Влияние размера частиц зернового сырья на пищевую и функциональную ценность продуктов, получаемых на его основе (обзор)
Автор: Полонский Вадим Игоревич, Сумина Алена Владимировна
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Технология продовольственных продуктов
Статья в выпуске: 6, 2021 года.
Бесплатный доступ
Цель работы - краткий анализ англоязычной научной литературы по влиянию размера частиц зернового сырья на пищевую и функциональную ценность получаемых на его основе продуктов. Установлено, что размер зерновых частиц является одним из основных параметров, который следует учитывать при рассмотрении пищевой и функциональной ценности получаемых из них продуктов. Он оказывает непосредственное влияние на распределение в зерновом сырье фенольных кислот, белков, углеводов, сырой клетчатки, золы, сырого жира. Найдено, что по мере уменьшения размера частиц зерна в нем достоверно увеличивалось содержание углеводов и жира, а также активность амилазы. Показана положительная корреляционная связь между размером зерновых частиц и содержанием в них фенольных кислот и белка. Известно, что сухое фракционирование зерна ячменя и овса дает обогащенный ценными веществами продукт, содержащий пищевые волокна, β-глюканы и токолы. Размер зерновых частиц способен влиять на эффективность процесса ферментации пищевых волокон, а также на доступность связанных полифенолов, действующих как антиоксиданты. Найдено, что с уменьшением размера частиц отрубей наблюдалось перераспределение компонентов пищевых волокон из нерастворимых в растворимые фракции, значительное увеличение экстрагируемых из них фенольных кислот, флавоноидов, антоцианов и каротиноидов, а также повышение антиоксидантной активности. При этом уменьшение размера частиц пищевых волокон может негативно влиять на биологическую доступность тиамина, рибофлавина и пиридоксина. Продемонстрировано, что использование фракционирования пшеничных отрубей и включение только некоторых частей отрубей в пищевые продукты может способствовать существенному повышению функционального потенциала последних.
Зерно, отруби, измельчение, размер частиц, белок, антиоксиданты, пищевые волокна, функциональные пищевые продукты
Короткий адрес: https://sciup.org/140256949
IDR: 140256949 | УДК: 664.6: | DOI: 10.36718/1819-4036-2021-6-185-193
Influence of grain raw material particle size on the functional value of food products obtained on its basis (review)
The aim of the work is a brief analysis of the English-language scientific literature on the effect of grain size on the nutritional and functional value of products obtained on its basis. It is established that the size of grain particles is one of the main parameters that should be taken into account when considering the nutritional and functional value of the products obtained from them. It has a direct effect on the distribution of phenolic acids, proteins, carbohydrates, crude fiber, ash, and crude fat in grain raw materials. It is found that as the grain size decreased, the content of carbohydrates and fat, as well as the activity of amylase, increased significantly. A positive correlation between the size of grain particles and the content of phenolic acids and protein in them is shown. It is known that dry fractionation of barley and oat grains gives a product enriched with valuable substances, containing dietary fiber, β-glucans and tokols. The grain size can affect the efficiency of the fiber fermentation process as well as the availability of bound polyphenols that act as antioxidants. It is found that with a decrease in the size of bran particles, there is a redistribution of dietary fiber components from insoluble to soluble fractions, a significant increase in phenolic acids, flavonoids, anthocyanins and carotenoids extracted from them, as well as an increase in antioxidant activity. At the same time, a decrease in the particle size of dietary fiber can negatively affect the bioavailability of thiamine, riboflavin and pyridoxine. The research demonstrates that the use of fractionation of wheat bran and the inclusion of only some parts of the bran in food products can significantly increase the functional potential of the latter.
Список литературы Влияние размера частиц зернового сырья на пищевую и функциональную ценность продуктов, получаемых на его основе (обзор)
- Vissers A., Adams M., Tucker G. Wheat Preprocessing Methods to Improve Nutritional and Technological Functionality // Cereal Foods World. 2019. Vol. 64. No 4. DOI: 10.1094/ CFW-64-4-0040.
