ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСТРУЗИИ

Экструзия – один из наиболее часто используемых термомеханических процессов, который обладает многими преимуществами: универсальностью, гибкостью, высокой производительностью, низкой стоимостью и энергоэффективностью. При разработке рецептуры ученые руководствовались целью изучения питательной ценности экструдированных продуктов, таких как изделия прямого вспенивания, завтраки и макаронные изделия, с использованием нетрадиционных ингредиентов из растительного сырья. Он не только обладает разнообразием характеристик с точки зрения химического состава и функциональных характеристик, но и влияет на качество конечной продукции при экструзионной обработке различных видов сырья. Для того чтобы использовать эти нетрадиционные растительные материалы в экструзии, важно понимать их влияние на качество сырья и экструдируемых продуктов.

Данная статья посвящена теоретическим аспектам включения нетрадиционного растительного сырья в состав экструдированных пищевых продуктов. Изготовление продуктов из растительного сырья с помощью экструзионной обработки является экологически безопасным способом, позволяющим получать продукты с различными пищевыми свойствами и функциональными характеристиками. При анализе научных статей, посвящённых данной тематике, было установлено, что экструзия является одним из наиболее эффективных способов переработки нетрадиционного растительного сырья в пищу.В ходе исследований было установлено, что экструдирование может повысить усвояемость ингредиентов растительного сырья, а также уменьшить количество антипитательных факторов.

1. Recent development, challenges, and prospects of extrusion technology / K. Prabha et al // Future Foods. – 2021. – Vol. 3. – Р. 1-15. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2021.100019.

2. Offiah V., Kontogiorgos V., Falade K.O. Extrusion processing of raw food materials and byproducts: A review / V. Offiah, V. Kontogiorgos, K.O. Falade // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. – 2019. – Vol. 59. – Р. 2979-2998. https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1480007.

3. Application of extrusion technology in plant food processing byproducts: An overview / W. Leonard et al // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. – 2019. – Vol. 19, Issue 1. – Р. 218-246. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12514.

4. Effect of extrusion process conditions on extrudates enriched with carotenoids encapsulated by different methods using gum arabic and vegetable fat as carriers / L.S. Pinho et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – Vol. 267, Part 2. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.131200.

5. Bioactive peptides by in vitro digestion of germinated bean cotyledons extrudates / L. Lopez-Barrios et al // Journal of Food Research. – 2018. – Vol. 7. – Р. 76-85. https://doi.org/10.5539/jfr.v7n1p76.

6. Abdullahi M.J.B. Extrusion Technology: A Tool for Value Addition to Food By-Products and Wastes. / M.J.B. Abdullahi, B.M. Yelmi, T.A. Dendegh // Archives of Current Research International. – 2023. – Р. 39-58. https://doi.org/10.9734/acri/2021/v21i330236.

7. Guyony V. High moisture extrusion of vegetable proteins for making fibrous meat analogs: A review. / V. Guyony, F. Fayolle, J. Vanessa // Food Reviews International. – 2022. – Vol. 39. – Р. 4262-4287. https://doi.org/10.1080/87559129.2021.2023816.

8. Wang Q. Mohanasundaram S. Impacts of extrusion processing on food nutritional components. / Q. Wang, K. Sivakumar // International Journal of System Assurance Engineering and Management. – 2021. – Vol. 13. – Р. 364-374. https://doi.org/10.1007/s13198-021-01422-2.

9. A Review of the Changes Prodused by Extrusion Cooking on the Bioactive Compounds from Vegetal Sources / S. Mironeasa et al // Antioxidants. – 2023. – Vol. 12. – Р. 1453. https://doi.org/10.3390/antiox12071453.

10. Utilization of Food Processing By-products in Extrusion Processing: A Review / D. Dey et al // Front. Sustain. Food Syst. – 2020. – Vol. 4, Р. 603-751. https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.603751.

11. Development of value-added functional food by fusion of colored potato and buckwheat flour through hot-melt extrusion / O.K. Azad et al // Journal of Food Processing and Preservation. – 2021. – Vol. 46, Issue 5. – Р. e15312. https://doi.org/10.1111/jfpp.15312.

12. Extrusion Technology and its Application in Food Processing - An Overview / T.A. Dendegh et al // Tropical journal of engineering, science and technology. – 2022. – Vol.1, № 2.

13. Гуляева А.Н. Анализ изобретений, продуктов, технологий и оборудования процесса экструзии растительного сырья / А.Н. Гуляева, В.В. Бахарев // Вестник ВГУИТ. – 2022. – Vol. 84, № 2, С. 39-45. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-2-39-45.

14. Opportunities in valorisation of industrial food waste into extruded snack products / A. Raleng et al // Open MenuThe Indian Journal of Agricultural Sciences. – 2022. – Vol. 92, № 10. https://doi.org/10.56093/ijas.v92i10.113487.

