mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2023-19-2-57-71mkgtu-659Research ArticleПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ И БИОТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВFOOD SYSTEMS AND BIOTECHNOLOGY OF FOOD AND BIOACTIVE SUBSTANCESРазработка технологии зернового напитка на основе непропаренной гречневой крупыDevelopment of grain drink technology based on unsteamed buckwheatКеримоваГ. М.KerimovaG. M.

Гюлляр Мехмановна Керимова, магистр 1 курса направления «Биотехнология»

Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080

тел.: +7 (926) 839 65 82

Gyullyar M. Kerimova, 1st year Master student in the field of Biotechnology

11 Volokolamsk highway, Moscow, 125080

tel.: +7 (926) 839 65 82

gulya.kerimova.99@mail.ruФоменкоИ. А.FomenkoI. A.

Иван Андреевич Фоменко, старший преподаватель кафедры биотехнологии и технологии биоорганического синтеза, кандидат технических наук

Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080

тел.: +7 (906) 036 06 05

Ivan A. Fomenko, PhD (Eng.), Senior lecturer, Department of Biotechnology and Technology of Bioorganic Synthesis Products

11 Volokolamsk highway, Moscow, 125080

tel.: +7 (906) 036 06 05

fomenkoia@mgupp.ruПивченкоА. Р.PivchenkoA. R.

Алина Романовна Пивченко, магистр 1 курса направления «Биотехнология»

Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080

тел.: +7 (910) 720 66 54

Alina R. Pivchenko, 1st year Master student in the field of Biotechnology

11 Volokolamsk highway, Moscow, 125080

tel.: +7 (910) 720 66 54

pivchenkoar@mail.ruСоколовИ. Р.SokolovI. R.

Илья Романович Соколов, магистр 1 курса направления «Биотехнология»

Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080

тел.: +7 (962) 968 83 75

Ilya R. Sokolov, 1st year Master student in the field of Biotechnology

11 Volokolamsk highway, Moscow, 125080

tel.: +7 (962) 968 83 75

radek.sokolov1@yandex.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский биотехнологический университет»РоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Russian Biotechnological University»Russian Federation2023260720231925771Copyright © Керимова Г.М., Фоменко И.А., Пивченко А.Р., Соколов И.Р., 20232023Керимова Г.М., Фоменко И.А., Пивченко А.Р., Соколов И.Р.Kerimova G.M., Fomenko I.A., Pivchenko A.R., Sokolov I.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/659

Растительные напитки – продукт, уже ставший привычным для сторонников  «безмолочной» диеты, вегетарианцев и людей с лактазной недостаточностью. На рынке имеется  большой ассортимент напитков, среди них самые популярные виды: зерновые, бобовые,  ореховые. Среди которых найти достойную замену коровьему молоку бывает трудно из-за  специфических органолептических показателей сырья, содержания определенных компонентов,  вызывающих аллергию или непереносимость при их употреблении. В качестве субстрата для  исследования была выбрана зеленая гречневая крупа, которая не содержит глютен, имеет богатый  биохимический состав и является гипоаллергенным продуктом. В отличие от термически  обработанной крупы непропаренная сохраняет больше функциональных компонентов в своём  составе. В статье предложен способ получения безлактозного и безглютенового растительного  напитка на основе непропаренной гречневой крупы. Целью исследования являлся подбор  параметров производства зернового напитка. Были определены рациональная концентрация  вносимого субстрата и дозировки ферментных препаратов мальтогенной амилазы и α-амилазы. С  учетом особенностей, характерных для гидролизуемого сырья, были предложены параметры  ферментативного гидролиза с минимальным температурным воздействием и временем  выдерживания. В работе использовались амилолитические ферменты фирмы «Novozymes»  (производство Дания) и «Сиббиофарм» (производство Россия) для снижения вязкости  высококрахмалистого субстрата, осложняющего технологический процесс производства  растительного напитка, и создания желаемых органолептических показателей. В готовом напитке  отслеживались конечные показатели содержания белка, жира, редуцирующих веществ, сухих  веществ. Готовый продукт также является источником растворимых пищевых волокон,  обладающих положительным влиянием на микробиом человека. 

