vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2019-2-102-107vguit-2204Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyИсследование содержания основных макронутриентов в безглютеновых зерновых культурах и продуктах их переработкиStudy of the content of the main macronutrients in gluten-free crops and products of their processinghttps://orcid.org/0000-0002-2292-8649УрубковС. А.UrubkovS. A.

к.т.н., ст. науч. сотрудник, отдел детского и диетического питания, пос. Измайлово, 22, 142718, Россия

Cand. Sci. (Engin.), senior research fellow, department of children's and dietary nutrition, Izmailovo, 22, 142718, Russia

glen.vniiz@gmail.comХованскаяС. С.KhovanskayaS. S.

к.т.н., зав. отделом, отдел детского и диетического питания, пос. Измайлово, 22, 142718, Россия

Cand. Sci. (Engin.), head of department, department of children's and dietary nutrition, Izmailovo, 22, 142718, Russia

khosveserg@yandex.ruСмирновС. О.SmirnovS. O.

к.т.н., заместитель директора, пос. Измайлово, 22, 142718, Россия

Cand. Sci. (Engin.), deputy director, Izmailovo, 22, 142718, Russia

sts_76@bk.ruНИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологииРоссияscientific research institute of food-concentrate industry and special food technologyRussian Federation201921052019812102107Copyright © Урубков С.А., Хованская С.С., Смирнов С.О., 20192019Урубков С.А., Хованская С.С., Смирнов С.О.Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Smirnov S.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2204

Целью данного исследования состояла в получении данных о количественном соотношении основных питательных веществ в зерне амаранта, а также продуктов его переработки (взорванного зерна и муки «Крупчатка») в сравнении с более распространёнными в России зерновыми продуктами безглютенового ряда, такими как гречневая крупа и мука рисовая, кукурузная и гречневая. Обзор российских и зарубежных статей показал довольно широкие диапазоны содержания основных нутриентов в зерне амаранта. В результате исследования получены данные по содержанию основных макронутриентов, то есть белка, жира, усваиваемых и неусваиваемых углеводов и зольности. Полученные данные показали, что содержание белка в зерне амаранта превышает содержание данного нутриента в гречихе, а также рисовой и кукурузной муке. Общее содержание липидов во взорванном зерне амаранта было 6,41% на сухое вещество, и превосходило по этому показателю остальные исследованные продукты. Анализ показал относительно высокое содержание углеводов во всех исследуемых продуктах. В зерне амаранта углеводы составили 63,25% сухих веществ, что ниже, чем в остальных образцах, где значения этого показателя варьировали от 65,6 до 80,3% сухих веществ, при этом количество неусвояемых углеводов в зерне амаранта практически в 2 раза превышало данное значение в других образцах. Результаты, полученные в этом исследовании, могут быть использованы в исследованиях глютен не содержащих культур и продуктов их переработки при разработке специализированных безглютеновых зерновых смесей с использованием амаранта для питания детей.

The aim of this study was to obtain data on the quantitative ratio of the main nutrients in amaranth grain, as well as products of its processing (blasted grain and flour Krupchatki) in comparison with the more common in Russia gluten-free grain products, such as buckwheat and rice flour, corn and buckwheat. The review of Russian and foreign articles showed quite wide ranges of the content of the main nutrients in amaranth grain. As a result of the study, data on the content of the main macronutrients, i.e. protein, fat, digestible and non-digestible carbohydrates and ash content were obtained. The obtained data showed that the protein content in amaranth grain exceeds the content of this nutrient in buckwheat, as well as rice and corn flour. The total content of lipids in the exploded amaranth grain was 6.41% for dry matter, and surpassed the rest of the studied products in this indicator. The analysis showed a relatively high content of carbohydrates in all the studied products. The amaranth grain carbohydrates are made up 63,25% dry solids, which is lower than in other samples, where the values of this indicator ranged from 65,6 to 80.3% solids, the amount of indigestible carbohydrates in the grain amaranth is almost 2 times higher than this value in other samples. The results obtained in this study can be used in studies of gluten-free crops and products of their processing in the development of specialized gluten-free grain mixtures using amaranth for children's nutrition.

