ISSN 2074-9414 (Print),
ISSN 2313-1748 (Online)

Влияние ионизирующего облучения на пшеничную хлебопекарную муку

Аннотация
Радиационная обработка пищевых продуктов применяется для подавления развития микроорганизмов и вредителей. Несмотря на признанную безопасность и сохранение пищевой ценности, исследователи отмечают изменение свойств крахмала и белков в результате данной обработки. Цель работы – изучить влияние ионизирующего облучения на хлебопекарные свойства и показатели безопасности пшеничной муки.
Объектами исследования являлись пшеничная хлебопекарная мука, подвергнутая гамма-облучению дозами от 0 до 47,52 кГр, тесто и хлеб выработанные из нее. Для муки определяли радиационную активность радионуклидов, микробиологические показатели и число падения. Структурно-механические свойства теста исследовали на приборах Alveograf и Mixolab. Качество хлеба оценивали по удельному объему, формоустойчивости и органолептическим показателям.
В работе подтверждена безопасность муки по остаточной энергии гамма-излучения через 24 и 72 ч. При максимальной дозе гамма-облучения отмечали уменьшение КМАФАнМ (в 15 раз) и плесеней (в 5 раз) по сравнению с контролем. Общая энергия деформации, упругие свойства и индекс эластичности теста, определенные по альвеограммам, снизились более чем в два раза, по сравнению с контролем, при максимальной дозе облучения муки. Данные миксолабограмм показали ухудшение устойчивости теста при замесе и снижение температуры начала клейстеризации пшеничного крахмала на 2,3–3,3 °С. Отмечено более чем четырехкратное снижение показателя числа падения, что можно объяснить изменениями состояния пшеничного крахмала. При выпечке хлеба из облученной муки наблюдалось уменьшение удельного объема и формоустойчивости, а при максимальной дозе облучения (47,52 кГр) – потемнение, липкость и заминаемость мякиша.
Исследования показали улучшение микробиологических показателей безопасности пшеничной муки при облучении с максимальной дозой. Было установлено снижение хлебопекарных свойств муки. При дозах свыше 23 кГр ухудшались органолептические и физико-химические показатели качества хлеба, что не позволяет рассматривать ионизирующее облучение пшеничной муки, предназначенной для хлебопечения, как приемлемый способ ее обеззараживания.
Ключевые слова
Хлебопечение, радиационная активность, радионуклиды, белок, крахмал, технологические свойства, качество, безопасность
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  1. Ihsanullah I, Rashid A. Current activities in food irradiation as a sanitary and phytosanitary treatment in the Asia and the Pacific Region and a comparison with advanced countries. Food Control. 2017;72:345–359. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2016.03.011
  2. Indiarto R, Pratama AW, Sari TI, Theodora HC. Food irradiation technology: A review of the uses and their capabilities. International Journal of Engineering Trends and Technology. 2020;68(12):91–98. https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V68I12P216
  3. Ic E, Cetinkaya N. Food safety and irradiation related sanitary and phytosanitary approaches – Chinese perspective. Radiation Physics and Chemistry. 2021;181. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2020.109324
  4. Varalakshmi S. A review on the application and safety of non-thermal techniques on fresh produce and their products. LWT. 2021;149. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111849
  5. Munir MT, Federighi M. Control of foodborne biological hazards by ionizing radiations. Foods. 2020;9(7). https://doi.org/10.3390/foods9070878
  6. Feliciano CP. High-dose irradiated food: Current progress, applications, and prospects. Radiation Physics and Chemistry. 2018;144:34–36. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2017.11.010
  7. Pankaj SK, Shi H, Keener KM. A review of novel physical and chemical decontamination technologies for aflatoxin in food. Trends in Food Science and Technology. 2018;71:73–83. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.11.007
  8. Timakova RT, Tikhonov SL, Tikhonova NV, Gorlov IF. Effect of various doses of ionizing radiation on the safety of meat semi-finished products. Foods and Raw Materials. 2018;6(1):120–127. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-1-120-127
  9. Гайнутдинов Т. Р. Экспериментальный подбор доз ионизирующего излучения, вызывающих ингибирование роста и полную инактивацию золотистого стафилококка // Ветеринарный врач. 2020. № 4. С. 4–8.