Herbal drinks are products that have already become familiar to supporters of a «dairyfree  » diet, vegetarians and people with lactase deficiency. There is a wide range of drinks on the market,  among them the most popular types are cereals, legumes, nuts. It is difficult to find a worthy replacement  for cow milk due to the specific organoleptic indicators of raw materials, the content of certain  components that cause allergies or intolerance when they are used. As a substrate for the research, green  buckwheat has been chosen, which does not contain gluten, has a rich biochemical composition and is a  hypoallergenic product. Unlike heat-treated cereals, unsteamed cereals retain more functional  components in their composition. The article proposes a method for obtaining a lactose-free and glutenfree  vegetable drink based on unsteamed buckwheat. The aim of the research is to select the parameters  for the production of a grain drink. The rational concentration of the introduced substrate and the dosage  of enzyme preparations of maltogenic amylase and α-amylase have been determined. Taking into account  the features characteristic of the hydrolysable raw materials, the parameters of enzymatic hydrolysis with  a minimum temperature effect and holding time have been proposed. In the research amylolytic enzymes  from Novozymes (Denmark) and Sibbiopharm (Russia) have been used to reduce the viscosity of a highstarch  substrate, which complicates the technological process of producing a vegetable drink, and to  create the desired organoleptic indicators. In the finished drink, the final indicators of the content of  protein, fat, reducing substances, dry substances have been detected. The finished product is also a source  of soluble dietary fiber, which has a positive effect on the human microbiome.

