Аннотация

Введение. В мире ежегодно перерабатываются тысячи тонн зерна просо, где основным отходом является лузга. Проблема ее глубокой переработки путем получения биологически ценных компонентов является актуальной и научно обоснованной. Цель работы – разработка биотехнологии и изучение комплекса свойств биологически активных веществ (БАВ) – полифенолов и ксилоолигосахаридов (КОС) – из вторичного сырья просо (лузги). Объекты и методы исследования. В лузге просо определяли содержание массовой доли белка, влаги, крахмала, клетчатки, редуцирующих веществ в концентратах, исследовали антирадикальную активность, качественный и количественный состав фенольных веществ, фракционный состав углеводов, моносахаридный состав полисахаридов, качественный и количественный состав концентратов КОС. Результаты и их обсуждение. Полученные концентраты БАВ содержат белок от 0,90 %, углеводы – 91,50 %, в том числе КОС, обладающие пребиотическими свойствами, – 68,50 % и золу – 6,30 %. Концентрат полифенолов представлен феруловой кислотой (33,47 %) с антиоксидантной активностью до 74,0 %. В процессе ферментативного гидролиза произошло значительное изменение фракционного состава оксикоричных кислот: в концентрате полифенолов выход феруловой кислоты увеличился на 19 %, галловой – на 2,5 %, но выход хлорогеновой кислоты уменьшился на 13 %. Концентрат КОС состоит из обладающих пребиотическими свойствами фрагментов КОС – до 78 % в абсолютно сухом веществе. Отходы после ферментативной обработки проса представляют собой концентрат пищевых волокон, который может быть применен как самостоятельный продукт в технологиях сбалансированного и диетического питания. Выводы. Показана возможность практического использования просяной лузги в качестве источника антиоксидантов и пребиотиков.

Ключевые слова

Зерно, переработка, вторичное сырье, лузга, биологически активные вещества, гидролиз, ферменты

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Plant-derived prebiotics and its health benefits / A. S. Althubiani [et al.] // New look to phytomedicine: Advancements in herbal products as novel drug leads / editors M. S. A. Khan, I. Ahmad, D. Chattopadhyay. Academic Press, 2019. P. 63–88. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814619-4.00004-5.
2. Разработка технологии получения фитовеществ из вторичных продуктов переработки зерна / А. В. Битюкова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 1. С. 5–13. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-1-5-13.
3. Verma D. K., Thakur M. Phytochemicals in food and health: Perspectives for research and technological development. CRC Press, 2021. 318 p.
4. Development of gluten-free cereal bar for gluten intolerant population by using quinoa as major ingredient / R. Kaur [et al.] // Journal of Food Science and Technology. 2018. Vol. 55. № 9. P. 3584–3591. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3284-x.
5. Liu Y., Sun Y., Huang G. Preparation and antioxidant activities of important traditional plant polysaccharides // International Journal of Biological Macromolecules. 2018. Vol. 111. P. 780–786. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.01.086.
6. Towards better understanding of the interactions and efficient application of plant beneficial prebiotics, probiotics, postbiotics and synbiotics / M. Vassileva [et al.] // Frontiers in Plant Science. 2020. Vol. 11. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01068.
7. Advances on bioactive polysaccharides from medicinal plants / J.-H. Xie [et al.] // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2016. Vol. 56. P. S60–S84. https://doi.org/10.1080/10408398.2015.1069255.
8. Structure-antioxidant activity relationship of methoxy, phenolic hydroxyl, and carboxylic acid groups of phenolic acids / J. Chen [et al.] // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. № 1. https://doi.org/10.1038/s41598-020-59451-z.
9. Kaprelyants L., Zhurlova O. Technology of wheat and rye bran biotransformation into functional ingredients // International Food Research Journal. 2017. Vol. 24. № 5. P. 1975–1979.
10. Production of fiber hydrolysate from bamboo shoot with antioxidative properties by enzymatic hydrolysis / S. Karnjanapratum [et al.] // Current Applied Science and Technology. 2019. Vol. 19. № 3. P. 225–234.
11. Structural study of a pectic polysaccharide fraction isolated from “mountain tea” (Sideritis scardica Griseb.) / M. Ognyanova [et al.] // Carbohydrate Polymers. 2021. Vol. 260. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.117798.
12. Pigman W. The carbohydrates: Chemistry and biochemistry. Elsevier, 2012. 452 p.
13. Singh R. D., Banerjee J., Arora A. Prebiotic potential of oligosaccharides: A focus on xylan derived oligosaccharides // Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre. 2015. Vol. 5. № 1. P. 19–30. https://doi.org/10.1016/j.bcdf.2014.11.003.
14. Vermerris W., Nicholson R. Phenolic compound biochemistry. Springer Netherlands, 2006. 276 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5164-7.
15. Оценка возможности получения концентратов полифенолов из вторичных продуктов переработки зерна / А. В. Битюкова [и др.] // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2019. Т. 56. № 3. С. 61–68.
16. Tringali C. Bioactive compounds from natural sources: Isolation, characterization and biological properties. CRC Press, 2000. 693 p.
17. Technologies for enhancement of bioactive components and potential health benefits of cereal and cereal-based foods: Research advances and application challenges / A. S. M. Saleh [et al.] // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019. Vol. 59. № 2. P. 207–227. https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1363711.
18. Postbiotics as novel health-promoting ingredients in functional foods / A. H. Rad [et al.] // Health Promotion Perspectives. 2020. Vol. 10. № 1. P. 3–4. https://doi.org/10.15171/hpp.2020.02.
19. de Carli C., Moraes-Lovison M., Pinho S. C. Production, physicochemical stability of quercetin-loaded nanoemulsions and evaluation of antioxidant activity in spreadable chicken pâtés // LWT. 2018. Vol. 98. P. 154–161. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.08.037.
20. Improvement of nutrient bioavailability in millets: Emphasis on the application of enzymes / S. A. Tharifkhan [et al.] // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2021. https://doi.org/10.1002/jsfa.11228.