Использование пророщенного зерна Fagop'yrum escul'entum в технологии пробиотических напитков

Автор: Попова Наталия Викторовна, Гаврилова Карина Сергеевна, Науменко Екатерина Евгеньевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Пищевые ингредиенты, сырье и материалы

Статья в выпуске: 4 т.10, 2022 года.

Бесплатный доступ

Гречиха обыкновенная (Fagopýrum esculéntum) является одним из наиболее широко выращиваемых и потребляемых видов культур во многих странах мира. Получение растительных напитков на основе пророщенных зерен гречихи обыкновенной - это перспективный способ получения новой линейки пищевых продуктов пробиотического действия, которые могут быть рекомендованы людям с непереносимостью лактозы и глютена. Напитки на основе пророщенного зерна гречихи обладают полезными свойствами за счет содержания макро- и микронутриентов исходного сырья. Растительные напитки в настоящее время формируют устойчивый сегмент в ассортименте пищевых продуктов и становятся доступными в ритейле для потребителей за счет привлекательности с точки зрения вкусовых, экологических и этнических принципов, а также людей, заинтересованных в здоровом питании. Целью исследования явилась разработка технологии ферментированных растительных напитков пробиотического действия на основе пророщенного зерна Fagopýrum esculéntum. В ходе проведения исследований было установлено: увеличение содержания флавоноидов в гречихе при проращивании на 189,4-191,1 %, полифенольных веществ - на 57,5-62,5 %, антиоксидантная активность увеличилась в среднем на 49,4 %. Активация процесса проращивания на этапе подготовки сырья для получения ферментированных напитков привела к изменению антиоксидантных свойств конечного продукта. Использование для ферментации комплексной закваски, состоящей из lactobacillus bulgaricus, leuconostoc mesenteroides, lactococcus lactis, lactococcus lactis diacetylactis, bifidobacterium, показало ее активное развитие, вследствие чего наблюдалось изменение титруемой и активной кислотности, формирование специфических вкусо-ароматических характеристик продукта. Результаты исследований показали, что разработка пробиотического растительного напитка на основе пророщенного зерна зеленой гречихи является перспективным направлением производства альтернативных растительных продуктов.

Еще

Проращивание зерновых культур, пробиотические напитки, зерно гречихи fagopýrum esculéntum

Короткий адрес: https://sciup.org/147239399

IDR: 147239399   |   DOI: 10.14529/food220402

Текст научной статьи Использование пророщенного зерна Fagop'yrum escul'entum в технологии пробиотических напитков

Гречиха обыкновенная (Fagopýrum esculéntum) является одним из наиболее широко выращиваемых и потребляемых видов культур во многих странах мира. Получение растительных напитков на основе пророщенных зерен гречихи обыкновенной – это перспективный способ получения новой линейки пищевых продуктов пробиотического действия, которые могут быть рекомендованы людям с непереносимостью лактозы и глютена. Напитки на основе пророщенного зерна гречихи обладают полезными свойствами за счет содержания макро- и микронутриентов исходного сырья.

Растительные напитки в настоящее время формируют устойчивый сегмент в ассортименте пищевых продуктов и становятся дос-

тупными в ритейле для потребителей за счет привлекательности с точки зрения вкусовых, экологических и этнических принципов, а также людей, заинтересованных в здоровом питании. Гречиха все больше привлекает внимание в технологиях проращивания из-за увеличения в ней при этом белка, витаминов, минералов и полезных для здоровья фенольных соединений, а также их привлекательного аромата и слегка хрустящей текстуры [1–3, 6]. Проростки гречихи содержат значительно большее количество основных флавоноидов, включая ориентин, изоориентин, витексин, изовитексин, кверцетин-3-Лим и др., 2012-робинобиозид (Q3R) и рутин по сравнению с семенами гречихи [11]. Более того, исследования Kim [9] подчеркивают, что ориентин,

изоориентин, витексин и изовитексин были обнаружены в изобилии только в ростках гречихи обыкновенной, и эти соединения показывают значительное увеличение антиоксидантной активности [4, 12–14].

Целью исследования явилась разработка технологии ферментированных растительных напитков пробиотического действия на основе пророщенного зерна Fagopýrum esculéntum .

Объекты и методы исследований

Объектами исследования были определены: зерно гречихи обыкновенной Fagopýrum esculéntum , пророщенное зерно зеленой гречихи и ферментированные напитки на основе пророщенного зерна гречихи обыкновенной.

В качестве основного сырья использовалась зерно зеленой гречихи, ООО «Образ жизни» (Алтайский край, г. Барнаул), коммерческая закваска «Toshev» («Пантелей То-шев» ЕООД, Болгария), включающая: lactobacillus bulgaricus (30 %), leuconostoc mesenteroides (20 %), lactococcus lactis (20 %), lactococcus lactis diacetylactis (20 %), bifidobacterium (10 %).

Технология получения ферментированного напитка пробиотического действия приведена на рис. 1.

