ВЛИЯНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ НА ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЧНОЙ МУКИ

Anastasia V. Paymulina; Irina Yu. Potoroko; Eva Ivanishova

Authors

Anastasia V. Paymulina South Ural State University (Chelyabinsk)
Irina Yu. Potoroko South Ural State University, Chelyabinsk
Eva Ivanishova Slovak University of Agriculture in Nitra (Nitra)

Keywords:

fucoidan, sodium alginate, polysaccharide complex, micronization, ultrasound

Abstract

The article considers the possibility of using a complex of brown algae polysaccharides, consisting of fucoidan of at least 60 % and sodium alginate – 40 %. In order to reduce the long polysaccharide chains of fucoidan, the method of ultrasonic micronization was used (630 W/l, exposure time 30 minutes). The aim of the work was to study the effect of the polysaccharide complex (PC) in native and micronized form on the baking properties of wheat flour. The use of PCs, both in native and in micronized form, leads to an increase in swelling and strengthening of raw gluten. The maximum mass fraction of gluten when using a native PC is 38.6 %, which is 7.2 % more than the mass fraction of gluten of the control sample. The introduction of fucoidan and sodium alginate significantly strengthened gluten, as can be seen from the obtained IDC data (by 5 units). To study the forms of moisture bonding in gluten samples, differential scanning calorimetry and thermogravimetry studies were performed on a STA 449 F1 Jupiter synchronous thermal analysis device (NETZSCH, Germany). The rate of change of the heating temperature was 10 °C/min, the maximum heating temperature was 493 K. Using a PC had an effect on the amount of osmotically bound moisture, so when using a native complex, its amount increased by 70 %, and micronized – by 18 %. The amount of polyadsorption bound moisture is increased by 12 % for the sample obtained using native PC, and by 6 % for the sample obtained using micronized. The amount of adsorption moisture of the monomolecular layers decreased by 2 times in the gluten sample with the addition of native PC. Due to the faster penetration of water into the structure of the protein and polysaccharide complex, the amount of physically-mechanically bound moisture in experimental samples partially decreased (by 79 % when using the native form and by 13 % when using the micronized form).

Author Biographies

Anastasia V. Paymulina, South Ural State University (Chelyabinsk)

Master’s Degree Student of the Department of Food Technology and Biotechnology

Irina Yu. Potoroko, South Ural State University, Chelyabinsk

Doctor of Sciences (Engineering), Professor of the Department of Food Technology and Biotechnology

Eva Ivanishova, Slovak University of Agriculture in Nitra (Nitra)

PhD, Department of Technology and Product Quality, Faculty of Biotechnology and Food Sciences

References

Глобальный план действий по профилактике неинфекционных заболеваний и борьбе с ними на 2013–2020 гг. – https://www.who. int/nmh/publications/ncdactionplan/ru.

Имбс, Т.Н. «Фуколам» – первая в России биологически активная добавка на основе фукоидана / Т.Н. Имбс, Т.Н. Звягинцева, С.П. Ермакова // Вестник ДВО РАН. – 2015. – № 6. – С. 145–149.

Калинина, И.В. Влияние добавки кедровой муки на формирование качества, сохраняемость и пищевую ценность хлебобулочных изделий: дис. ... канд. тех. наук / И.В. Калинина. – СПб, 2006. – 195 с.

Исследование форм связи влаги в хлебопекарных дрожжах методом термогравиметрического анализа / С.В. Лавров, Д.С. Ко-нонов, И.А. Саранов, Н.Н. Лобачева // Вестник ВГУИТ. – 2016. – № 4. – С. 31–35. DOI: 10.20914/2310-1202-2016-4-31-35.

Науменко, Н.В. Влияние активированной воды на формирование качества и сохраняемость хлеба из пшеничной муки: дис.... канд. тех. наук / Н.В. Науменко. – СПб, 2007. – 172 с.

Облучинская, Е.Д. Комплексное использование бурых водорослей / Е.Д. Облучинская // Рос. хим. ж. (Ж. рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). – 2004. – Т. XLVIII, № 3. – С. 136–142.

Остриков, А.Н. Исследование форм связи влаги в растительно-мясной смеси на основе люпина, чечевицы и сублимированного мяса методом дифференциально-термического анализа / А.Н. Остриков, М.С. Напольских // Вопросы современной науки и практики. – Университет им. В.И. Вернадского, 2012. – №4 (42). – С. 335–339.

Потороко, И.Ю. Разработка технологии хлеба с лечебно-профилактическими свойствами на основе применения комплексной растительной добавки / И.Ю. Потороко, А.В. Паймулина, Д.Г. Ускова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2016. – Т. 4, № 3. – С. 39–46. DOI: 10.14529/food160305.

Федянина, Л.Н. Разработка рецептуры хлеба функционального назначения с применением альгината натрия / Л.Н. Федянина, Е.С. Смертина, В.А. Лях // Хлебопродукты. – 8/2015. – С. 60–62.

Исследование форм связи влаги в рапсе методом термогравиметрического анализа / С.В. Шахов, И.А. Саранов, А.К. Садибаев, и др. // Вестник ВГУИТ. – 2019. – Т. 81, № 1. – С. 27–31. DOI: 10.20914/2310-1202-2019-1-27-31.

Юрчак, В.Г. Роль связанной воды при производстве и хранении хлеба / В.Г. Юрчак, Н.И. Берзина, И.М. Ройтер // ЦНИИТЭИ Минхлебопродукта СССР. – 1988. – 24 с.

Haroun-Bouhedja, F. Relationship between sulfate groups and biological activities of fucans / F. Haroun-Bouhedja, M. Ellouali, C. Sinquin, C. Boisson-Vidal // Thrombosis Re-search. – 2000. – Vol. 100. – P. 453–459.

Huang, Y.C. Preparation and characterization of antioxidant nanoparticles composed of chitosan and fucoidan for antibiotics delivery / Y.C. Huang, R.Y. Li // Mar. Drugs. –2014. – Vol. 12. – P. 4379–4398.

Jiao, G. Chemical structures and bioactivities of sulfated polysaccharides from marine algae / G. Jiao, G. Yu, J. Zhang, H. Ewart // Mar. Drugs. – 2011. – Vol. 9. – P. 196–223.

Katayama, S. Immunomodulatory properties of highly viscous polysaccharide extract from the Gagome alga (Kjellmaniella crassifolia) / S. Katayama, T. Nishio, H. Kishimura // Plant Foods Hum. Nutr. – 2012. – Vol. 67, № 1. – P. 76–81.

Kumar, S. Thermogravimetry studies on ilmenite nitridation / S. Kumar, N. Krishnamurthy // Processing and Application of Ceram-ics. – 2014. – № 8(4). – Р.179–183.