15. The application of some food industry by-products in the production of extruded products / A. Jozinovic et al // Engineering power : bulletin of the Croatian Academy of Engineering. – 2017. – Vol. 12. – Р. 2-6.

16. Development and evaluation of fiber enhanced extrudates with vegetable waste powders / N. Bhagya Lakshmi et al // Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. – 2017. – Vol. 6. – Р. 125- 129.

17. Ваншин В.В. Пищевые субпродукты как источник сырья для производства экструдированной продукции / В.В. Ваншин, Е.А. Ваншина, А.В. Еркаев // Известия университетов. Прикладная химия и биотехнология. – 2017. – С. 137-144 https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-3-137-144.

18. Гарькина П.К. Тенденции в снижении энергетической ценности мучных кондитерских изделий / П.К. Гарькина, О.Н. Горбачева // Инновационная техника и технология. – 2020. – № 2. – С. 5-10.

19. The Effect of Fresh Kale (Brassica oleracea var. sabellica) Addition and Processing Conditions on Selected Biological, Physical, and Chemical Properties of Extruded Snack Pellets / J. Soja et al // Molecules. – 2023. – № 28(4). – Р. 1835. https://doi.org/10.3390/molecules28041835.

20. Nutritional and Phytochemical Composition of Mediterranean Wild Vegetables after Culinary Treatment / P. Garcia-Herrera et al // Foods. – 2020. – № 9(12). – Р. 1761. https://doi.org/10.3390/foods9121761.

21. The Renaissance of Wild Food Plants: Insights from Tuscany (Italy) / A. Baldi et al // Foods. – 2022. – № 11(3). – Р. 300. https://doi.org/10.3390/foods11030300.

22. Bioactive Phenolics and Antioxidant Capacity of Some Wild Edible Greens as Affected by Different Cooking Treatments / L. Sergio et al // Foods. – 2020. – № 9(9). – Р. 1320. https://doi.org/10.3390/foods9091320.

23. Ashraf M.Y. Underutilized Vegetables: A Tool to Address Nutritional Issues, Poverty Reduction and Food Security / M.Y. Ashraf, M. Ashraf, M. Ozturk // Global Perspectives on Underutilized Crops. – 2018. – Р. 1-23. https://doi.org/10.1007/978-3-319-77776-4_1.

24. Оспанов А.А. Коэкструдерленген тамақ өнімдерін дайындау әдісін ғылыми негіздеу / А.А. Оспанов, А.К. Тимурбекова, А.Т. Алмаганбетова // Алматы технологиялық университетінің хабаршысы. – 2020. – № 4. – 47-53 бет. https://doi.org/10.48184/2304-568X-2020-4-47-53.

25. Kita A. The Effect of the Addition of Fruit Powders on the Quality of Snacks with Jerusalem Artichoke during Storage. / A. Kita, J. Nowak, A. Michalska-Ciechanowska // Appl. Sci. – 2020. – № 10. – Р. 5603. https://doi.org/10.3390/app10165603.

26. Amino Acid Improving and Physical Qualities of Extruded Corn Snacks Using Flours Made from Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus), Amaranth (Amaranthus cruentus L.) and Pumpkin (Cucurbita maxima L.) / A. Peksa et al // Journal of Food Quality. – 2016. – Vol. 39. – Р. 580-589. https://doi.org/10.1111/jfq.12242.

27. The use of dry Jerusalem artichoke as a functional nutrient in developing extruded food with low glycaemic index / A. Radovanovic et al // Food Chemistry. – 2015. – Vol. 177. – Р. 81-88. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.12.096.

28. Kręcisz M. Effect of composition and processing conditions on selected characteristics of extruded corn instant gruels enriched with fruits addition / M. Kręcisz, A. Wójtowicz, A. Oniszczuk // BIO Web Conf. – 2018. – Vol. 10. https://doi.org/10.1051/bioconf/20181002013.

29. Physical and Functional Characteristics of Extrudates Prepared from Quinoa Enriched with Goji Berry / M. Dushkova et al // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 13(6). – Р. 3503. https://doi.org/10.3390/app13063503.

30. Health Benefits and Applications of Goji Berries in Functional Food Products Development: A Review / B.B. Vidovic et al // Antioxidants. – 2022. – № 11(2). – Р. 248. https://doi.org/10.3390/antiox11020248.

31. Stability of goji bioactives during extrusion cooking process / A. Kosinka-Cagnazzo et al // Food Chemistry. – 2017. – Vol. 230. – Р. 250-256. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.03.035.

32. Corn-Based Gluten-Free Snacks Supplemented with Various Dried Fruits: Characteristics of Physical Properties and Effect of Variables / M. Różańska-Boczula et al // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 13. – Р. 10678. https://doi.org/10.3390/app131910678.

