Белково-полисахаридные взаимодействия при переработке растительного сырья: технологические свойства и переваримость белка (критический обзор)

Актуальность. Расширение использования зернового, бобового, масличного и вторичного растительного сырья в белковых продуктах усиливает значение взаимодействий белков с клеточными полисахаридами и технологически добавленными гидроколлоидами. Эти взаимодействия определяют не только пищевую ценность, но и растворимость, водоудерживание, реологические свойства, гелеобразование, текстуру и устойчивость готовой продукции. Однако, технологические исследования часто ограничиваются функциональными показателями, а работы по переваримости используют очищенные компоненты и не воспроизводят структуру реального сырья.

Цель. Обобщить и критически осмыслить данные о том, как состав и структура растительного сырья, способы выделения белка и последующая обработка изменяют белково-полисахаридную матрицу, технологические свойства пищевых систем и доступность белка для пищеварительных ферментов.

Материалы и методы. Выполнен критический нарративный обзор публикаций, выявленных в PubMed, Crossref, Google Scholar и на платформах научных издательств. Поиск завершен 17 июля 2026 года. В аналитический корпус включены исследования и обзоры, связывающие характеристики растительного сырья или параметры его переработки со структурой белка и полисахаридов, функционально-технологическими свойствами либо переваримостью. Доказательства сопоставлялись по виду сырья, способу фракционирования, режимам обработки, составу матрицы, методам структурного анализа и конечным показателям.

Результаты. Совокупность данных не подтверждает возможность прогнозировать свойства продукта по общему содержанию белка и пищевых волокон. Сухое и мокрое фракционирование создают ингредиенты с различной чистотой, степенью сохранности природной матрицы и способностью к гидратации. Измельчение и умеренная тепловая обработка могут повышать доступность белка за счет разрушения клеточных стенок и инактивации ингибиторов протеаз, тогда как интенсивный нагрев, экструзия и сушка способны формировать плотные агрегаты и ограничивать ферментативный гидролиз. Влияние экструзии не имеет единого направления и зависит от влажности, температуры, механического сдвига, состава смеси и последующего измельчения продукта. Природные клеточные стенки и добавленные гидроколлоиды неэквивалентны, поскольку первые определяют пространственную доступность белка в сырье, а вторые изменяют свойства непрерывной фазы, вязкость и гелеобразование.

Заключение. Качество белкового продукта из растительного сырья формируется последовательностью технологических воздействий, а не только рецептурным составом. Для обоснованного выбора режимов переработки необходимо совместно оценивать микроструктуру, растворимость и агрегацию белка, гидратацию полисахаридов, реологию, текстуру, устойчивость при хранении и стандартизованную переваримость. Такой подход позволяет выявлять технологические компромиссы и проектировать процессы, в которых повышение выхода и требуемой текстуры не достигается за счет снижения пищевой доступности белка.

1. Неповинных, Н. В., & Петрова, О. Н. (2025). Пищевые гидроколлоиды: классификация, функциональные свойства и применение. Пищевые системы, 8(1), 66-72. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2025-8-1-66-72

2. Тулина, А. А., & Борисова, А. В. (2021). Аналоги мясных продуктов: перспективы производства и потребления. Все о мясе, 3, 60-64. https://doi.org/10.21323/2071-2499-2021-3-60-64

3. Ashkar, F., & Wu, J. (2023). Effects of food factors and processing on protein digestibility and gut microbiota. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71(23), 8685-8698. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c00442

4. Bach Knudsen, K. E. (1997). Carbohydrate and lignin contents of plant materials used in animal feeding. Animal Feed Science and Technology, 67(4), 319-338. https://doi.org/10.1016/S0377-8401(97)00009-6

5. Baethge, C., Goldbeck-Wood, S., & Mertens, S. (2019). SANRA, a scale for the quality assessment of narrative review articles. Research Integrity and Peer Review, 4, Article 5. https://doi.org/10.1186/s41073-019-0064-8

6. Boukid, F., Rosell, C. M., & Castellari, M. (2021). Pea protein ingredients: A mainstream ingredient to (re)formulate innovative foods and beverages. Trends in Food Science & Technology, 110, 729-742. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.040

7. Brodkorb, A., Egger, L., Alminger, M., Alvito, P., Assunção, R., Ballance, S., Bohn, T., Bourlieu-Lacanal, C., Boutrou, R., Carrière, F., Clemente, A., Corredig, M., Dupont, D., Dufour, C., Edwards, C., Golding, M., Karakaya, S., Kirkhus, B., Le Feunteun, S., ... Recio, I. (2019). INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion. Nature Protocols, 14, 991-1014. https://doi.org/10.1038/s41596-018-0119-1

8. de Boer, J., Capuano, E., Kers, E., & van der Goot, A. J. (2025). High-moisture extrusion enhances soy protein quality based on in vitro protein digestibility and amino acid scores. Food Research International, 211, Article 116353. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.116353

