vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2025-1-211-216vguit-3637Research ArticleПищевые системыFood systemsИсследование эффекта ферментной обработки зерна на процесс черствения хлебаInvestigation of the effect of enzyme treatment of grain on the process of bread hardeninghttps://orcid.org/0009-0004-9388-0154ОрловаВ. В.OrlovaV. V.

к.т.н., доцент, кафедра пищевой инженерии, ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350072, Россия

candidate of technical sciences, associate professor, department of food engineering, Moskovskaya str., 2, Krasnodar, 350072, Russia

v.orlova@enzoway.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2310-2838ПономареваЕ. И.PonomarevaE. I.

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

doctor of technical sciences, professor, Bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

elena6815@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3317-9858АлехинаН. Н.AlеhinaN. N.

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

doctor of technical sciences, professor, Bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

nadinat@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4393-2046ЛукинаС. И.LukinaS. I.

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

candidate of technical sciences, associate professor, Bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

lukina.si@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2949-2048ГубареваЮ. П.GubarevaJ. P.

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

candidate of technical sciences, associate, Bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

yuliya.gubareva@mail.ruКубанский государственный технологический университетKuban State Technological UniversityВоронежский государственный университет инженерных технологийVoronezh State University of Engineering Technologies202503062025871211216Copyright © Орлова В.В., Пономарева Е.И., Алехина Н.Н., Лукина С.И., Губарева Ю.П., 20252025Орлова В.В., Пономарева Е.И., Алехина Н.Н., Лукина С.И., Губарева Ю.П.Orlova V.V., Ponomareva E.I., Alеhina N.N., Lukina S.I., Gubareva J.P.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/3637

В настоящее время применение ферментных улучшителей зерна в мукомольном производстве является перспективным направлением для повышения качества муки и готовых хлебобулочных изделий. В данной работе исследовано влияние технологического вспомогательного средства (ТВС) «IORDAN 3», используемого при отволаживании пшеничного зерна, на процесс черствения хлеба из муки высшего сорта. Проведен сравнительный анализ двух образцов: контрольного (из муки без обработки ТВС) и опытного (из муки, полученной из зерна, обработанного ТВС «IORDAN 3»). Черствение хлеба оценивали через 72 часа после выпечки с использованием синхронного термического анализа (STA 449 F3) методами термогравиметрии (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Результаты исследования показали, что мука, полученная с применением ТВС «IORDAN 3», обладает улучшенными водоудерживающими свойствами. В опытном образце хлеба содержание связанной влаги оказалось на 2,8% выше, чем в контрольном, что свидетельствует о замедлении процесса черствения. Термический анализ выявил три основных эндотермических эффекта, соответствующих удалению свободной и связанной влаги в различных температурных диапазонах. В опытном образце наблюдалось более равномерное распределение влаги, что снижает скорость ретроградации крахмала и продлевает свежесть хлеба. Таким образом, применение ТВС «IORDAN 3» при подготовке зерна к помолу позволяет не только улучшить качество муки, но и повысить потребительские свойства хлеба за счет замедления процесса черствения. Полученные данные подтверждают эффективность использования ферментных улучшителей в мукомольной и хлебопекарной промышленности для увеличения сроков хранения продукции без потери качества.

Currently, the use of enzyme grain improvers in flour milling is a promising direction for improving the quality of flour and finished bakery products. In this paper, the influence of the technological auxiliary means (FA) "IORDAN 3", used in the cooling of wheat grains, on the process of staling bread made from flour of the highest grade, is investigated. A comparative analysis of two samples was carried out: the control (from flour without fuel elements treatment) and the experimental (from flour obtained from grain processed by fuel elements "JORDAN 3"). The staling of bread was assessed 72 hours after baking using synchronous thermal analysis (STA 449 F3) by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The results of the study showed that flour obtained using fuel assemblies "IORDAN 3" has improved water-retaining properties. In the experimental bread sample, the bound moisture content turned out to be 2.8% higher than in the control, which indicates a slowdown in the staling process. Thermal analysis revealed three main endothermic effects corresponding to the removal of free and bound moisture in various temperature ranges. A more uniform distribution of moisture was observed in the test sample, which reduces the rate of starch retrogradation and prolongs the freshness of bread. Thus, the use of fuel assemblies "IORDAN 3" in the preparation of grain for grinding allows not only to improve the quality of flour, but also to increase the consumer properties of bread by slowing down the staling process. The data obtained confirm the effectiveness of using enzyme improvers in the flour and bakery industries to increase the shelf life of products without loss of quality.

