agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2025.26.6.1320-1331agronauka-2289Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: STORAGE AND PROCESSING OF AGRICULTURAL PRODUCTIONЭкструдированные хлебцы с зерно-черносмородиновой бардой: физико-химические и сенсорные показателиExtruded crispbreads with grain-blackcurrant distillers’ stillage: the physicochemical and sensory indicatorshttps://orcid.org/0000-0001-9483-5209ШариковА. Ю.SharikovA. Yu.

Шариков Антон Юрьевич, кандидат техн. наук, заведующий отделом оборудования пищевых производств и мембранных технологий

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Anton Yu. Sharikov, PhD in Engineering, Head of the Department of Food Production Equipment and Membrane Technologies

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

4953624495@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5138-6746АмелякинаМ. В.AmelyakinaM. V.

Амелякина Мария Валентиновна, кандидат техн. наук, старший научный сотрудник отдела оборудования пищевых производств и мембранных технологий

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Maria V. Amelyakina, PhD in Engineering, senior researcher, the Department of Food Production Equipment and Membrane Technologies

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

foodbiotech@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3847-6472ГолубевА. А.GolubevA. А.

Голубев Алексей Алексеевич, инженер-технолог 1-й кат., отдела оборудования пищевых производств и мембранных технологий

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Alexey А. Golubev, engineer-technologist 1 cat., the Department of Food Production Equipment and Membrane Technologies 

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

4953624495@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6084-7786СоколоваЕ. Н.SokolovaE. N.

Соколова Елена Николаевна, кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела биотехнологии ферментов, дрожжей, органических кислот и БАД

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Elena N. Sokolova, PhD in Biology, leading researcher, the Department of Biotechnology of Enzymes, Yeast, Organic Acids and Dietary Supplements

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

4953624495@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7383-8707ИоновВ. В.IonovV. V.

Ионов Владислав Виталиевич, аспирант, инженер-технолог отдела биотехнологии ферментов, дрожжей, органических кислот и БАД

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Vladislav V. Ionov, postgraduate student, process engineer, the Department of Biotechnology of Enzymes, Yeast, Organic Acids and Dietary Supplements

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

4953624495@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6078-9280ПоливановскаяД. В.PolivanovskayaD. V.

Поливановская Дарья Викторовна, ведущий инженер-технолог отдела оборудования пищевых производств и мембранных технологий

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Daria V. Polivanovskaya, leading engineer-technologist, the Department of Food Production Equipment and Membrane Technologies

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

4953624495@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6492-7070ИвановВ. В.IvanovV. V.

Иванов Виктор Витальевич, кандидат техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела оборудования пищевых производств и мембранных технологий

Самокатная ул., 4-б, г. Москва, 111033

Viktor V. Ivanov, PhD in Engineering, leading researcher, the Department of Food Production Equipment and Membrane Technologies

Samokatnaya str., 4-B, Moscow, 111033

4953624495@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал ФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи»РоссияAll-Russian Research Institute of Food Biotechnology – branch of the Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food SafetyRussian Federation20250801202626613201331Copyright © Шариков А.Ю., Амелякина М.В., Голубев А.А., Соколова Е.Н., Ионов В.В., Поливановская Д.В., Иванов В.В., 20252025Шариков А.Ю., Амелякина М.В., Голубев А.А., Соколова Е.Н., Ионов В.В., Поливановская Д.В., Иванов В.В.Sharikov A.Y., Amelyakina M.V., Golubev A.А., Sokolova E.N., Ionov V.V., Polivanovskaya D.V., Ivanov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/2289