33. Использование брусники в экструдированных продуктах, готовых к употреблению / А.Ю. Шариков и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2022. – № 4. – С. 191-200. https://doi.org/10.36107/spfp.2022.379.

34. Extrusion Processing of Pure Chokeberry (Aronia melanocarpa) Pomace: Impact on Dietary Fiber Profile and Bioactive Compounds / V. Schmid et al // Foods. – 2021. – № 10(3). – Р. 518. https://doi.org/10.3390/foods10030518.

35. Fresh Chokeberry (Aronia melanocarpa) Fruits as Valuable Additive in Extruded Snack Pellets: Selected Nutritional and Physiochemical Properties / A. Wójtowicz et al // Plants. – 2023. – № 12(18). – Р. 3276. https://doi.org/10.3390/plants12183276.

36. Gumul D. The Influence of Fruit Pomaces on Nutritional, Pro-Health Value and Quality of Extruded Gluten-Free Snacks / D. Gumul, W. Berski, T. Zieba // Applied Sciences. – 2023. – № 13(8). – Р. 4818. https://doi.org/10.3390/app13084818.

37. Krecisz M. Radical scavenging activity of instant gruels enriched with cranberry fruits determined by thin-layer chromatography – DPPH test and by spectrophotometric method / M. Krecisz, M. Waksmundzka-Hajnos, A. Oniszczuk // Journal of Planar Chromatography – Modern TLC. – 2017. – Vol. 30. – Р. 418-422. https://doi.org/10.1556/1006.2017.30.5.12.

38. Use of blackcurrant and chokeberry press residue in snack products / W. Drozdz et al // Polish Journal of Chemical Technology. – 2019. – Vol. 21. – Р. 13-19. https://doi.org/10.2478/pjct-2019- 0003.

39. Corn Ewtrudates Enriched with Health-Promoting Ingredients: Physicochemical, Nutritional, and Functional Characteristics / A. Culetu et al // Processes. – 2023. – № 11(4). – Р. 1108. https://doi.org/10.3390/pr11041108.

40. A new trend among plant-based food ingredients in food processing technology / E. Erem et al // Aquafaba. – 2021. – № 63(20). – Р. 4467-4484. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.2002259.

41. Analysis of the content of bioactive compounds in selected flours and enriched extruded corn products / J. Kolniak-Ostek et al // Journal of Food Composition and Analysis. – 2017. – Vol. 64. – Р. 147-155. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2017.08.008.

42. Sarka E. Changes in Phenolics during Cooking Extrusion: A Review / E. Sarka, M. Slukova, S. Henke // Foods. – 2021. – № 10(9). – Р. 2100. https://doi.org/10.3390/foods10092100.

43. Sustainable production of naturally colored extruded breakfast cereals from blends of broken rice and vegetable flours / V.G. Sebastiao et al // Food Research International. – 2023. – Vol. 172. – Р. 11078. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113078.

44. Impact of Urtica dioica on phenols, antioxidant capacity, color, texture and extrusion parameters of extruded corn products / M. Igual et al // British Food Journal. – 2023. – Vol. 125, № 2. – Р. 696- 712. https://doi.org/10.1108/BFJ-02-2022-0147.

45. Nettle (Urtica dioica L.) as a functional bioactive food ingredient: Applications in food products and edible films, characterization, and encapsulation systems / M. Mohammadian et al // Trends in Food Science & Technology. – 2024. – Vol. 147. – Р. 104421. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104421.

46. Stinging nettle (Urtica dioica L.) as a functional food additive in egg pasta: Enrichment and bioaccessibility of Lutein and β-carotene / N. Marchetti et al // Journal of Functional Foods. – 2018. – Vol. 47. – Р. 547-553. https://doi.org/10.1016/j.jff.2018.05.062.

47. Stinging Nettle (Urtica dioica L.) as a Functional Component in Durum Wheat Pasta Production: Impact on Chemical Composition, In Vitro Glycemic Index, and Quality Properties / А. Krawecka et al // Molecules. – 2021. – Vol. 26, № 26(22). – Р. 6909. https://doi.org/10.3390/molecules26226909.

48. Phenolic Acid Content and Antioxidant Properties of Extruded Corn Snacks Enriched with Kale / К. Kasprzak et al // Journal of Analytical Methods in Chemistry. – 2018. – Vol. 2018. https://doi.org/10.1155/2018/7830546.

49. Fruit Waste as a Matrix of Health-Promoting Compounds in the Production of Corn Snacks / D. Gumul et al // International Journal of Food Science. – 2022. – Р. 11. https://doi.org/10.1155/2022/7341118.

50. Use of Red Cactus Pear (Opuntia ficus-indica) Encapsulated Powder to Pigment Extruded Cereal / M.G. Ruiz-Gutiérrez et al // Journal of Food Quality. – 2017. – 12 p. https://doi.org/10.1155/2017/7262464.