vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2021-3-174-181vguit-2856Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyОбоснование рациональной дозировки закваски «Эвиталия» для безглютенового хлеба из амарантовой мукиSubstantiation of rational dosage of "Evitalia" sourdough culture for gluten-free bread from amaranth flourhttps://orcid.org/0000-0001-8662-4559ЖарковаИ. М.ZharkovaI. M.

д.т.н., профессор, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Dr. Sci. (Engin.), professor, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

zharir@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2995-1905СафоноваЮ. А.SafonovaJ. A.

к.т.н., доцент, кафедра высшей математики и информационных технологий, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, higher mathematics and information technologies department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

kulakova7@yandex.ruВоронежский государственный университет инженерных технологийРоссияVoronezh State University of Engineering TechnologiesRussian Federation202105112021833174181Copyright © Жаркова И.М., Сафонова Ю.А., 20212021Жаркова И.М., Сафонова Ю.А.Zharkova I.M., Safonova J.A.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/2856

Актуальной является разработка рецептур и технологий производства мучных изделий, которые предназначены для диетического профилактического питания, в том числе для людей, страдающих разными формами непереносимости глютена. К настоящему времени учеными разных стран и технологами промышленных предприятий разработан достаточно большой ассортимент безглютеновых мучных изделий, в частности, хлеба. Однако, «слабыми» местами таких разработок являются невысокие потребительские свойства продукции, ее низкая пищевая ценность, короткий срок хранения или высокая цена. Поэтому необходимо подобрать сырье, которое способно улучшить органолептические и физико-химические показатели качества данной категории хлеба, обогатить его эссенциальными микронутриентами, продлить срок сохранения свежести и замедлить микробиологическую порчу. Цель исследования – установление рациональной дозировки молочнокислой закваски «Эвиталия» в тесто на основе амарантовой муки при выработке безглютенового хлеба. Закваска «Эвиталия» отличается высокой биологической ценностью, обусловленной комбинацией молочнокислых бактерий – пробиотиков. Установлено, что образцы хлеба, в составе которых присутствовала молочнокислая закваска «Эвиталия» отличались более приятным вкусом и запахом с менее выраженным амарантовым оттенком; светлым и эластичным мякишем, более мелкой и равномерной пористостью мякиша. Применение данной закваски в дозировках 35–55% к массе мучной смеси позволило увеличить срок сохранения свежести изделий без микробиологической порчи до четырех суток, что в два раза больше по сравнению с безглютеновым хлебом, приготовленным из амарантовой муки, но без закваски.

The development of recipes and technologies for the production of flour products, which are intended for preventive dietary nutrition, including for people suffering from various forms of gluten intolerance, is urgent. To date, scientists from different countries and technologists of industrial enterprises have developed a fairly large range of gluten-free flour products, in particular, bread. However, the "weak" points of such developments are the low consumer properties of the product, its low nutritional value, short shelf life or high price. Therefore, it is necessary to select raw materials that can improve the organoleptic and physicochemical indicators of the quality of this category of bread, enrich it with essential micronutrients, extend the shelf life of freshness and slow down microbiological spoilage. The aim of the study is to establish a rational dosage of the lactic acid sourdough "Evitalia" in dough based on amaranth flour when making gluten-free bread. The leaven "Evitalia" has a high biological value due to the combination of lactic acid bacteria – probiotics. It was found that bread samples containing lactic acid sourdough "Evitalia" were distinguished by a more pleasant taste and smell with a less pronounced amaranth hue; light and elastic crumb, finer and more uniform crumb porosity. The use of this sourdough in dosages of 35–55% by weight of the flour mixture allowed to increase the shelf life of products without microbiological spoilage up to four days, which is twice as much as compared to gluten-free bread made from amaranth flour, but without sourdough.