Актуальность разработки функциональных продуктов на основе вторичных сырьевых ресурсов обусловлена тенденциями повышения экологической и экономической эффективности пищевой отрасли. Исследована возможность включения в состав экструдированных пшеничных хлебцев зерно-черносмородиновой барды – вторичного ресурса технологии дистиллятов – в качестве ингредиента с высоким содержанием белка, пищевых волокон и фенольных соединений. Цель исследования – изучить влияние дозировок зерно-черносмородиновой барды на режимы экструзии при получении экструдированных хлебцев, физико-химические и органолептические характеристики продуктов. Смеси с содержанием до 20 % зерно-черносмородиновой барды экструдировали при температуре 155 °С, влажности 17 % при постоянной производительности и скорости вращения шнеков. В аспекте режимных параметров процесса установлено достоверное снижение давления в предматричной зоне с 4,5 до 3,5 МПа с повышением дозировки барды в рецептуре. Добавление барды снижало твердость образцов с 9,4 до 4,2–5,5 Н и повышало количество микроразломов – показателя пористости продукта – с 4,0 до 9,9. Оценка химического состава показала, что внесение до 20 % зерно-черносмородиновой барды повышает содержание белка с 12,5 до 17,1 г/100 г, пищевых волокон – с 5,3 до 11,3 г/100 г, фенольных соединений – с 216 до 558 мг/кг. Отмечено, что в процессе экструзии не происходит потери фенольных соединений, их содержание выше расчетных значений, видимо за счет деструкции высокомолекулярных форм связанных полифенолов в процессе термомеханической обработки смесей. Дегустационная панель (n = 22, пятибалльная шкала) присвоила образцу с 10 % барды наилучшие оценки вкуса (4,4), текстуры (4,3) и общего вида (4,6); при 20 % фиксировалось усиление горечи (3,9). Добавление порядка 10 % зерно-черносмородиновой барды обеспечивает получение хрустящих хлебцев, обогащенных белком, пищевыми волокнами и антиоксидантами, без ухудшения потребительских свойств, что открывает перспективы их использования в рационах здорового питания.

The relevance of developing functional products based on secondary raw materials is due to trends in increasing the environmental and economic efficiency of the food industry. The possibility of including grain-blackcurrant distillers’ stillage in the composition of extruded crispbreads based on wheat flour as an ingredient with a high content of protein, dietary fibers and phenolic compounds was studied. The aim of the research was to study the effect of the dosage of grain-blackcurrant stillage on the extrusion modes in obtaining extruded crispbreads, the physicochemical and organoleptic characteristics of the products. Mixtures containing up to 20 % grain-blackcurrant stillage were extruded at 155 °C, 17 % moisture content, and constant productivity and screws speed. In terms of process parameters, a reliable decrease in pressure in the pre-matrix zone was found from 4.5 to 3.5 MPa with an increase in the dosage of stillage in the recipe. Adding stillage reduced the hardness of the samples from 9.4 to 4.2–5.5 N and increased the number of microfractures, the product porosity index, from 4,0 to 9.9. Evaluation of the chemical composition showed that the addition of up to 20 % grain-blackcurrant stillage increases the protein content from 12.5 to 17.1 g/100 g, dietary fiber from 5.3 to 11.3 g/100 g, and phenolic compounds from 216 to 558 mg/kg. It was noted that there was no loss of phenolic compounds during the extrusion process; their content in the crispbreads exceeded the calculated values, apparently due to the destruction of high-molecular forms of bound polyphenols during thermomechanical treatment of the mixtures. The tasting panel (n = 22, five-point scale) assigned the sample with 10 % stillage the best ratings for taste (4.4), texture (4.3) and general appearance (4.6); at 20 %, an increase in bitterness was recorded (3.9). The addition of about 10 % grain-blackcurrant stillage ensures the production of crispbreads enriched with protein, dietary fiber and antioxidants, without deterioration of consumer properties, which opens up prospects for their use in healthy diets.