растительный напитокнепереносимость лактозынепереносимость глютенанепропаренная гречневая крупаамилолитические ферментыферментативный гидролизпараметры ферментативного гидролизапищевые волокнаvegetable drinklactose intolerancegluten intolerancewhole grain buckwheatamylolytic enzymesenzymatic hydrolysisenzymatic hydrolysis parametersdietary fiberReferencesБобков С.В., Лазарева Т.Н. Компонентный состав электрофоретических спектров запасных белков межвидовых гибридов гороха. Генетика. 2012; 48(1): 56-61.Bobkov S.V. Component composition of electrophoretic spectra of storage proteins of interspecific pea. Genetics. 2012; 48 (1): 56-61. (In Russ).О ферментативной атакуемости различных видов крахмала / З. М. Бородина [и др.]. Пищевая промышленность. 2019; 5: 27-32.Borodina Z.M., Lukin N.D., Papakhin A.A, [et al.] On the enzymatic attack ability of various types of starch. Food industry. 2019; 5: 27-32. (In Russ).Лабораторный практикум по дисциплине «Биотехнология ферментных препаратов» /Бутова С.Н. [и др.]. М.: Перо, 2020. 130 с.Butova S.N., Churmasova L.A., Indisova G.E. [et al.] Laboratory workshop on the discipline «Biotechnology of enzyme preparations». Moskow: Pero; 2020. (In Russ).Варлахова Л.Н., Бобков С.В., Михайлова И.М. Технологические качества зерна гречихи различных сортов. Доклады РАСХН. 2012; 6: 37-40.Varlakhova L.N., Bobkov S.V., Mikhailova I.M. Technological qualities of buckwheat grain of various varieties. Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 2012; 6: 37-40. (In Russ).ГОСТ 33768-2015. Метод определения кинематической вязкости и расчет динамической вязкости прозрачных и непрозрачных жидкостей = Method for determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity of transparent and opaque liquids: межгосударственный стандарт: издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2016 г. N 1704-ст : введен впервые: дата введения 2017-02-01 / разработан Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» (ФГУП «ВНИИР»). М.: Стандартинформ, 2019. 16 с.GOST 33768-2015. Method for determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity of transparent and opaque liquids = Method for determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity of transparent and opaque liquids November 17, 2016 N 1704-st: introduced for the first time: date of introduction 2017-02-01 / developed by the Federal State Unitary Enterprise «All-Russian Research Institute of Flow Measurement» (FSUE «VNIIR»). Moscow: Standartinform; 2019 (In Russ). (In Russ).ГОСТ Р 54330-2011. Ферментные препараты для пищевой промышленности. Методы определения амилолитической активности = Enzyme preparations for food industry. Methods for determination of amylase activity : национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 июня 2011 г. № 128-ст: введен впервые: дата введения 2013-01-01 / разработан Государственным научным учреждением Всероссийским научно-исследовательским институтом пищевой биотехнологии Россельхозакадемии (ГНУ ВНИИПБТ Россельхозакадемии). – М.: Стандартинформ, 2012. 20 с.GOST R 54330-2011. Enzyme preparations for the food industry. Methods for determining amylolytic activity = Enzyme preparations for food industry. Methods for determination of amylase activity: national standard of the Russian Federation: official edition: approved and put into effect by Order of the Federal Agency for Technical Regulation and Metrology of June 15, 2011 N 128-st: introduced for the first time: introduction date 2013-01-01 / developed by the State Scientific Institution All-Russian Research Institute of Food Biotechnology of the Russian Agricultural Academy (SSI VNIIPBT of the Russian Agricultural Academy). Moscow: Standartinform; 2012. (In Russ).ГОСТ Р 54607.4-2015. Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 4. Методы определения влаги и сухих веществ = PublicGOST R 54607.4-2015. Catering services. Methods of laboratory control of public catering products. Part 4. Methods for determining moisture and solids = Public catering services. Methods of laboratory quality control of products of public catering. Part 4. Methods for determination of moisture and dry substances: national standard of the Russian Federation : official edition : approved and put into effect by Order of the Federal Agency for Technical Regulation and Metrology dated November 19, 2015 N 1884-st: introduced for the first time: introduction date 2016 -06-01 / developed by the Open Joint Stock Company «All-Russian Research Institute of Certification» (JSC “VNIIS”). - Moscow: Standartinform, 2019. (In Russ).catering services. Methods of laboratory quality control of products of public catering. Part 4. Methods for determination of moisture and dry substances: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2015 г. №1884-ст: введен впервые: дата введения 2016-06-01 / разработан Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»). М.: Стандартинформ, 2019. 8 с.GOST R 54607.8-2016. Catering services. Methods of laboratory control of public catering products. Part 8. Accelerated methods of control = Public catering services. Methods of laboratory quality control of products catering. Part 8. Rapid-methods of control: national standard of the Russian Federation: official edition: approved and put into effect by Order of the Federal Agency for Technical Regulation and Metrology dated September 2, 2016 N 1027-st: introduced for the first time: introduction date 2017-01- 01 / developed by the Open Joint Stock Company «All-Russian Scientific Research Institute of Certification» (JSC «VNIIS»). Moscow: Standartinform; 2020. (In Russ).ГОСТ Р 54607.8-2016. Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 8. Ускоренные методы контроля = Public catering services. Methods of laboratory quality control of products catering. Part 8. Rapid-methods of control: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 сентября 2016 г. № 1027-ст: введен впервые : дата введения 2017-01-01 / разработан Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»). М.: Стандартинформ, 2020. 15 с.Egorova E. Yu. Non-dairy milk: a review of raw materials and technologies. Polzunovskiy vestnik. 2018; 3: 25-34. (In Russ).Егорова Е.Ю. Немолочное молоко: обзор сырья и технологий. Ползуновский вестник. 2018; 3: 25-34.Marjin V.A., Vereshchagin A.L. Influence of temperature treatment on the availability of the mineral component of buckwheat grains, kernels and shells. Technique and technology of food production. 