На начальном этапе исследований оценивали способность гречихи к прорастанию и накоплению антиоксидантных компонентов. Проращивание гречихи осуществляли в течение 48 ч с промывкой через каждые 6 ч. Предварительное замачивание зерна составило по рекомендации изготовителя от 1 до 3 ч.

Пророщенное зерно оценивали по органолептическим показателям, содержанию флавоноидов, полифенолов и антиоксидантной активности, энергии и способности прорастания (по ГОСТ 10968-88).

На втором этапе оценивали показатели качества пробиотического напитка: изменение активной и титруемой кислотности, содержание флавоноидов, полифенолов и антиоксидантную активность готовых напитков.

Общее содержание полифенолов оценивали с использованием реагента Фолина-Чакольтеу, антиоксидантная активность оценивалась спектрофотометрически с использованием реактива DPPH. Определение количества флавоноидов проводились с использованием раствора AlCl 3 [5].

Определение pH пробиотического растительного напитка проводили по ГОСТ 329012014.

Титруемую кислотность оценивали по ГОСТ 3624-92.

Определение состава микрофлоры проводили путем микроскопии фиксированного препарата, окрашенного комбинированным фиксатором в соответствии с ГОСТ 329012014.

Результаты и их обсуждение

На начальном этапе исследований основе были определены рациональные режимы замачивания и получения сырьевого ингредиента (1, 2, 3 часа) при вариации температуры (20–25 °С). Полученные результаты показали, что длительность замачивания и изменения

Обеззараживание зерна гречихи;

замачивание (1 ...3 часа): _ проращивание (до длины ростков 0,5 - I см)

Ферментированный напиток пробиотического действия

Размалывание зерна в воде (соотношение 1:5); гомогенизация, фильтрование; пастеризация (80 - 82X2; 5 - 7 минут); охлаждение до 28 - 30 С; внесение комплексной закваски: ферментация (в течение 10 часов)

Рис. 1. Технология производства ферментированного напитка на основе пророщенного зерна гречихи температуры имеют минимальное влияние на накопление флавоноидов и полифенолов.

В ходе рекогносцировочных исследований было установлено, что получение ростков длиной 0,5–1 см возможно через 12 ч проращивания, тогда как через 48 часов во всех образцах ростки зерна были в пределах 1–3 см, что является достаточным для получения сырьевого ингредиента с повышенными антиоксидантными свойствами [7, 10] (рис. 2).

По результатам исследования энергия прорастания гречихи составила 89 %, а способность прорастания 93 %. Время предварительного замачивания на данных показателях отразилось незначительно, поэтому было принято решение использовать минимальную длительность замачивания зерна.

Оценка содержания флавоноидов, полифенолов и антиоксидантной активности образцов гречихи (рис. 3) показывает увеличение их содержания при проращивании в среднем на 189,4–191,1 % по флавоноидам, и 57,5– 62,5 % по полифенолам. Увеличение антиоксидантной активности зерна гречихи при проращивании составило в среднем 49,4 %.

Изменения при проращивании в составе зерна гречихи позволяют предположить изменения в антиоксидантных свойствах пробиотического напитка, произведенного на основе полученного сырьевого ингредиента [8].

Внесенная в зерновую основу комплексная закваска lactobacillus bulgaricus, leuco-nostoc mesenteroides, lactococcus lactis, lactococcus lactis diacetylactis, bifidobacterium пока-

А                         Б                         В

Рис. 2. Образцы зерна гречихи через 48 ч проращивания:

А – образец, замоченный в течение 1 ч; Б – образец, замоченный в течение 2 ч;

В – образец, замоченный в течение 3 ч

I     I Содержание флавоноидов в пересчете на кверцетин (EQ), мг/г

^^M Содержание полифенольных соединений в пересчете на эквив. галловой кислоты, мг GAE/

..........■ АОА, DPPH%

Рис. 3. Результаты определения содержания флавоноидов, полифенолов и антиоксидантной активности образцов гречихи до и после проращивания зала активное развитие микрофлоры, что выразилось в тенденциях изменения активной и титруемой кислотности (рис. 4). Причем динамика изменений значений по указанным показателям показала наибольшую активность также в системе пророщенной зерновой основы.

Полученные результаты также подтверждаются активным развитием микрофлоры полученных напитков в процессе сквашивания (рис. 5).

Во всех опытных образцах напитка были обнаружены молочнокислые бактерии, что

говорит о пригодности растительной основы для создания пробиотического растительного напитка. При внесении закваски в полученный напиток в процессе микроскопии были обнаружены единичные формы микроорганизмов. Через 3 ч и далее во всех образцах было обнаружено активное развитие микрофлоры.