амарантбезглютеновая продукциядети старше трёх летзерновые смесицелиакияпродукты детского питания на зерновой основесбалансированная диетаamaranthbalanced dietchildren of preschool and school ageceliac diseasegluten-free productsgrain-based products for baby foodФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи»ReferencesВсероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых. Принят на 42й Научной сессии ЦНИИГ (2–3 марта 2016 г.)Vserossijskij konsensus po diagnostike i lecheniyu celiakii u detej i vzroslyh [All-Russian consensus on the diagnosis and treatment of celiac disease in children and adults. Adopted at the 42nd Scientific Session of the TsNIIG (March 2–3, 2016)].Детям с целиакией. Гастроэнтерология детского возраста; под ред. С.В. Бельмера, А.И. Хавкина. М.: ИД Медпрактика-М, 2003. 360 с.Detyam s tseliakiyey. Gastroenterologiya detskogo vozrasta [Children with celiac disease. Children's gastroenterology; by ed. S.V. Belmera, A.I. Khavkin]. Moscow: ID Medpraktika-M, 2003. 360 p. (in Russian).Rubio-Tapia A, Ludvigsson J.F., Brantner T.L. et al. The prevalence of celiac disease in the United States // The American Journal of Gastroenterology. 2012. V. 107. P. 1538–1544.Rubio-Tapia A, Ludvigsson J.F., Brantner T.L. et al. The prevalence of celiac disease in the United States. The American Journal of Gastroenterology. 2012. vol. 107. pp. 1538–1544.Rubio-Tapia A., Kyle R.A., Kaplan E.L. et al. Increased prevalence and mortality in undiagnosed celiac d isease // Gastroenterology. 2009. V. 137. P. 88–93.Rubio-Tapia A., Kyle R.A., Kaplan E.L. et al. In-creased prevalence and mortality in undiagnosed celiac d isease. Gastroenterology. 2009. vol. 137. pp. 88–93.Бельмер С.В. Эпидемиология целиакии: факты и выводы // Лечащий врач. 2013. № 1. С. 16–19.Bel'mer S.V. Epidemiology of celiac disease: facts and conclusions. Lechashchij vrach [The attending physician]. 2013. no. 1. pp. 16–19. (in Russian).Myleus A., Ivarsson A., Webb C. et al. Celiac disease revealed in 3% of Swedish 12year-olds born during an epidemic // Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2009. V. 49. P. 170–176.Myleus A., Ivarsson A., Webb C. et al. Celiac dis-ease revealed in 3% of Swedish 12 year-olds born during an epidemic. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2009. vol. 49. pp. 170–176.Ciccocioppo R., Kruzliak P., Cangemi G.C., Pohanka M. et al. The Spectrum of Differences between Childhood and Adulthood Celiac Disease // Nutrients. 2015. V. 7. № 10. P. 8733–8751. doi: 10.3390/nu7105426Ciccocioppo R., Kruzliak P., Cangemi G.C., Po-hanka M. et al. The Spectrum of Differences between Child-hood and Adulthood Celiac Disease. Nutrients. 2015. vol. 7. no. 10. pp. 8733–8751. doi: 10.3390/nu7105426Быкова С.В., Парфенов А.И., Сабельникова Е.А. Эпидемиология целиакии в мире // Альманах клинической медицины. 2018. Т. 46. № 1. С. 23–31. doi: 10.18786/2072–0505–2018–46–1–23–31Bykova S.V., Parfenov A.I., Sabel'nikova Е.A. Epidemiology of Celiac Disease in the World. Al'manah klinicheskoj mediciny [Almanac of Clinical Medicine]. 2018. vol. 46. no. 1. pp. 23–31. doi: 10.18786/2072–0505–2018–46–1–23–31 (in Russian).Balakireva A.V., Zamyatnin A.A. Properties of Gluten Intolerance: Gluten Structure, Evolution, Pathogenicity and Detoxification Capabilities // Nutrients. 2016. V. 8. № 10. P. 644. doi: 10.3390/nu8100644Balakireva A.V., Zamyatnin A.A. Properties of Gluten Intolerance: Gluten Structure, Evolution, Pathogenicity and Detoxification Capabilities. Nutrients. 