безглютеновый хлебсрок годностимикробиологическая порчаплесневениечерствениезакваскамолочнокислые бактерииgluten-free breadshelf lifemicrobiological spoilagemoldstaleleavenlactic acid bacteriaReferencesВсемирная организация здравоохранения. Европейское региональное бюро. Доклад о состоянии здравоохранения в европе 2018: Больше, чем просто цифры: фактические данные для всех. URL: https://www.euro.who.int/ru/data-and-evidence/european-health-report/european-health-report 2018/european-health-report 2018.-more-than-numbers-evidence-for-all 2018World Health Organization. Regional Office for Europe. Europe health report 2018: More than numbers: evidence for all. Available at: https://www.euro.who.int/ru/data-and-evidence/european-health-report/european-health-report 2018/european-health-report 2018.-more-than-numbers-evidence -for-all 2018 (in Russian).Бавыкина И.А., Звягин А.А., Мирошниченко Л.А. и др. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 2. С. 91–99.Bavykina I.A., Zvyagin A.A., Miroshnichenko L.A. et al. The effectiveness of amaranth products in gluten-free nutrition of children with gluten intolerance. Nutrition issues. 2017. vol. 86. no. 2. pp. 91–99. (in Russian).G?ady? K., Dardzi?ska J., Guzek M., Adrych K. et al. Expanded Role of a Dietitian in Monitoring a Gluten-Free Diet in Patients with Celiac Disease: Implications for Clinical Practice // Nutrients. 2021. V. 13. №. 6. P. 1859. doi: 10.3390/nu13061859G?ady? K., Dardzi?ska J., Guzek M., Adrych K. et al. Expanded Role of a Dietitian in Monitoring a Gluten-Free Diet in Patients with Celiac Disease: Implications for Clinical Practice. Nutrients. 2021. vol. 13. no. 6. pp. 1859. doi: 10.3390/nu13061859El Khoury D., Balfour-Ducharme S., Joye IJ. A Review on the Gluten-Free Diet: Technological and Nutritional Challenges // Nutrients. 2018. V. 10. № 10. P. 1410. doi: 10.3390/nu10101410El Khoury D., Balfour-Ducharme S., Joye IJ. A Review on the Gluten-Free Diet: Technological and Nutritional Challenges. Nutrients. 2018. vol. 10. no. 10. pp. 1410. doi: 10.3390/nu10101410Bascu??n K.A., Vespa M.C., Araya М. Celiac disease: understanding the gluten-free diet // European Journal of Nutrition. 2017. V. 56. № 2. P. 449–459. doi: 10.1007/s00394–016–1238–5Bascu??n K.A., Vespa M.C., Araya М. Celiac disease: understanding the gluten-free diet. European Journal of Nutrition. 2017. vol. 56. no. 2. pp. 449–459. doi: 10.1007/s00394–016–1238–5Жаркова И.М., Звягин А.А., Мирошниченко Л.А. и др. Оптимизация безглютеновой диеты новыми продуктами // Вопросы детской диетологии. 2017. № 6. С. 59–65.Zharkova I.M., Zvyagin A.A., Miroshnichenko L.A. and other Optimization of a gluten-free diet with new products. Questions of children's dietology. 2017. no. 6. pp. 59–65. (in Russian).Gorgitano M.T., Sodano V. Gluten-Free Products: From Dietary Necessity to Premium Price Extraction Tool // Nutrients. 2019. V. 11. №. 9. P. 1997. doi: 10.3390/nu11091997Gorgitano M.T., Sodano V. Gluten-Free Products: From Dietary Necessity to Premium Price Extraction Tool. Nutrients. 2019. vol. 11. no. 9. pp. 1997. doi: 10.3390/nu11091997Salehi F. Improvement of gluten?free bread and cake properties using natural hydrocolloids: A review // Food science & nutrition. 2019. V. 7. №. 11. P. 3391-3402. doi: 10.1002/fsn3.1245.Salehi F. Improvement of gluten?free bread and cake properties using natural hydrocolloids: A review. Food science & nutrition. 2019. vol. 7. no. 11. pp. 3391-3402. doi: 10.1002/fsn3.1245Biesiekierski J.R. What is gluten? // J. Gastroenterol Hepatol. 2017. V. 32. №. 1. P. 78–81. doi: 10.1111/jgh.13703Biesiekierski J.R. What is gluten? J. Gastroenterol Hepatol. 2017. vol. 32. no. 1. pp. 78–81. doi: 10.1111/jgh.13703Silva H.A., Paiva E.G., Lisboa H.M., Duarte E. et al. Role of chitosan and transglutaminase on the elaboration of gluten-free bread // J. Food Sci Technol. 2020. V. 57. №. 5. P. 1877–1886. doi: 10.1007/s13197–019–04223–5Silva H.A., Paiva E.G., Lisboa H.M., Duarte E. et al. Role of chitosan and transglutaminase on the elaboration of gluten-free bread. J. Food Sci Technol. 