технологическое вспомогательное средство «IORDAN 3»пшеничная мукахлебчерствениесинхронный термический приборtechnological auxiliary equipment "IORDAN 3"wheat flourbreadstalesynchronous thermal deviceReferencesМосквин Е.А., Загоруйко И.Ю. Рекомендации по совершенствованию качества продукции хлебобулочных изделий // Экономика и социум. 2022. № 4 (95). С. 162–165.Moskvin E.A., Zagorujko I.Yu. Recommendations for improving the quality of bakery products. Economics and Society. 2022. no. 4 (95). pp. 162-165. (in Russian).Петриченко В.В., Пономарева Е.И., Алехина Н.Н. и др. Влияние ферментной обработки зерна на содержание ароматобразующих веществ в хлебе из пшеничной муки // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания. 2024. № 4. С. 145–152.Petrichenko V.V., Ponomareva E.I., Alekhina N.N. et al. Influence of enzymatic grain treatment on the content of aroma-forming substances in wheat flour bread. Technologies of Food and Processing Industry of Agro-Industrial Complex - Healthy Food Products. 2024. no. 4. pp. 145-152. (in Russian).ООО «Грейн ингредиент» [Электронный ресурс]. URL: info@enzoway.ru (дата обращения: 14.04.2025).LLC "Grain Ingredient". Available at: info@enzoway.ru (accessed: 14.04.2025). (in Russian).Черных В.Я., Костюченко М.Н., Балуян Х.А. и др. Снижение скорости черствения хлебобулочных изделий из пшеничной муки // Ползуновский вестник. 2024. № 2. С. 96–106.Chernykh V.Ya., Kostyuchenko M.N., Baluyan Kh.A. et al. Reducing the staling rate of wheat flour bakery products. Polzunovsky Bulletin. 2024. no. 2. pp. 96-106. (in Russian).Пащенко Л.И., Кузнецова И.В., Никитин И.А. Текстурированная углеводно-белковая композиция и ее влияние на процесс черствения хлеба // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. № 3. С. 52–54.Paschenko L.I., Kuznetsova I.V., Nikitin I.A. Textured carbohydrate-protein composition and its effect on bread staling process. Storage and Processing of Agricultural Raw Materials. 2005. no. 3. pp. 52-54. (in Russian).Коротков Е.Г., Пономарев А.Н., Мельникова Е.И. и др. Исследование форм связи влаги в твороге с микропартикулятом сывороточных белков // Молочная промышленность. 2016. № 8. С. 31–32.Korotkov E.G., Ponomarev A.N., Melnikova E.I. et al. Study of moisture binding forms in cottage cheese with whey protein microparticles. Dairy Industry. 2016. no. 8. pp. 31-32. (in Russian).Магомедов Г.О., Плотникова И.В., Кузнецова И.В., Наумченко И.С. Исследование форм связи зефира различного состава методом термического анализа // Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79. № 3. С. 42–50.Magomedov G.O., Plotnikova I.V., Kuznetsova I.V., Naumchenko I.S. Study of moisture binding forms in marshmallows of different composition by thermal analysis. Bulletin of VSUIT. 2017. vol. 79. no. 3. pp. 42-50. (in Russian).Родионова Н.С., Кузнецова И.В., Зацепилина Н.П. и др. Влияние формы связи влаги фаршевых систем на основе различного рыбного сырья методом DTA // Хранение и переработка сельхозсырья. 2010. № 12. С. 39–40.Rodionova N.S., Kuznetsova I.V., Zatsepilina N.P. et al. Influence of moisture binding forms in minced systems based on various fish raw materials by DTA method. Storage and Processing of Agricultural Raw Materials. 2010. no. 12. pp. 39-40. (in Russian).Пожидаева Е.А., Илюшина А.В., Болотова Н.В., Иванова Е.В. Исследование форм связи влаги в творожных продуктах методом дифференциально-сканирующей калориметрии и термогравиметрии // Пищевая промышленность. 2018. № 11. С. 73–77.Pozhidaeva E.A., Ilyushina A.V., Bolotova N.V., Ivanova E.V. Study of moisture binding forms in curd products by differential scanning calorimetry and thermogravimetry. Food Industry. 2018. no. 11. pp. 73-77. (in Russian).Ухарцева И.Ю., Кадолич В., Ткачева Л.В. Методы исследования продовольственного сырья и пищевых продуктов и опыт их применения // Потребительская кооперация. 2014. № 1 (44). С. 66–74.Uhartseva I.Yu., Kadolich V., Tkacheva L.V. Methods for studying food raw materials and food products and experience of their application. Consumer Cooperation. 2014. no. 1 (44). pp. 66-74. (in Russian).Пономарева Е.И., Магомедов М.Г., Боташева Х.Ю. и др. Рациональные режимы сушки флаксов из пророщенного зерна льна и нетрадиционного сырья // Хлебопродукты. 2020. № 8. С. 34–36.Ponomareva E.I., Magomedov M.G., Botasheva Kh.Yu. et al. Rational drying modes for flaxseeds from sprouted flax grain and non-traditional raw materials. Bread Products. 2020. no. 8. pp. 34-36. (in Russian).Chen Y., Eder S., Schubert S. et al. // ACS Food Sci. Technol. 