  10. Piskaeva AI, Sidorin YuYu, Dyshlyuk LS, Zhumaev YuV, Prosekov AYu. Research on the influence of silver clusters on decomposer microorganisms and E. coli bacteria. Foods and Raw Materials. 2014;2(1):620–66. https://doi.org/10.12737/4136
  11. Paul A, Radhakrishnan M, Anandakumar S, Shanmugasundaram S, Anandharamakrishnan C. Disinfestation techniques for major cereals: A status report. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2020;19(3):1125–1155. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12555
  12. Schmidt M, Zannini E, Arendt EK. Recent advances in physical post-harvest treatments for shelf-life extension of cereal crops. Foods. 2018;7(4). https://doi.org/10.3390/foods7040045
  13. Ito VC, Zielinski AAF, Demiate IM, Spoto M, Nogueira A, Lacerda LG. Gamma radiation effects on physicochemical, microbiological and antioxidant properties of black rice (Oryza Sativa L.) flour during storage. Carpathian Journal of Food Science and Technology. 2019;11(3):163–174. https://doi.org/10.34302/crpjfst/2019.11.3.14
  14. Sultan N, Wani IA, Masoodi FA. Moisture mediated effects of γ-irradiation on physicochemical, functional, and antioxidant properties of pigmented brown rice (Oryza sativa L.) flour. Journal of Cereal Science. 2018;79:399–407. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2017.10.020
  15. Sunder M, Mumbrekar KD, Mazumder N. Gamma radiation as a modifier of starch – Physicochemical perspective. Current Research in Food Science. 2022;5:141–149. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2022.01.001
  16. Mukhtar R, Shah A, Noor N, Gani A, Wani IA, Ashwar BA. γ-Irradiation of oat grain – Effect on physico-chemical, structural, thermal, and antioxidant properties of extracted starch. International Journal of Biological Macromolecules. 2017;104:1313–1320. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.05.092
  17. Polesi LF, Sarmento SBS, Canniatti-Brazaca SG. Starch digestibility and functional properties of rice starch subjected to gamma radiation. Rice Science. 2018;25(1):42–51. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2017.08.003
  18. Kumar P, Prakash KS, Jan K, Swer TL, Jan S, Verma R, et al. Effects of gamma irradiation on starch granule structure and physicochemical properties of brown rice starch. Journal of Cereal Science. 2017;77:194–200. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2017.08.017
  19. Lee N-Y, Kim J-K. Effects of gamma radiation on the physicochemical properties of brown rice and changes in the quality of porridge. Radiation Physics and Chemistry. 2018;152:89–92. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2018.07.021
  20. Dar MZ, Deepika K, Jan K, Swer TL, Kumar P, Verma R, et al. Modification of structure and physicochemical properties of buckwheat and oat starch by γ-irradiation. International Journal of Biological Macromolecules. 2018;108:1348–1356. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.11.067
  21. Ito VC, Bet CD, Wojeicchowski JP, Demiate IM, Spoto MHF, Schnitzler E, et al. Effects of gamma radiation on the thermoanalytical, structural and pasting properties of black rice (Oryza sativa L.) flour. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2018;133(1):529–537. https://doi.org/10.1007/s10973-017-6766-6
  22. Polesi LF, Junior MDM, Sarmento SBS, Canniatti-Brazaca SG. Starch digestibility and physicochemical and cooking properties of irradiated rice grains. Rice Science. 2017;24(1):48–55. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2016.07.005
  23. Atrous H, Benbettaieb N, Chouaibi M, Attia H, Ghorbel D. Changes in wheat and potato starches induced by gamma irradiation: A comparative macro and microscopic study. International Journal of Food Properties. 2017;20(7):1532–1546. https://doi.org/10.1080/10942912.2016.1213740
  24. Bashir K, Swer TL, Prakash KS, Aggarwal M. Physico-chemical and functional properties of gamma irradiated whole wheat flour and starch. LWT. 2017;76:131–139. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.10.050
  25. Bhat NA, Wani IA, Hamdani AM, Masoodi FA. Effect of gamma-irradiation on the thermal, rheological and antioxidant properties of three wheat cultivars grown in temperate Indian climate. Radiation Physics and Chemistry. 2020;176. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2020.108953
  26. Ansari F, Homayouni A, Mohsennezhad P, Alivand AM, Pourjafar H. Extending the shelf-life of whole-wheat flour by gamma irradiation and organoleptic characteristics of cakes made with irradiated flour. Current Nutrition and Food Science. 2020;16(5):757–762. https://doi.org/10.2174/1573401315666190115161626
  27. Wei H-H, Luo X-H, Wang L, Li Y-F, Li Y-N, Wang R, et al. Effect of electron beam irradiation on the sterilization, quality, and bacterial count of wheat flour. Modern Food Science and Technology. 2017;33(2):142–147. https://doi.org/10.13982/j.mfst.1673-9078.2017.2.022
  28. Manupriya BR, Lathika, Somashekarappa HM, Patil SL, Shenoy KB. Study of gamma irradiation effects on the physico-chemical properties of wheat flour (Triticum aestivum, L.). Radiation Physics and Chemistry. 2020;172. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2020.108693
  29. Bashir K, Jan K, Aggarwal M. Thermo-rheological and functional properties of gamma-irradiated wholewheat flour. International Journal of Food Science and Technology. 2017;52(4):927–935. https://doi.org/10.1111/ijfs.13356
  30. Bhat NA, Wani IA, Hamdani AM, Masoodi FA. Effect of gamma-irradiation on the thermal, rheological and antioxidant properties of three wheat cultivars grown in temperate Indian climate. Radiation Physics and Chemistry. 2020;176. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2020.108953
Как цитировать?
Влияние ионизирующего облучения на пшеничную хлебопекарную муку / А. С. Романов [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 4. С. 729–738. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2401
О журнале