2020. vol. 57. no. 5. pp. 1877–1886. doi: 10.1007/s13197–019–04223–5Allen B., Orfila C. The Availability and Nutritional Adequacy of Gluten-Free Bread and Pasta // Nutrients. 2018. V. 10. №. 10. P. 1370. doi: 10.3390/nu10101370Allen B., Orfila C. The Availability and Nutritional Adequacy of Gluten-Free Bread and Pasta. Nutrients. 2018. vol. 10. no. 10. pp. 1370. doi: 10.3390/nu10101370Haghighat-Kharazi S., Reza Kasaai M., Milani J.M., Khajeh K. Antistaling properties of encapsulated maltogenic amylase in gluten-free bread // Food Science & Nutrition. 2020. V. 8. №. 11. P. 5888–5897. doi: 10.1002/fsn3.1865Haghighat-Kharazi S., Reza Kasaai M., Milani J.M., Khajeh K. Antistaling properties of encapsulated maltogenic amylase in gluten-free bread. Food Science & Nutrition. 2020. vol. 8. no. 11. pp. 5888–5897. doi: 10.1002/fsn3.1865Azizi S., Azizi M.H., Moogouei R., Rajaei P. The effect of Quinoa flour and enzymes on the quality of gluten-free bread // Food Science & Nutrition. 2020. V. 8. №. 5. P. 2373–2382. doi: 10.1002/fsn3.1527Azizi S., Azizi M.H., Moogouei R., Rajaei P. The effect of Quinoa flour and enzymes on the quality of gluten-free bread. Food Science & Nutrition. 2020. vol. 8. no. 5. pp. 2373–2382. doi: 10.1002/fsn3.1527Sue A., Dehlsen K., Ooi C. Y. Paediatric patients with coeliac disease on a gluten-free diet: nutritional adequacy and macro-and micronutrient imbalances // Current gastroenterology reports. 2018. V. 20. №. 1. P. 1-12. doi:10.1007/s11894–018–0606–0Sue A., Dehlsen K., Ooi C. Y. Paediatric patients with coeliac disease on a gluten-free diet: nutritional adequacy and macro-and micronutrient imbalances. Current gastroenterology reports. 2018. vol. 20. no. 1. pp. 1-12. doi:10.1007/s11894–018–0606–0Fry L., Madden A.M., Fallaize R. An investigation into the nutritional composition and cost of gluten-freeversus regular food products in the UK // J. Hum. Nutr. Diet. 2018. № 31. P. 108–120.Fry L., Madden A.M., Fallaize R. An investigation into the nutritional composition and cost of gluten-freeversus regular food products in the UK. J. Hum. Nutr. Diet. 2018. no. 31. pp. 108–120.Rom?o B., Botelho R.B.A., Alencar E.R., da Silva V.S.N. et al. Chemical Composition and Glycemic Index of Gluten-Free Bread Commercialized in Brazil // Nutrients. 2020. V. 12. №. 8. P. 2234. doi: 10.3390/nu12082234.Rom?o B., Botelho R.B.A., Alencar E.R., da Silva V.S.N. et al. Chemical Composition and Glycemic Index of Gluten-Free Bread Commercialized in Brazil. Nutrients. 2020. vol. 12. no. 8. pp. 2234. doi: 10.3390/nu12082234.Урубков С.А., Хованская С.С., Смирнов С.О. Содержание селена в безглютеновой пищевой продукции // Вопросы питания. 2021. Т. 90. № 1 (533). С. 102–107.Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Smirnov S.O. Selenium content in gluten-free food products. Nutrition issues. 2021. vol. 90. no. 1 (533). pp. 102-107. (in Russian).Beltr?o Martins R., Gouvinhas I., Nunes M.C., Alcides Peres J. et al. Acorn Flour as a Source of Bioactive Compounds in Gluten-Free Bread // Molecules. 2020. V. 25. №. 16. P. 3568. doi: 10.3390/molecules25163568Beltr?o Martins R., Gouvinhas I., Nunes M.C., Alcides Peres J. et al. Acorn Flour as a Source of Bioactive Compounds in Gluten-Free Bread. Molecules. 2020. vol. 25. no. 16. pp. 3568. doi: 10.3390/molecules25163568Gra?a C., Mota J., Lima A., Boavida Ferreira R. et al. Glycemic Response and Bioactive Properties of Gluten-Free Bread with Yoghurt or Curd-Cheese Addition // Foods. 2020. V. 9. №. 10. P. 1410. doi: 10.3390/foods9101410Gra?a C., Mota J., Lima A., Boavida Ferreira R. et al. Glycemic Response and Bioactive Properties of Gluten-Free Bread with Yoghurt or Curd-Cheese Addition. Foods. 2020. vol. 9. no. 10. pp. 1410. doi: 10.3390/foods9101410Skendi A., Papageorgiou M., Varzakas T. High Protein Substitutes for Gluten in Gluten-Free Bread // Foods. 2021. V. 10. №. 9. P. 1997. doi: 10.3390/foods10091997Skendi A., Papageorgiou M., Varzakas T. High Protein Substitutes for Gluten in Gluten-Free Bread. Foods. 2021. vol. 10. no. 9. pp. 1997. doi: 10.3390/foods10091997Zaytseva L.V., Yudina T.A., Ruban N.V., Bessonov V.V. et al. Modern approaches to the development of gluten-free bakery formulations //Voprosy pitaniia. 