Оценка антиоксидантных свойств пробиотических напитков, выработанных на основе пророщенного зерна гречихи, показывает увеличение по всем показателям: по содержанию флавоноидов в среднем на 109,6–

рН напитка (контрольный образец)

^™ рН напитка (на основе пророщенного зерна гречихи)

^^^^^™ титруемая кислотность напитка (контрольный образец)

титруемая кислотность напитка (на основе пророщенного зерна гречихи)

Контроль (на начальном этапе сквашивания)

3 часа сквашивания

Рис. 4. Результаты определения активной и титруемой кислотности полученного напитка в динамике сквашивания

6 часов               16 часов сквашивания          сквашивания

Рис. 5. Результаты изучения микрофлоры полученных напитков в процессе сквашивания (усредненные значения)

Органолептические показатели качества пробиотических напитков

Наименование показателя

Наименование образцов

3 часа сквашивания

6 часов сквашивания

16 часов сквашивания

ГОСТ 28188-2014

Внешний вид

Непрозрачная жидкость, с небольшим осадком белого цвета, без посторонних включений

Непрозрачная жидкость. Допускается наличие осадка и взвесей, обусловленных особенностями используемого сырья, без включений, не свойственных продукту

Цвет

Белый цвет с розоватым оттенком

Белый цвет с зеленоватым оттенком

Белый цвет с желтоватым оттенком

В соответствии с рецептурами

Вкус

Приятный зерновой вкус, без посторонних привкусов

В соответствии с рецептурами

Запах

Зерновой запах, слегка кислый

Список литературы Использование пророщенного зерна Fagop'yrum escul'entum в технологии пробиотических напитков

  • Бучилина А.С. Функциональные и пребиотические свойства семян гречихи / А.С. Бучилина, П.И. Гунькова, А.Л. Ишевский и др. // Вестник международной академии холода. 2021. № 4.
  • Гетманец В.Н., Яковлева Д.П., Перфильева Е.В. Производство различных видов «растительного молока» // Сборник статей XIX Международной научно-практической конференции. В 2-х частях. 2020. С. 124-127.
  • Глаголева Л.Э., Коротких И.В. Исследование влияния условий процесса и свойств среды на кинетику процесса набухания хлопьев зеленой гречки // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 1. С. 134-137.
  • Зенькова М.Л., Мельникова Л.А. Микробиологическая оценка процесса проращивания зерна пшеницы и гречихи // Техника и технология пищевых производств. 2021. № 4.
  • Калинина И.В., Потороко И.Ю., Науменко Н.В., Малинин А.В., Цатуров А.В., Фаткуллин Р.И. Исследование содержания флавоноидов в обогащенных хлебобулочных изделиях, полученных с использованием ингредиентов растительного происхождения // Вестник ВГУИТ. 2019. Т. 81, № 2. С. 114-118. DOI: 10.20914/2310-1202-2019-2-114-118
  • Киселева Т.Л., Киселева М.А. Гречиха с позиции традиционной медицины и современных научных представлений: пищевые, энергетические и лечебно-профилактические свойства. Аллергологические риски // Традиционная медицина. 2016. № 3(46). С. 16-41.
  • Науменко Н.В., Потороко И.Ю., Фильков А.А. Использование цельнозернового сырьевого ингредиента для улучшения потребительских свойств пищевых продуктов // Вестник ЮУр-ГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2022. Т. 10, № 1. С. 39-48. DOI: 10.14529/food220105
  • Hur S. J., Lee S. Y., Kim Y.-C., Choi I., & Kim G.-B. (2014). Effect of fermentation on the antioxidant activity in plant-based foods // Food Chemistry, 160, 346-356. DOI: 10.1016/j.foodchem. 2014.03.112.
  • Kim S.-J., Zaidul I.S.M., Suzuki T., Mukasa Y., Hashimoto N., Takigawa S., ... Yamauchi H. (2008). Comparison of phenolic compositions between common and Tartary buckwheat (Fagopyrum) sprouts // Food Chemistry, 110(4), 814-820. DOI: 10.1016/j.foodchem.2008.02.050.
  • Limón R.I., Peñas E., Torino M.I., Martínez-Villaluenga C., Dueñas M., & Frías, J. (2015). Fermentation enhances the content of bioactive compounds in kidney bean extracts // Food Chemistry, 172, 345-352. DOI: 10.1016/j.foodchem.2014.09.084.
  • Nam T.-G., Lee S.M., Park J.-H., Kim D.-O., Baek N.-I., & Eom S.H. (2015). Flavonoid analysis of buckwheat sprouts // Food Chemistry, 170, 97-101. DOI: 10. 1016/j.foodchem.2014.08.067.
  • Oomah B.D., & Mazza G. (1996). Flavonoids and antioxidative activities in buckwheat // Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44, 1746-1750. DOI: 10.1021/ jf9508357.
  • Terpinc P., Cigic B., Polak T., Hribar J., Pozrl T. LC-MS analysis of phenolic compounds and antioxidant activity of buckwheat at different stages of malting // Food Chemistry, 210 (2016), pp. 9-17.
  • Zhang Z.-L., Zhou M.-L., Tang Y., Li F.-L., Tang Y.-X., Shao J.-R., ... Wu Y.-M. (2012). Bioactive compounds in functional buckwheat food // Food Research International, 49, 389-395. DOI: 10.1016/j.foodres.2012.07.035.
Еще
Статья научная