9. Díaz-Piñero, L., Correa, Y., Casanova Navas, A., Martínez, J. C., Recio, I., & Martínez-Sanz, M. (2026). Investigating the impact of different dietary fibres on the gastrointestinal digestion of food proteins. Food Hydrocolloids, 172, Article 112182. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.112182

10. D’Alessio, G., Sabatucci, A., Notarstefano, V., Valbonetti, L., Mazziotti di Celso, G., Pittia, P., & Di Mattia, C. D. (2025). Pressure effects on structure-function properties of dry-fractionated pea proteins under high-pressure homogenization. Applied Food Research, 5(2), Article 101488. https://doi.org/10.1016/j.afres.2025.101488

11. Fontes-Candia, C., Díaz-Piñero, L., Vega-Gómez, L. M., Molina-Gilarranz, I., & Martínez-Sanz, M. (2025). Relevance of protein-polysaccharide interactions on nutritional quality and gastrointestinal digestion of protein-based foods. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 73(9), 4998-5004. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c11949

12. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2013). Dietary protein quality evaluation in human nutrition: Report of an FAO Expert Consultation (FAO Food and Nutrition Paper No. 92). FAO.

13. Grant, M. J., & Booth, A. (2009). A typology of reviews: An analysis of 14 review types and associated methodologies. Health Information & Libraries Journal, 26(2), 91-108. https://doi.org/10.1111/j.1471-1842.2009.00848.x

14. Grundy, M. M.-L., Edwards, C. H., Mackie, A. R., Gidley, M. J., Butterworth, P. J., & Ellis, P. R. (2016). Re-evaluation of the mechanisms of dietary fibre and implications for macronutrient bioaccessibility, digestion and postprandial metabolism. British Journal of Nutrition, 116(5), 816-833. https://doi.org/10.1017/S0007114516002610

15. Guo, F., Lin, L., He, Z., & Zheng, Z.-P. (2020). Storage stability of soy protein isolate powders containing soluble protein aggregates formed at varying pH. Food Science & Nutrition, 8(10), 5275-5283. https://doi.org/10.1002/fsn3.1759

16. Herreman, L., Nommensen, P., Pennings, B., & Laus, M. C. (2020). Comprehensive overview of the quality of plant- and animal-sourced proteins based on the digestible indispensable amino acid score. Food Science & Nutrition, 8(10), 5379-5391. https://doi.org/10.1002/fsn3.1809

17. Holland, C., Ryden, P., Edwards, C. H., & Grundy, M. M.-L. (2020). Plant cell walls: Impact on nutrient bioaccessibility and digestibility. Foods, 9(2), Article 201. https://doi.org/10.3390/foods9020201

18. Jiménez-Muñoz, L. M., Torp Nielsen, M., Roman, L., & Corredig, M. (2023). Variation of in vitro digestibility of pea protein powder dispersions from commercially available sources. Food Chemistry, 401, Article 134178. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134178

19. Kapoor, R., Karabulut, G., Mundada, V., & Feng, H. (2024). Unraveling the potential of non-thermal ultrasonic contact drying for enhanced functional and structural attributes of pea protein isolates: A comparative study with spray and freeze-drying methods. Food Chemistry, 439, Article 138137. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.138137

20. Kaur, L., Mao, B., Beniwal, A. S., Abhilasha, Kaur, R., Chian, F. M., & Singh, J. (2022). Alternative proteins vs animal proteins: The influence of structure and processing on their gastro-small intestinal digestion. Trends in Food Science & Technology, 122, 275-286. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.02.021

21. Korkmaz, F., & Tuncel, N. B. (2025). Physicochemical and functional properties of safflower protein isolate: Effect of drying methods and spray drying temperatures. Biomass Conversion and Biorefinery, 15, 25131-25140. https://doi.org/10.1007/s13399-025-06876-z

22. Kyriakopoulou, K., Keppler, J. K., & van der Goot, A. J. (2021). Functionality of ingredients and additives in plant-based meat analogues. Foods, 10(3), Article 600. https://doi.org/10.3390/foods10030600

23. Kårlund, A., Gómez-Gallego, C., Korhonen, J., Palo-oja, O. M., El-Nezami, H., & Kolehmainen, M. (2020). Food fermentation as a tool for improving the nutritional quality of plant-based foods. Frontiers in Nutrition, 7, Article 15. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00015

24. Mackie, A. R., Macierzanka, A., Aarak, K., Rigby, N. M., Parker, R., Channell, G. A., Harding, S. E., & Bajka, B. H. (2016). Sodium alginate decreases the permeability of intestinal mucus. Food Hydrocolloids, 52, 749-755. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.08.004

25. Manzanilla-Valdez, M. L., Ma, Z., Mondor, M., & Hernandez-Alvarez, A. J. (2024). Decoding the duality of antinutrients: Assessing the impact of protein extraction methods on plant-based protein sources. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 72(22), 12319-12339. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c00380

