Научное обоснование технологических подходов к созданию углеводно-сбалансированных хлебобулочных изделий на основе зернового сырья казахстана

Abstract

В статье представлены результаты научного обоснования технологических подходов к созданию углеводно-сбалансированных хлебобулочных изделий на основе зернового сырья Казахстана. Проведен сравнительный анализ химического состава пшеницы, кукурузы, ячменя и гречихи, изучены перспективы применения экструзионной и биотехнологической модификации зернового сырья, а также функциональных компонентов для регулирования углеводного профиля продукции. Установлено, что пшеница сорта «Айна» характеризуется высокой натурой зерна (812 г/л), содержанием крахмала 49,2 % и белка 13,2 %, кукуруза сорта «Монсанто» — повышенным содержанием крахмала (72,8 %), ячмень сорта «Карабалыкская 150» — содержанием крахмала 61% и протеина 14,6 %, гречиха — содержанием крахмала 68% и протеина 12,5 %. Полученные различия в химическом и углеводном составе исследованных культур обосновывают возможность их комбинирования при последующей разработке хлебобулочных изделий с регулируемым углеводным профилем. Анализ источников позволил установить, что процессы экструзии способствуют изменению структуры крахмала, повышению содержания растворимых пищевых волокон и формированию медленноусвояемых углеводных фракций. Показано, что биотехнологическая модификация, включающая ферментацию и регулируемое действие ферментных систем, обеспечивает контролируемый гидролиз углеводов без избыточного накопления простых сахаров. Выявлено, что использование пектина и пищевых волокон способствует снижению скорости ферментативного гидролиза крахмала и формированию более благоприятного гликемического отклика. На основании анализа современных зарубежных исследований установлено, что использование зернового сырья, богатого функциональными углеводами, а также применение экструзии, гидроколлоидов и биотехнологической модификации является одним из наиболее перспективных направлений разработки функциональных хлебобулочных изделий с углеводно-сбалансированным составом.

Мақалада Қазақстанның дәнді дақыл шикізаты негізінде көмірсу теңгерімделген нан-бөке өнімдерін жасаудың технологиялық тәсілдерін ғылыми негіздеу нәтижелері ұсынылған. Бидай, жүгері, арпа және қарақұмықтың химиялық құрамына салыстырмалы талдау жүргізіліп, дәнді шикізатты экструзиялық және биотехнологиялық модификациялау мүмкіндіктері, сондай-ақ өнімнің көмірсу профилін реттеуге арналған функционалдық компоненттерді қолдану перспективалары зерттелді. Зерттеу нәтижесінде «Айна» сұрыпты бидайдың дән натурасы жоғары (812 г/л), құрамындағы крахмал мөлшері 49,2 %, ақуыз мөлшері 13,2 % екені анықталды. Крахмал мөлшерімен айрықша орын алатындар келесілерді атауға болады: «Монсанто» сұрыпты жүгері – 72,8%, «Қарабалық 150» сұрыпты арпа-61%, ал ақуыз мөлшері 14,6% құраса, қарақұмықтың крахмал мөлшері - 68%, ақуыз мөлшері 12,5% көрсеткішке ие. Зерттелген дақылдардың химиялық және көмірсулық құрамындағы байқалған айырмашылықтар оларды көмірсулық құрамы реттелетін нан-тоқаш өнімдерін әзірлеу кезінде біріктіру мүмкіндігін негіздейді. Ресми ақпараттарды талдау нәтижесінде экструзия үдерістерінде крахмалдың құрылымының өзгеретіні, еритін тағам талшықтарының мөлшерін арттыртыны және қорыты-луы баяу көмірсу фракцияларының қалыптасуына алып келетіні анықталды. Ферментация мен ферменттік жүйелердің сәйкестендірілген әсерін қолданатын

биотехнологиялық модификация көмірсулардың кезең-кезеңімен гидролизденуіне жағдай жасап, моно- және дисахаридтердің артық түзілу қаупін төмендейтіні көрсетілді. Сонымен бірге пектин мен

тағамдық талшықтарды енгізу крахмалдың ферментативтік ыдырау қарқынын баяу-латып, ағзадағы глюкозалық жауаптың неғұрлым оңтайлы қалыптасуына ықпал ететіні айқындалды. Заманауи шетелдік ғылыми еңбектерді талдау функционалдық көмірсуларға бай дәнді дақылдарды қолдану, сондай-ақ экс-трузиялық өңдеу, гидроколлоидтарды пайдалану және биотехнологиялық модификация әдістерін енгізу теңгерім-ді көмірсу құрамды нан-тоқаш өнімдерін әзірлеудің басым әрі келешегі зор бағыттарының бірі екенін көрсетті.

This article presents the results of the scientific substantiation of technological approaches to the development of carbohydrate-balanced bakery products based on cereal raw materials cultivated in Kazakhstan. A comparative analysis of the chemical composition of wheat, corn, barley, and buckwheat was cond ucted, and the prospects for applying extrusion and biotechnological modification of cereal raw materials, as well as functional ingredients for regulating the carbohydrate profile of bakery products, were investigated. The results demonstrated that the wheat variety “Aina” is characterized by a high test weight (812 g/L), starch content of 49.2%, and protein content of 13.2%. The corn variety “Monsanto” exhibited an elevated starch content of 72.8%, while the barley variety “Karabalykskaya 150” contained 61.0% starch and 14.6% protein. Buckwheat was found to contain 68.0% starch and 12.5% protein. The observed differences in the chemical and carbohydrate composition of the studied crops justify the possibility of combining them in the future development of bakery products with a controlled carbohydrate profile. The analysis of scientific literature revealed that extrusion processes contribute to modifications in starch structure, an increase in the content of soluble dietary fiber, and the formation of slowly digestible carbohydrate fractions. Biotechnological modification, including fermentation and the controlled action of enzyme systems, was shown to ensure regulated carbohydrate hydrolysis without excessive accumulation of simple sugars. Furthermore, the use of pectin and dietary fibers was found to reduce the rate of enzymatic starch hydrolysis and promote a more favorable glycemic response. Based on an analysis of contemporary international research, it was established that the utilization of cereal raw materials rich in functional carbohydrates, together with the application of extrusion technology, hydrocolloids, and biotechnological modification, represents one of the most promising approaches for the development of functional bakery products with a carbohydrate-balanced composition.