2021. Vol. 1, № 6. P. 1143–1150. doi: 10.1021/acsfoodscitech.1c00158.Chen Y., Eder S., Schubert S., Gorgerat S., Boschet E., Baltensperger L. et al. Impact of Enzymatic and Microbial Bioprocessing on Protein Modification and Nutritional Properties of Wheat Bran. ACS Food Science & Technology. 2021. vol. 1. no. 6. pp. 1143-1150. doi: 10.1021/acsfoodscitech.1c00158.Kim H.-J., Yoo S.-H. Effects of Combined α-Amylase and Endo-Xylanase Treatments on the Properties of Fresh and Frozen Doughs and Final Breads // Polymers. 2020. Vol. 12, № 6. Art. 1349. doi: 10.3390/polym12061349.Kim H.-J., Yoo S.-H. Effects of Combined α-Amylase and Endo-Xylanase Treatments on the Properties of Fresh and Frozen Doughs and Final Breads. Polymers. 2020. vol. 12. no. 6. 1349. doi: 10.3390/polym12061349.Matsushita K., Tamura A., Goshima D. et al. Effect of combining additional bakery enzymes and high pressure treatment on bread making qualities // J. Food Sci. Technol. 2020. Vol. 57. P. 134–142. doi: 10.1007/s13197-019-04038-4.Matsushita K., Tamura A., Goshima D. et al. Effect of combining additional bakery enzymes and high pressure treatment on bread making qualities. Journal of Food Science and Technology. 2020. vol. 57. pp. 134-142. doi: 10.1007/s13197-019-04038-4.Gómez M., Gutkoski L.C., Bravo-Núñez Á. Understanding whole-wheat flour and its effect in breads: A review // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2020. Vol. 19. P. 3241–3265. doi: 10.1111/1541-4337.12625.Gómez M., Gutkoski L.C., Bravo-Núñez Á. Understanding whole-wheat flour and its effect in breads: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2020. vol. 19. pp. 3241-3265. doi: 10.1111/1541-4337.12625.Dahiya S., Bajaj B.K., Kumar A. et al. A review on biotechnological potential of multifarious enzymes in bread making // Process Biochem. 2020. Vol. 99. P. 290–306. doi: 10.1016/j.procbio.2020.09.002.Dahiya S., Bajaj B.K., Kumar A., Tiwari S.K., Singh B. A review on biotechnological potential of multifarious enzymes in bread making. Process Biochemistry. 2020. vol. 99. pp. 290-306. doi: 10.1016/j.procbio.2020.09.002.Mohammadi M., Zoghi A., Azizi M.H. Effect of Xylanase and Pentosanase Enzymes on Dough Rheological Properties and Quality of Baguette Bread // J. Food Qual. 2022. Art. 2910821. doi: 10.1155/2022/2910821.Mohammadi M., Zoghi A., Azizi M.H. Effect of Xylanase and Pentosanase Enzymes on Dough Rheological Properties and Quality of Baguette Bread. Journal of Food Quality. 2022. 2910821. doi: 10.1155/2022/2910821.Sun X., Wu S., Li W. et al. The effects of cooperative fermentation by yeast and lactic acid bacteria on the dough rheology, retention and stabilization of gas cells in a whole wheat flour dough system – A review // Food Hydrocoll. 2023. Vol. 135. Art. 108212. doi: 10.1016/j.foodhyd.2022.108212.Sun X., Wu S., Li W., Koksel F., Du Y., Sun L. et al. The effects of cooperative fermentation by yeast and lactic acid bacteria on the dough rheology, retention and stabilization of gas cells in a whole wheat flour dough system - A review. Food Hydrocolloids. 2023. vol. 135. 108212. doi: 10.1016/j.foodhyd.2022.108212.Chen Y., Gavaliatsis T., Kuster S. et al. Crust treatments to reduce bread staling // Curr. Res. Food Sci. 2021. Vol. 4. P. 182–190. doi: 10.1016/j.crfs.2021.03.004.Chen Y., Gavaliatsis T., Kuster S., Städeli C., Fischer P., Windhab E.J. Crust treatments to reduce bread staling. Current Research in Food Science. 2021. vol. 4. pp. 182-190. doi: 10.1016/j.crfs.2021.03.004.Bhandari M., Sharma R., Bobade H. et al. Infrared thermogenesis: Review of multifaceted effects on cereal grains' functional, morphological & rheological properties and safety concerns // Food Control. 2025. Vol. 172. Art. 111207. doi: 10.1016/j.foodcont.2025.111207.Bhandari M., Sharma R., Bobade H., Sharma S., Singh B. Infrared thermogenesis: Review of multifaceted effects on cereal grains' functional, morphological & rheological properties and safety concerns. Food Control. 2025. vol. 172. 111207. doi: 10.1016/j.foodcont.2025.111207.Bosmali I., Kotsiou K., Matsakidou A. et al. Fortification of wheat bread with an alternative source of bean proteins using raw and roasted Phaseolus coccineus flours: Impact on physicochemical, nutritional and quality attributes // Food Hydrocoll. 2025. Vol. 158. Art. 110527. doi: 10.1016/j.foodhyd.2024.110527.Bosmali I., Kotsiou K., Matsakidou A., Irakli M., Madesis P., Biliaderis C.G. Fortification of wheat bread with an alternative source of bean proteins using raw and roasted Phaseolus coccineus flours: Impact on physicochemical, nutritional and quality attributes. Food Hydrocolloids. 2025. vol. 158. 110527. doi: 10.1016/j.foodhyd.2024.110527.

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