26. Martins, V. B., & Netto, F. M. (2006). Physicochemical and functional properties of soy protein isolate as a function of water activity and storage. Food Research International, 39(2), 145-153. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2005.07.001

27. Mayta-Pinto, E., Igartúa, D. E., Ramos-Diaz, J. M., & Cabezas, D. M. (2026). Dry fractionation in the production of Andean grain protein concentrates: Future trends in food sustainability. Foods, 15(1), Article 120. https://doi.org/10.3390/foods15010120

28. Repin, N., Cui, S. W., & Goff, H. D. (2018). Rheological behavior of dietary fibre in simulated small intestinal conditions. Food Hydrocolloids, 76, 216-225. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.10.033

29. Rivera del Rio, A., Boom, R. M., & Janssen, A. E. M. (2022). Effect of fractionation and processing conditions on the digestibility of plant proteins as food ingredients. Foods, 11(6), Article 870. https://doi.org/10.3390/foods11060870

30. Sajib, M., Forghani, B., Vate, N. K., & Abdollahi, M. (2023). Combined effects of isolation temperature and pH on functionality and beany flavor of pea protein isolates for meat analogue applications. Food Chemistry, 412, Article 135585. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135585

31. Schutyser, M. A. I., Pelgrom, P. J. M., van der Goot, A. J., & Boom, R. M. (2015). Dry fractionation for sustainable production of functional legume protein concentrates. Trends in Food Science & Technology, 45(2), 327-335. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2015.04.013

32. Senanayake, D., Torley, P. J., Chandrapala, J., & Terefe, N. S. (2023). Microbial fermentation for improving the sensory, nutritional and functional attributes of legumes. Fermentation, 9(7), Article 635. https://doi.org/10.3390/fermentation9070635

33. Shan, S., Teng, X., Chen, M., & Campanella, O. H. (2023). Insights into protein digestion in plant-based meat analogs. Current Opinion in Food Science, 52, Article 101043. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2023.101043

34. Sá, A. G. A., Moreno, Y. M. F., & Carciofi, B. A. M. (2020). Food processing for the improvement of plant proteins digestibility. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 60(20), 3367-3386. https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1688249

35. Wang, Y., Sánchez-Velázquez, O. A., Martínez-Villaluenga, C., Goycoolea, F. M., & Hernández-Álvarez, A. J. (2023). Effect of protein extraction and fractionation of chia seeds grown in different locations: Nutritional, antinutritional and protein quality assessment. Food Bioscience, 56, Article 103238. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2023.103238

36. West, S., Monteyne, A. J., Whelehan, G., Abdelrahman, D. R., Murton, A. J., Finnigan, T. J. A., Mandalari, G., Booth, C., Wilde, P. J., Stephens, F. B., & Wall, B. T. (2024). High-moisture extrusion of a dietary protein blend impairs in vitro digestion and delays in vivo postprandial plasma amino acid availability in humans. The Journal of Nutrition, 154(7), 2053-2064. https://doi.org/10.1016/j.tjnut.2024.05.018

37. Williams, B. A., Mikkelsen, D., Flanagan, B. M., & Gidley, M. J. (2019). “Dietary fibre”: Moving beyond the “soluble/insoluble” classification for monogastric nutrition, with an emphasis on humans and pigs. Journal of Animal Science and Biotechnology, 10, Article 45. https://doi.org/10.1186/s40104-019-0350-9

38. Yang, J., Mocking-Bode, H. C. M., van den Hoek, I. A. F., Theunissen, M., Voudouris, P., Meinders, M. B. J., & Sagis, L. M. C. (2022). The impact of heating and freeze or spray drying on the interface and foam stabilising properties of pea protein extracts: Explained by aggregation and protein composition. Food Hydrocolloids, 133, Article 107913. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107913

39. Ye, H., & Yu, W. (2024). Different influences of dietary fiber from various sources on the in vitro digestibility of casein as uncovered by the study of protein-dietary fiber interactions. Food Research International, 176, Article 113845. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113845

40. Zhang, H., Zhang, T., Zhang, X., Xu, J., Peng, X., & Guo, S. (2025). Powder-level mechanisms of soy protein isolate functional deterioration during storage: The interplay of aggregation and oxidative stress. Food Chemistry, 495(Part 2), Article 146513. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.146513

41. Zhang, Y., Duque-Estrada, P., Li, X., Gao, J., Lametsch, R., & Petersen, I. L. (2024). The proteomic evidence on protein oxidation in pea protein concentrate-based low-moisture extrudates and its inhibition by antioxidants derived from plant extracts. Food Chemistry, 451, Article 139435. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139435

42. Özdemir, E. E., Görgüç, A., Gençdağ, E., & Yılmaz, F. M. (2022). Physicochemical, functional and emulsifying properties of plant protein powder from industrial sesame processing waste as affected by spray and freeze drying. LWT, 154, Article 112646. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112646