2016. vol. 8. no. 10. pp. 644. doi: 10.3390/nu8100644Bergamo P., Maurano F., Mazzarella G., Iaquinto G. et al. Immunological evaluation of the alcohol-soluble protein fraction from gluten-free grains in relation to celiac disease // Mol Nutr Food Res. 2011. V. 55. № 8. P. 1266–1270. doi: 10.1002/mnfr.201100132Bergamo P., Maurano F., Mazzarella G., Iaquinto G. et al. Immunological evaluation of the alcohol-soluble protein fraction from gluten-free grains in relation to celiac disease. Mol Nutr Food Res. 2011. vol. 55. no. 8. pp. 1266–1270. doi: 10.1002/mnfr.201100132Бавыкина И.А Звягин А.А., Мирошниченко Л.А., Гусев К.Ю. и др. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопросы питания. 2017. № 2. С. 91–99. doi: 10.24411/0042–8833–2017–00038Bavykina I.A Zvyagin A.A., Miroshnichenko L.A., Gusev K.Yu. et al. Efficiency of products from amaranth in gluten-free nutrition of children with gluten intolerance. Voprosy pitaniya [Nutrition Issues]. 2017. no. 2. pp. 91–99. doi: 10.24411 / 0042–8833–2017–00038 (in Russian).Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Dremina N.V., Smirnov S.O. Grain-based products for baby food // Вопросы детской диетологии. 2018. Т. 16. № 4. С. 67–72. doi: 10.20953/1727–5784–2018–4–67–72Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Dremina N.V., Smirnov S.O. Grain-based products for baby food. Voprosy detskoy diyetologii [Children's nutrition issues]. 2018. vol. 16. No. 4. pp. 67–72. doi: 10.20953/1727–5784–2018–4–67–72Урубков С.А., Хованская С.С., Пырьева Е.А., Георгиева О.В. Разработка рецептур продуктов для детского питания на зерновой основе с применением плодовоовощных и ягодных компонентов // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. 2018. № 10 (10). С. 276–284.Urubkov S.A., Hovanskaya S.S., Pyr'eva Е.A., Georgieva O.V. Development of product formulations for children's nutrition on grain basis using fruit and vegetable and berry components. Innovacionnye tekhnologii proizvodstva i hraneniya material'nyh cennostej dlya gosudarstvennyh nuzhd [Innovative technologies for the production and storage of material values for state needs]. 2018. no. 10 (10). pp. 276–284. (in Russian).Высочина Г.И. Амарант (amaranthus l.): химический состав и перспективы использования (обзор) // Химия растительного сырья. 2013. № 2. С. 5–14.Vysochina G.I. Amaranth (amaranthus l.): Chemical composition and use prospects (review). Himiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant raw materials]. 2013. no. 2. pp. 5–14. (in Russian).Mota C., Santos M., Mauro R., Samman N. et al. Protein content and amino acids profile of pseudocereals // Food Chem. 2016. V. 193. P. 55–61. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.11.043Mota C., Santos M., Mauro R., Samman N. et al. Protein content and amino acids profile of pseudocereals. Food Chem. 2016. vol. 193. pp. 55–61. doi: 10.1016/j.foodchem.2014.11.043Navruz-Varli S., Sanlier N. Nutritional and health benefits of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) // Journal of Cereal Science. 2016. V. 69. P. 371–376. doi: 10.1016/j.jcs.2016.05.004Navruz-Varli S., Sanlier N. Nutritional and health benefits of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Journal of Cereal Science. 