2020. V. 89. №. 1. P. 77-85. doi: 10.24411/0042–8833–2020–10009Zaytseva L.V., Yudina T.A., Ruban N.V., Bessonov V.V. et al. Modern approaches to the development of gluten-free bakery formulations. Voprosy pitaniia. 2020. vol. 89. no. 1. pp. 77-85. doi: 10.24411/0042–8833–2020–10009Дубровская Н.О., Кузнецова Л.И., Парахина О.И. Способ повышения микробиологической устойчивости безглютенового хлеба // Хлебопечение России. 2017. № 4. С. 22–24.Dubrovskaya N.O., Kuznetsova L.I., Parakhina O.I. A method for increasing the microbiological stability of gluten-free bread. Khlebopechenie Rossii. 2017. no. 4. pp. 22-24. (in Russian).Цыганова Т.Б., Невская Е.В., Толмачева И.П., Головачева О.В. Разработка закваски на основе штамма lасtobacillusacidophilus a 146 с использованием питательных смесей из разных видов муки // Устойчивое развитие, экологически безопасные технологии и оборудование для переработки пищевого сельскохозяйственного сырья; импортоопережение: мат. междунар. науч.-практ. конф., Краснодар, 21–22 июня 2016 г. 2016. С. 314–320.Tsyganova T.B., Nevskaya E.V., Tolmacheva I.P., Golovacheva O.V. Development of a starter culture based on the lactobacillusacidophilus a 146 strain using nutritional mixtures of different types of flour. Sustainable development, environmentally friendly technologies and equipment for processing food agricultural raw materials; import operezhdenie: mat. international scientific-practical Conf., Krasnodar, June 21–22, 2016. pp. 314–320. (in Russian).Невская Е.В., Цыганова Т.Б., Головачёва О.В. Антимикробные свойства молочнокислых бактерий, используемых в хлебопечении для приготовления заквасок // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2016. № 7–8 (166). С. 46–47.Nevskaya E.V., Tsyganova T.B., Golovacheva O.V. Antimicrobial properties of lactic acid bacteria used in baking for the preparation of starter cultures. Confectionery and bakery production. 2016. no. 7-8 (166). pp. 46–47. (in Russian).Шмалько Н.А. Современные технологии ржано-пшеничного хлеба с использованием амарантовой муки // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2021. № 2–3 (380–381). С. 6–9.Shmalko N.A. Modern technologies of rye-wheat bread using amaranth flour. News of higher educational institutions. Food technology. 2021. no. 2-3 (380-381). pp. 6-9. (in Russian).Ren Y., Linter B.R., Linforth R., Foster T.J. A comprehensive investigation of gluten free bread dough rheology, proving and baking performance and bread qualities by response surface design and principal component analysis // Food & function. 2020. V. 11. №. 6. P. 5333-5345. doi: 10.1039/d0fo00115e.Ren Y., Linter B.R., Linforth R., Foster T.J. A comprehensive investigation of gluten free bread dough rheology, proving and baking performance and bread qualities by response surface design and principal component analysis. Food & function. 2020. vol. 11. no. 6. pp. 5333-5345. doi: 10.1039/d0fo00115eLynch K.M., Coffey A., Arendt E.K. Exopolysaccharide producing lactic acid bacteria: Their techno-functional role and potential application in gluten-free bread products // Food research international. 2018. V. 110. P. 52-61. doi: 10.1016/j.foodres.2017.03.012Lynch K.M., Coffey A., Arendt E.K. Exopolysaccharide producing lactic acid bacteria: Their techno-functional role and potential application in gluten-free bread products. Food research international. 2018. vol. 110. pp. 52-61. doi: 10.1016/j.foodres.2017.03.012Био-комплекс URL: http://www.bio-complex.ru/evitaliya/kompleks-sukhikh-mikroorganizmov-probiotikov-zakvaskaBio-complex. Available at: http://www.bio-complex.ru/evitaliya/kompleks-sukhikh-mikroorganizmov-probiotikov-zakvaska (in Russian).Пат. № 2718517, RU, А21 D 13/04. Способ производства безглютенового хлеба / Жаркова И.М., Густинович В.Г., Самохвалов А.А., Колева Т.Н., Тихонова М.Ю., Слепокурова Ю.И. № 2019122617; Заявл. 18.07.2019; Опубл. 08.04.2020, Бюл. № 10.Zharkova I.M., Gustinovich V.G., Samokhvalov A.A., Koleva T.N., Tikhonova M.Yu., Slepokurova Yu.I. Method for the production of gluten-free bread. Patent RF, no. 2718517, 2020.

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