Vegetable biocorrectors influence on the moisture state in functional purpose flour products

N. S. Rodionova,E. S. Pevtsova,A. V. Sokolova,A. A. Diakov,D. I. Matveev,E. S. Popov

doi:10.20914/2310-1202-2019-1-190-195

Abstract

The development of new technological solutions in the field of daily consumed food products, which have a directed corrective impact on the nutritional status of the human body and an extended shelf life is an important and urgent task. One of the alternative solutions to the problem faced is the introduction of flour products (crackers, biscuits, bread), enriched with biologically active substances of plant origin into the daily ration. They are economically accessible to the general population and suitable for sale in a network format, due to significant shelf life. Experimental studies to assess the effect of introduced biologically active substances on the shelf life of flour products through the study of changes in the content and ratio of various forms of bound moisture were carried out in the work. The study of moisture state in flour products was carried out by the method of differential thermal analysis using a synchronous thermal analysis device using thermogravimetry, differential scanning calorimetry and non-isothermal kinetics. The objects of research were samples of flour products containing the composition of partially defatted wheat germ flour "Vitazar" and wheat bran, which were additionally added with seaweed powder, soy protein isolate, pea protein isolate, black cumin seed flour. Samples of flour products (biscuits) made according to traditional technology served as controls. A quantitative assessment of the ratio of moisture fractions with various bonds was carried out by the methods of thermogravimetry, differential scanning calorimetry and non-isothermal kinetics. The ranges of endothermic effects, indicating stepwise moisture removal, in accordance with the forms and energy of its connection with the experimental samples biopolymers were identified in the work. Comparison of thermal effects characteristics recorded in the process of thermolysis of flour products samples, allows us to state an increase in the chemically bound moisture share in the test samples, as compared with the control sample and, as a result, an increase in shelf life.

Highlights

По данным Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи, пищевой статус населения РФ не является оптимальным и полноценным, что является алиментарной причиной роста патологических состояний [6, 7]
of the alternative solutions to the problem posed is the introduction to the daily ration of flour products
which are economically accessible to the general population

Summary

Материалы и методы

Экспериментальное исследование состояния влаги в мучных изделиях проводили с помощью прибора синхронного термического анализа (ТГ-ДТА/ДСк), модель STA 449 F3 Jupiter, методами термогравиметрии, дифференциальносканирующей калориметрии и неизотермической кинетики с нахождением степени превращения. Метод термогравиметрии обеспечивает контроль изменения массы исследуемого образца при нагреве или охлаждении в диапазоне температур, соответствующих фазовым превращениям влаги в образце. Нагрев производили в диапазоне температур 25–300 оС, скорость нагрева составляла 5 К/мин, использовали тигли из оксидированного алюминия, среда – газообразный азот, класс 5, расход продувочного газа – 60 мл/мин. В базовый состав исследуемых протеиновых галет, обогащенных минералами и витаминами, входили: тапиоковый крахиал, куриные яйца, сычужный сыр жирностью не менее 45%, композиция растительных масел, оптимизированная по соотношению омега-3омега-6 жирных кислот, вода (образец 6 – контроль). В качестве биокорректоров – дополнительных источников протеинов, пребиотиков, минералов и витаминов, пролонгирующих сроки годности протеиновых галет, исследовали композицию из частично обезжиренной муки зародышей пшеницы «Витазар» и отрубей пшеничных в соотношении 1:1 (образец No 1). В состав данной композиции дополнительно вводили порошок из морской капусты (образец No 2), изолят соевого белка (образец No 3), изолят горохового белка (образец No 4), муку семян черного тмина (образец No 5)

Endothermic effect

Characteristics of the dehydration of samples of flour products