestvo pshenichnogo hleba // Hlebopechenie Rossii. 2001;1:20-22.
39. Matveeva I, Belibova YU, Popov M. Kontseptsiya korrektirovki kachestva muki na osnove fermentnyih preparatov. Hleboproduktyi. 2006; 12:43-44.
40. Rets E. Modifikatoryi pshenichnoy muki. Hleboproduktyi. 1999;9:32-35 .
41. Denisova T. i dr. Povyishenie kachestva muki. Hleboproduktyi. 2005; 4:36-38.
42. Kaprelyants L. Fermentyi v pischevyih tehnologiyah. monografiya. ONAPT; 2009.
43. Lyons T. Proteinase enzymes relevant to the baking industry. Biochemical Society Transactions.1982; 10(4): 287-290; DOI: 10.1042/bst0100287
44. Dojczew D, Sobczyk M. The effect of proteolytic activity on the technological value of wheat flour from pre-harvest sprouted grain. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 2007; 6(4): 45-53.
45. Bonet A. et al. Glucose oxidase effect on dough rheology and bread quality: A study from macroscopic to molecular level. Food Chemistry. 2006; 99(2): 408-415; DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.07.043
46. Stojceska V, Ainsworth P. The effect of different enzymes on the quality of high-fibre enriched brewer’s spent grain breads. Food Chemistry. 2008; 110(4); 865-872.
47. Damen B. et al. Xylanase-mediated in situ production of arabinoxylan oligosaccharides with prebiotic potential in whole meal breads and breads enriched with arabinoxylan rich materials. Food Chemistry. 2012; 131(1): 111–118; DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.08.043
48. Renzetti S, Dal Bello F, Arendt E. Microstructure, fundamental rheology and baking characteristics of batters and breads from different gluten-free flours treated with a microbial transglutaminase. Journal of Cereal Science. 2008; 48(1): 33-45; DOI: 10.1016/j.jcs.2007.07.011
49. Melim Miguel A. et al. Enzymes in Bakery: Current and Future Trends. Food Industry. 2013: 287-321. DOI: 10.5772/53168
50. Waters D. et al. Characterisation of a Talaromyces emersonii thermostable enzyme cocktail with applications in wheat dough rheology. Enzyme and Microbial Technology. 2011; 49(2): 229-236; DOI: 10.1016/j.enzmictec.2011.04.006
51. Zhang C. et al. Extracellular production of lipoxygenase from Anabaena sp. PCC 7120 in Bacillus subtilis and its effect on wheat protein. Applied Microbiology and Biotechnology. 2012; 94(4): 949-958; DOI: 10.1007/s00253-012-3895-5
52. Di Cagno R. et al. Interactions between sourdough lactic acid bacteria and exogenous enzymes: effects on the microbial kinetics of acidification and dough textural properties. Food Microbiology. 2003; 20(1): 67-75; DOI: 10.1016/S0740-0020(02)00102-8
53. Katina K. et al. Effects of sour-dough and enzymes on staling of high-fibre wheat bread. LWT Food Science and Technology. 2006; 39(5): 479-491; DOI: 10.1016/j.lwt.2005.03.013
54. Saxena R, Gupta, Saxena S, Gulati R. Role of fungal lipases in food processing. Applied Mycology and Biotechnology. 2001; 1(9): 353-386; DOI: 10.1016/S1874-5334(01)80015-0
55. Leon A, Duran E, Barber C. Utilization of enzyme mixtures to retard bread crumb firming. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002; 50(6):1416-1419; DOI: 10.1021/jf0106446
56. Gerday C. et al. Cold-adapted enzymes: from fundamentals to biotechnology. Trends in Biotechnology. 2000; 18(3):103-107; DOI: 10.1016/S0167-7799(99)01413-4
57. Collins T, Gerday C, Feller G. Xylanases, xylanase families and extremophilic xylanases. FEMS Microbiology Reviews. 2005; 29(1): 3-23; DOI: 10.1016/j.femsre.2004.06.005
58. Collins T. et al. Use of glycoside hydrolase family 8 xylanases in baking. Journal of Cereal Science. 2006; 43(1): 79-84; DOI: 10.1016/j.jcs.2005.08.002
59. Dornez E. et al. Use of psychrophilic xylanases provides insight into the xylanase functionality in bread making. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2011; 59(17):9553-9562; DOI: 10.1021/jf201752g
60. Zheng H. et al. Improvement of the quality of wheat bread by addition of glycoside hydrolase family 10 xylanases. Applied Microbiology and Biotechnology. 2011; 90(2): 509-515; DOI: 10.1007/s00253-011-3088-7
61. Wang M, Si T, Zhao H. Biocatalyst development by directed evolution. Bioresource Technology. 2012; 115: 117-125; DOI: 10.1016/j.biortech.2012.01.054
62. Böttcher D, Bornscheuer U. Protein engineering of microbial enzymes. Current Opinion in Microbiology. 2010; 13(3): 274-282; DOI: 10.1016/j.mib.2010.01.010
63. Jones A. et al. Directed evolution of a maltogenic α-amylase from Bacillus sp. TS-25. Journal of Biotechnology. 2008; 134(3-4): 325-333; DOI: 10.1016/j.jbiotec.2008.01.016
64. Levitskiy A. i dr. Proteoliz kleykovinyi razlichnyih po tehnologicheskim svoystvam sortov ozimoy myagkoy pshenitsyi. Prikladnaya biohimiya i mikrobiologiya. 1987;23(6):806-811.