Использование брусники в экструдированных продуктах, готовых к употреблению

Введение. Использование ягод и продуктов их переработки в рецептурах готовых к употреблению продуктов, получаемых методом экструзии, является перспективным направлением повышения пищевой ценности за счет увеличения содержания пищевых волокон, фенольных соединений и других биологически активных веществ. Брусника является традиционной для потребления в России ягодой, проявляющей противовоспалительное, антиоксидантное, противомикробное и антипролиферативное свойства. 
Цель исследования. Для расширения ассортимента продукции, готовой к употреблению, и повышения ее пищевой ценности разработаны экструдированные продукты с добавлением ягод брусники без предварительной их подсушки, изучено влияние дозировки ягод брусники в экструдируемую смесь на основе рисовой крупы на процесс экструзии, потребительские свойства получаемой продукции и содержание фенольных соединений. 
Материалы и методы.
Ягоды брусники вносились в экструдируемую смесь на основе рисовой крупы в количестве до 15%. Смеси перерабатывали на двухшнековом экструдере в диапазоне температур 150-165 ºС и оценивали влияние содержания брусники в рецептуре на режимные параметры экструзии, показатели пищевой ценности, структурно-механические, цветовые и органолептические характеристики экструдатов.
Результаты. Установлено, что с ростом доли ягод в рецептуре перерабатываемой смеси снижаются основные технологические показатели процесса: температура, момент сдвиговых деформаций и давление в камере установки, что связывается с повышением общего влагосодержания в камере экструдера. Инструментальная оценка структурно-механических свойств показала, что внесение до 10% ягод брусники незначимо влияет на твердость гранул продукта и количество микроразломов, косвенном показателе пористости продукта. Более высокое содержание повышает твердость экструдата практически вдвое с 6,2 до 11,7 Н. С повышением доли ягод в рецептуре значительно изменяются хроматические составляющие цвета: хроматическая составляющая «а» в сторону красного цвета с 0,32 до 8, хроматическая составляющая «b» менее интенсивно в сторону синего. Установлено кратное увеличение содержания фенольных соединений в продуктах, содержащих ягоду брусники. Отмечено, что при этом потери фенольных веществ в результате экструдирования увеличиваются с повышением доли ягод в рецептуре с 9 до 55%. Максимальной дегустационной оценке соответствует образец с 5% ягоды брусники.
Выводы.
С учетом потерь фенольных соединений и изменения структурно-механических свойств получаемых экструдатов внесение более 5% ягод брусники в экструдируемые смеси нецелесообразно.

1. Лютикова, М.Н., & Ботиров, Э.Х. (2015). Химический состав и практическое применение ягод брусники и клюквы. Химия растительного сырья, 2, 5-27.

2. Шариков, А.Ю., & Амелякина, М.В. (2021) Модификация углеводов сельскохозяйственного сырья в процессе термопластической экструзии (обзор). Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 22(6), 795-803.

3. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.6.795-803

4. Adekola, K.A. (2016). Engineering Review Food Extrusion Technology and Its Applications. Journal of Food Science and Engineering, 6, 149-168.

5. Anton, A. A., Fulcher, R. G., & Arntfield, S.D. (2009). Physical and nutritional impact of fortification of corn starch-based extruded snacks with common bean (Phaseolus vulgaris l.) flour: effects of bean addition and extrusion cooking. Food Chemistry, 113(4), 989-996.

6. Brennan, M.A., Derbyshire, E.J., Tiwari, B.K., & Brennan, C.S. (2013). Ready‐to‐eat snack products: the role of extrusion technology in developing consumer acceptable and nutritious snacks. International Journal of Food Science and Technology, 48, 893-902.

7. Brennan, C.S., Brennan, M.A., Derbyshire, E.J., & Tiwari, B.K. (2011). Effects of extrusion on the polyphenols, vitamins and antioxidant activity of foods. Trends in Food Science and Technology, 22, 570-575.

8. Hirth, M., Leiter, A., Beck, S.M., & Schuchmann, H.P. (2014). Effect of extrusion cooking process parameters on the retention of bilberry anthocyanins in starch based food. Journal of Food Engineering, 125, 139-146.

9. Hirth, M., Preiß, R., Mayer-Miebach, E., Schuchmann, H.P., (2015) Influence of HTST extrusion cooking process parameters on the stability of anthocyanins, procyanidins and hydroxycinnamic acids as the main bioactive chokeberry polyphenols, LWT - Food Science and Technology, 62(1), 511-516.

10. Lohani, U.C., & Muthukumarappan, K. (2017). Effect of Extrusion Processing Parameters on Antioxidant, Textural and Functional Properties of Hydrodynamic Cavitated Corn Flour, Sorghum Flour and Apple Pomace‐Based Extrudates. Journal of Food Process Engineering, 40.

11. Lovegrove, A., Edwards, C.H., De Noni, I., Patel, H., El, S.N., Grassby, T., Zielke, C., Ulmius, M., Nilsson, L., Butterworth, P.J., Ellis, P.R., Shewry, P.R. (2017) Role of polysaccharides in food, digestion, and health. Critical reviews in food science and nutrition,57(2), 237–253. https://doi.org/10.1080/10408398.2014.939263

12. Navale, S.A., Swami, S.B. & Thakor, N.J. (2015) Extrusion cooking technology for foods: a review. Journal of Ready to Eat Food, 2(3), 66-80.

13. Pranabendu, M., Sagar, K., Sai, S. & Kaushal, S. (2022). Conversion of industrial food wastes cranberry pomace into foods blending with rice flour using single-screw extrusion process. Journal of Food Industry, 5, 44. https://doi.org/10.5296/jfi.v5i1.19427

14. Shmid, V., Steck, J., Mayer-Miebach, E., Behsnilian, D., Bunzel, M., Karbstein, H.P., & Emin, M.A. (2021). Extrusion Processing of Pure Chokeberry (Aronia melanocarpa) Pomace: Impact on Dietary Fiber Profile and Bioactive Compounds. Foods, 10(3), 518. https://doi.org/10.3390/foods10030518

15. White, B.L., Howard, L.R., & Prior, R.L. (2010). Polyphenolic composition and antioxidant capacity of extruded cranberry pomace. Journal of agricultural and food chemistry, 58(7), 4037–4042. https://doi.org/10.1021/jf902838b