2016. vol. 69. pp. 371–376. doi: 10.1016/j.jcs.2016.05.004Correa A.D., Jokl L., Carlsson R. Chemical constituents, in vitro protein digestibility, and presence of antinutritional substances in amaranth grains // Arch Latinoam Nutr. 1986. V. 36. № 2. P. 319–26.Correa A.D., Jokl L., Carlsson R. Chemical constituents, in vitro protein digestibility, and presence of antinutritional substances in amaranth grains. Arch Latinoam Nutr. 1986. vol. 36. no. 2. pp. 319–26.Ranhotra G.S., Gelroth J.A., Glaser B.K., Lorenz K.J. et al. Composition and protein nutritional quality of quinoa // Cereal. Chem. 1993. V. 70. P. 303–305.Ranhotra G.S., Gelroth J.A., Glaser B.K., Lorenz K.J. et al. Composition and protein nutritional quality of quinoa. Cereal. Chem. 1993. vol. 70. pp. 303–305.Repo-Carrasco R., Esponiza C., Jacobsen S.-E. Nutritional value and use of the Andean crops: Quinoa (Chenopodium quinoa) and ka?iwa (Chenopodium pallidicaule) // Food Reviews International. 2003. V. 19. P. 179–189. doi: 10.1081/FRI120018884Repo-Carrasco R., Esponiza C., Jacobsen S.-E. Nutritional value and use of the Andean crops: Quinoa (Chenopodium quinoa) and ka?iwa (Chenopodium pallidicaule). Food Reviews International. 2003. vol. 19. pp. 179–189. doi: 10.1081/FRI120018884Becker R. Preparation, compositional and nutritional implications of amaranth seed oil // Cereal Food World. 1989. V. 34. № 11. P. 950.Becker R. Preparation, compositional and nutritional implications of amaranth seed oil. Cereal Food World. 1989. vol. 34. no. 11. pp. 950.Opute F.J. Seed Lipids of the Grain Amaranth // Jurnal of Experimental Botany. 1979. V. 30. Р. 601–606.Opute F.J. Seed Lipids of the Grain Amaranth. Jurnal of Experimental Botany. 1979. vol. 30. рp. 601–606.Le?n-Camacho M., Garc?a-Gonz?lez D.L., Aparicio R. A detailed and comprehensive study of amaranth (Amaranthus cruentus L.) oil fatty profile // European Food Research and Technology. 2001. V. 213. № 4–5. P. 349–355. doi: 10.1007/s002170100340.Le?n-Camacho M., Garc?a-Gonz?lez D.L., Aparicio R. A detailed and comprehensive study of amaranth (Amaranthus cruentus L.) oil fatty profile. European Food Research and Technology. 2001. vol. 213. no. 4–5. pp. 349–355. doi: 10.1007/s002170100340He H.-P., Corke H. Oil and Squalene in Amaranthus Grain and Leaf // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2003. V. 51. № 27. P. 7913–7920. doi: 10.1021/jf030489qHe H.-P., Corke H. Oil and Squalene in Amaranthus Grain and Leaf. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2003. vol. 51. no. 27. pp. 7913–7920. doi: 10.1021/jf030489qVenskutonis P.R., Kraujalis P. Nutritional components of amaranth seeds and vegetables: A review on composition, properties, and uses. Compr // Rev. Food Sci. Food Saf. 2013. V. 12. P. 381–412. doi: 10.1111/1541–4337.12021Venskutonis P.R., Kraujalis P. Nutritional components of amaranth seeds and vegetables: A review on composition, properties, and uses. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2013. vol. 12. pp. 381–412. doi: 10.1111/1541–4337.12021Alonso-Miravalles L., O’Mahony J.A. Composition, Protein Profile and Rheological Properties of Pseudocereal-Based Protein-Rich Ingredients // Foods. 2018. V. 7. № 5. P. 73. doi: 10.3390/foods7050073Alonso-Miravalles L., O’Mahony J.A. Composition, Protein Profile and Rheological Properties of Pseudocereal-Based Protein-Rich Ingredients. Foods. 2018. vol. 7. no. 5. pp. 73. doi: 10.3390/foods7050073Repo-Carrasco R., Pe?a J., Kallio H., Salminen S. Dietary fiber and other functional components in two varieties of crude and extruded kiwicha (Amaranthus caudatus) // J. Cereal Sci. 2009. V. 49. P. 219–224. doi: 10.1016/j.jcs.2008.10.003Repo-Carrasco R., Pe?a J., Kallio H., Salminen S. Dietary fiber and other functional components in two varieties of crude and extruded kiwicha (Amaranthus caudatus). J. Cereal Sci. 2009. vol. 49. pp. 219–224. doi: 10.1016/j.jcs.2008.10.003

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