- Luthria D.L., Lu Y., John K.M.M. Bioactive phytochemicals in wheat: Extraction, analysis, processing, and functional properties // Journal of functional foods. 2015. Vol. 18. P. 910-925. DOI: 10.1016/j.jff.2015.01.001.
- Polonskiy V.I., Loskutov I.G., Sumina A.V. Biological role and health benefits of antioxidant compounds in cereals // Biological Communications. 2020. Vol. 65 No 1. P. 53-67. DOI: 10.21638/spbu03.2020.105.
- Onipe O.O., Jideani A.I.O., Beswa D. Composition and functionality of wheat bran and its application in some cereal food products // International Journal of Food Science and Technology. 2015. Vol. 50. No 12. P. 2509-2518.
- Bojanic N., Fistes A., Rakic D., Kolar S., Curie B., Petrovic J. Study on the effects of smooth roll grinding conditions on reduction of wheat middlings using response surface methodology // Journal of Food Science and Technology. 2020. Vol. 55. No 2. P. 243-249. DOI: 10.1007/s13197-020-04654-5.
- Angelidis G., Protonotariou S., Mandala I., Cristina M. Rosell Jet milling effect on wheat flour characteristics and starch hydrolysis // Journal of Food Science and Technology. 2016. Vol. 53. P. 784-791. DOI: 10.1007/ s13197-015-1990-1.
- Scanlon M.G., Dexter J.E., Biliaderis C.G. Particle-size related physical properties of flour produced by smooth roll reduction of hard red spring wheat farina // Cereal Chemistry. 1988. Vol. 65. P. 486-492.
- Shi L, Li W, Sun J., Qiu Y, Wei X., Luan G, Hu Y., Tatsumi E. Grinding of maize: The effects of fine grinding on compositional, functional and physicochemical properties of maize flour // Journal of Cereal Science. 2016. Vol. 68. No 3. P. 25-30. DOI: 10.1016/j.jcs. 2015.11.004.
- Memon A.A., Mahar I., Memon R., Soomro S., Harnly J., Memon N., Bhangar M.I., Luthria D.L. Impact of flour particle size on nutrient and phenolic acid composition of commercial wheat varieties // Journal of Food Composition and Analysis. 2020. Vol. 86. No 3. P. 103-108. DOI: 10.1016/j.jfca.2019. 103358.
- Prasopsunwattana N., Omary M.B., Arndt E.A., Cooke P.H., Flores R.A., Yokoyama W., Toma A., Chongcham S., Lee S.P. Particle Size Effects on the Quality of Flour Tortillas Enriched with Whole Grain Waxy Barley // Cereal Chemistry. 2009. Vol. 86, No 4. P. 439451. DOI: 10.1094/CCHEM-86-4-0439.
- Sumina A.V., Polonskiy V.I. Particle size distribution of barley Talgan, prepared according to traditional and innovative technologies // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. No. 640. P. 2064.
- Sidhu J., NAl-Hooti S., Al-Saqer J.M. Effect of adding wheat bran and germ fractions on the chemical composition of high-fiber toast bread // Food Chemistry. 1999. Vol. 67. No 4. P. 365-371. DOI: 10.1016/S0308-8146(99) 00123-5.
- Guttieri M.J., Seabourn B.W., Liu C., Baenzi-ger P.S., Waters B.M. Distribution of Cadmium, Iron, and Zinc in millstreams of hard winter wheat (Triticum aestivum L.) // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2015. Vol. 63. No 10. P. 681-688. DOI: 10.1021/acs. jafc.5b04337.
- Brewer L.R., Kubola J., Siriamornpun S., Herald T.J., Shi Y-C. Wheat bran particle size influence on phytochemical extractability and antioxidant properties // Food Chemistry. 2014. Vol. 152. No 3. P. 483-490. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.11.128.
- Kurek M.A., Wyrwisz J., Karp S., Wierzbic-ka A. Particle size of dietary fiber preparation affects the bioaccessibility of selected vitamin B in fortified wheat bread // Journal of Cereal Science. 2017. Vol. 77. P. 166-171. DOI: 10.1016/j.jcs.2017.07.016.