2014. 3: 58-63. (In Russ).Марьин В.А., Верещагин А.Л. Влияние температурной обработки на доступность минеральной составляющей зерна гречихи, ядра и оболочки. Техника и технология пищевых производств. 2014; 3: 58-63.Merenkova S.P., Androsova N.V. Actual aspects of the production of beverages based on vegetable raw materials. Bulletin of the South Ural State University. Series: Food and biotechnologies. 2018; 6 (3): 57-67. (In Russ).Меренкова С.П., Андросова Н.В. Актуальные аспекты производства напитков на растительном сырье. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2018; 6(3): 57-67.Sibbiopharm: official site. URL: http://www.sibbio.ru (date of access: 20.05.2022).Сиббиофарм: официальный сайт. URL: http://www.sibbio.ru (дата обращения: 20.05.2022).Tanashkina T.V., Semenyuta A.A., Prikhodko Yu.V. [et al.] Functional food ingredients in buckwheat grain and products of its processing. Food industry. 2019. 2: 18-21. (In Russ).Функциональные пищевые ингредиенты в зерне гречихи и продуктах ее переработки / Т.В. Танашкина [и др.]. Пищевая промышленность. 2019; 2: 18-21.Alonso-Miravalles L., O'Mahony J.A. Composition, Protein Profile and Rheological Properties of Pseudocereal-Based Protein-Rich Ingredients. Foods (Basel, Switzerland). 2018; 7(5): 73.Alonso-Miravalles L., O'Mahony J.A. Composition, Protein Profile and Rheological Properties of Pseudocereal-Based Protein-Rich Ingredients. Foods (Basel, Switzerland). 2018; 7(5): 73.Di Rienzo T.G., D’Angelo F. [et al.] D’aversa Lactose intolerance: from diagnosis to correct management. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013; 17(2): 18-25.Di Rienzo T.G., D’Angelo F. [et al.] D’aversa Lactose intolerance: from diagnosis to correct management. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013; 17(2): 18-25.Golob A., Gadžo D., Stibilj V. [et al.] Sulphur interferes with selenium accumulation in Tartary buckwheat plants. Plant physiology and biochemistry. 2016; 108: 32-36.Golob A., Gadžo D., Stibilj V. [et al.] Sulphur interferes with selenium accumulation in Tartary buckwheat plants. Plant physiology and biochemistry. 2016; 108: 32-36.Jin H.R., Yu J., Choi S.J. Hydrothermal Treatment Enhances Antioxidant Activity and Intestinal Absorption of Rutin in Tartary Buckwheat Flour. Foods. 2019; 9(1): 8.Jin H.R., Yu J., Choi S.J. Hydrothermal Treatment Enhances Antioxidant Activity and Intestinal Absorption of Rutin in Tartary Buckwheat Flour. Foods. 2019; 9(1): 8.Khairuddin M.A.N., Lasekan O. Gluten-Free Cereal Products and Beverages: A Review of Their Health Benefits in the Last Five Years. Foods. 2021; 10(11): 2523.Khairuddin M.A.N., Lasekan O. Gluten-Free Cereal Products and Beverages: A Review of Their Health Benefits in the Last Five Years. Foods. 2021; 10(11): 2523.Luthar Z., Golob A., Germ M. [et al.] Tartary Buckwheat in Human Nutrition. Plants. 2021; 10(4): 700.Luthar Z., Golob A., Germ M. [et al.] Tartary Buckwheat in Human Nutrition. Plants. 2021; 10(4): 700.Mota C., Santos M., Mauro R. [et al.] Protein content and amino acids profile of pseudocereals. Food chemistry. 2016; 193: 55-61.Mota C., Santos M., Mauro R. [et al.] Protein content and amino acids profile of pseudocereals. Food chemistry. 2016; 193: 55-61.Novozymes: официальный сайт. URL: https://biosolutions.novozymes.com (дата обращения: 20.05.2022).Novozymes: официальный сайт. URL: https://biosolutions.novozymes.com (дата обращения: 20.05.2022).Pal S., Woodford S. Kukuljan S. Ho Milk Intolerance, Beta-Casein and Lactose. Nutrients. 2015; 7(9): 7285-7297.Pal S., Woodford S. Kukuljan S. Ho Milk Intolerance, Beta-Casein and Lactose. Nutrients. 2015; 7(9): 7285-7297.Peyer L.C., Zannini E., Arendt E.K. Lactic acid bacteria as sensory biomodulators for fermented cereal-based beverages. Trends in Food Science and Technology. 2016; 54: 17-25.Peyer L.C., Zannini E., Arendt E.K. Lactic acid bacteria as sensory biomodulators for fermented cereal-based beverages. Trends in Food Science and Technology. 2016; 54: 17-25.Rasane P., Jha A., Sabhiki L. [et al.] Nutritional advantages of oats and opportunities for its processing as value added foods: a review. J Food Sci Technol. 2015; 52(2): 662-675.Rasane P., Jha A., Sabhiki L. [et al.] Nutritional advantages of oats and opportunities for its processing as value added foods: a review. J Food Sci Technol. 2015; 52(2): 662-675.Sethi S., Tyagi S.K., Anurag R.K. Plant-based milk alternatives an emerging segment of functional beverages: A review. J. Food Sci. Technol. 2016; 53: 3408-3423.Sethi S., Tyagi S.K., Anurag R.K. Plant-based milk alternatives an emerging segment of functional beverages: A review. J. Food Sci. Technol. 2016; 53: 3408-3423.Vanga S.K., Raghavan V. Processing effects on tree nut allergens: A review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017; 57(17): 3794-3806.Vanga S.K., Raghavan V. Processing effects on tree nut allergens: A review. Crit Rev Food SciNutr. 2017; 57(17): 3794-3806.Vanga S.K., Raghavan V. How well do plant-based alternatives fare nutritionally compared to cow's milk? // Journal of food science and technology. 2018; 55(1): 10-20.Vanga S.K., Raghavan V. How well do plant-based alternatives fare nutritionally compared to cow's milk? // Journal of food science and technology. 2018; 55(1): 10-20.Verduci E., D'Elios S., Cerrato L. [et al.] Cow's Milk Substitutes for Children: Nutritional Aspects of Milk from Different Mammalian Species, Special Formula and Plant-Based Beverages. Nutrients. 2019; 11(8): 1739.Verduci E., D'Elios S., Cerrato L. [et al.] Cow's Milk Substitutes for Children: Nutritional Aspects of Milk from Different Mammalian Species, Special Formula and Plant-Based Beverages. Nutrients. 2019; 11(8): 1739.Vojtiskova P., Kmentova K., Kuban V. [et al.] Chemical composition of buckwheat plant (Fagopyrum esculentum) and selected buckwheat products. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2012; 1: 1011-1019.Vojtiskova P., Kmentova K., Kuban V. [et al.] Chemical composition of buckwheat plant (Fagopyrum esculentum) and selected buckwheat products. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2012; 1: 1011-1019.Vojtiskova P., Kmentova K., Kuban V. [et al.] Chemical composition of buckwheat plant (Fagopyrum esculentum) and selected buckwheat products. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2012; 1: 1011-1019.

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