- Johansson D.P., Andersson R., Alminger M., Landberg R., Langton M. Larger particle size of oat bran inhibits degradation and lowers ex-tractability of p-glucan in sourdough bread -Potential implications for cholesterol-lowering properties in vivo // Food Hydrocolloids. 2018. Vol. 77. No 4. P. 49-56. DOI: 10.1016/j. foodhyd.2017.09.016.
- Rosa N.N., Barron C., Gaiani C., Dufour C., Micard V. Ultra-fine grinding increases the antioxidant capacity of wheat bran // Journal of Cereal Science. 2013. Vol. 57. No 1. P. 84-90. DOI: 10.1016/j.jcs.2012.10.002.
- Hemery Y.M., AnsonN.M., Havenaar R., Guido R.M.M., Martijn H., Noort W.J., Rouau X. Dry-fractionation of wheat bran increases the bioaccessibility of phenolic acids in breads made from processed bran fractions // Food Research International. 2010. Vol. 43. No 5. P. 1429-1438. DOI: 10.1016/j.foodres.2010. 04.013.
- Wu Y. V., Doehlert D. C. Enrichment of j6-glucan in Oat Bran by Fine Grinding and Air Classification // LWT - Food Science and Technology. 2002. Vol. 35. No 1. P. 30-33. DOI: 10.1006/ fstl.2001.0806.
- Kiryluk J., Kawka A., Gasiorowski H., Chal-carz A., Aniota J. Milling of barley to obtain P-glucan enriched products // Molecular Nutrition and Food Research. 2000. Vol. 44. No 4. P. 238-241.
- Xu Q., Lu Q., Chang J., Chen X. Study on physicochemical properties of different grain size millet powder // Cereals and Oils. 2018. No 9. P. 213-219.
- Xue K., Sheng Z., Wei H., Hai P., Hui F.Q., Zhou M. Effect of ultrafine grinding on hydration and antioxidant properties of wheat bran dietary fiber // Food Research International. 2010. Vol. 43. No 4. P. 943-948. DOI: 10.1016/j.foodres.2010.01.005.
- Sharma P. Processing and Utilization of Barley (Hordeum vulgare L.) in Human Foods for its P-Glucan Content // Thesis Doctor of Philosophy in Food Technology. Guru Nanak Dev University. Amritsar, 2012. 276 p.
- Coda R., Rizzello C.G., Curiel J.A., Pouta-nen K., Katina K. Effect of bioprocessing and particle size on the nutritional properties of wheat bran fractions // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2014. Vol. 25. P. 19-27. DOI: 10.1016/j.ifset.2013. 11.012.
- Xiong L., Zhang B., Niu M., Zhao S. Protein polymerization and water mobility in wholewheat dough influenced by bran particle size distribution // LWT - Food Science and Technology. 2017. Vol. 82. No 9. P. 396-403. DOI: 10.1016/j.lwt.2017.04.064.
- Bressiani J., Oro T, Santetti G.S., Almeida J.L., Bertolin T.E., Gómez M., Gutkoski L.C. Properties of whole grain wheat flour and performance in bakery products as a function of particle size // Journal of Cereal Science. 2017. Vol. 75. No 5. P. 269-277. DOI: 10.1016/j.jcs.2017.05.001.
- Majzoobi M., Farahnaky A., Nematolahi Z., Hashemi M. T., Ardakani M.J. Effect of different levels and particle sizes of wheat bran on the quality of flat bread // Journal of Agricultural Science and Technology (JAST). 2013. Vol. 15. No 1. P. 115-123.
- Knuckles B.E., Chiu M.M. p-Glucan Enrichment of Barley Fractions by Air Classification and Sieving // Journal of Food Science. 1995. Vol. 60. No 5. P. 1070-1074. DOI: 10.1111/j. 1365-2621.1995.tb06294.x.
- Suriano F, Neyrinck A.M., Verspreet J., Olivares M., Leclercq S., Van de Wielec T, Courtin C.M., Cania P.D., Bindels L.B., Delzen-ne N.M. Particle size determines the anti-inflammatory effect of wheat bran in a model of fructose over-consumption: Implication of the gut microbiota // Journal of Functional Foods. 2018. Vol. 41. P. 155-162. DOI: 10.1016/j.jff.2017.12.035.