утилизация вторичных ресурсовдистиллятпшеницаягодное сырьетермомеханическая обработкабелокпищевые волокнафенольные соединенияrecycling of by-productsdistillatewheatberry raw materialsthermomechanical processingproteindietary fiberphenolic compoundsисследования проведены при поддержке Минобрнауки РФ в рамках выполнения Государственного задания ФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи» (тема № FGMF-2023-0004)the research was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety (theme No. FGMF-2023-0004).ReferencesРимарева Л. В., Серба Е. М., Соколова Е. Н., Игнатова Н. И., Фурсова Н. А. К вопросу о целесообразности использования ягод черной смородины для получения оригинальных зерно-фруктовых дистиллятов. Пищевая промышленность. 2023;(5):61–63. DOI: https://doi.org/10.52653/PPI.2023.5.5.017 EDN: YQKFEIRimareva L. V., Serba E. M., Sokolova E. N., Ignatova N. I., Fursova N. A. On the question of the expediency of using black currant berries to obtain original grain-fruit distillates. Pishchevaya promishlennost’ = Food Industry. 2023;(5):61–63. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.52653/PPI.2023.5.5.017Соколова Е. Н., Курбатова Е. И., Борщева Ю. А., Римарева Л. В., Серба Е. М. Биотехнология получения напитков с повышенным содержанием биологически ценных компонентов на основе ферментолизатов растительного сырья. Пищевая промышленность. 2019;(4):95–97. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10049 EDN: WQVDXTSokolova E. N., Kurbatova E. I., Borshcheva Yu. A., Rimareva L. V., Serba E. M. Biotechnology for producing beverages with a high content of biologically valuable components based on fermentolysates of plant raw materials. Pishchevaya promishlennost’ = Food Industry. 2019;(4):95–97. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10049Šimonėlienė A. Distillate composition from fermented black currant, aronia, rhubarb, apple, and raspberry wines. Mokslas taikomieji tyrimai Lietuvos kolegijose. 2023;19(1):246–252. DOI: https://doi.org/10.59476/mtt.v1i19.593Šimonėlienė A. Distillate composition from fermented black currant, aronia, rhubarb, apple, and raspberry wines. Mokslas taikomieji tyrimai Lietuvos kolegijose. 2023;19(1):246–252. DOI: https://doi.org/10.59476/mtt.v1i19.593González E. A., González E. A., Agrasar A. T., Pastrana Castro L. M., Fernández I. O., Guerra N. P. Production and Characterization of Distilled Alcoholic Beverages Obtained by Solid-State Fermentation of Black Mulberry (Morus nigra L.) and Black Currant (Ribes nigrum L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2010;58(4):2529–2535. DOI: https://doi.org/10.1021/jf9037562González E. A., González E. A., Agrasar A. T., Pastrana Castro L. M., Fernández I. O., Guerra N. P. Production and Characterization of Distilled Alcoholic Beverages Obtained by Solid-State Fermentation of Black Mulberry (Morus nigra L.) and Black Currant (Ribes nigrum L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2010;58(4):2529–2535. DOI: https://doi.org/10.1021/jf9037562Kelanne N., Yang B., Liljenbäck L., Laaksonen O. Phenolic compound profiles in black currant beverages fermented with yeasts. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2020;68(37):10128–10141. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c03354Kelanne N., Yang B., Liljenbäck L., Laaksonen O. Phenolic compound profiles in black currant beverages fermented with yeasts. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2020;68(37):10128–10141. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c03354Patelski A. M., Dziekońska-Kubczak U., Ditrych M. The fermentation of orange and black currant juices by the probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae var. boulardii. Applied Sciences. 2024;14(7):3009. DOI: https://doi.org/10.3390/app14073009Patelski A. M., Dziekońska-Kubczak U., Ditrych M. The fermentation of orange and black currant juices by the probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae var. boulardii. Applied Sciences. 2024;14(7):3009. DOI: https://doi.org/10.3390/app14073009Wang Z., Svyantek A., Miller Z., Watrelot A. A. Assessment of Sequential Yeast Inoculation for Blackcurrant Wine Fermentation. Fermentation. 2024;10(4):184. DOI: https://doi.org/10.3390/fermentation10040184Wang Z., Svyantek A., Miller Z., Watrelot A. A. Assessment of Sequential Yeast Inoculation for Blackcurrant Wine Fermentation. Fermentation. 2024;10(4):184. DOI: https://doi.org/10.3390/fermentation10040184Dumitrașcu L., Patrascu L., Banu I., Ina V. The influence of processing on bioactive compounds of berries. Applied Sciences. 2024;14(19):8713. DOI: https://doi.org/10.3390/app14198713Dumitrașcu L., Patrascu L., Banu I., Ina V. The influence of processing on bioactive compounds of berries. Applied Sciences. 2024;14(19):8713. DOI: https://doi.org/10.3390/app14198713Drosou C., Kyriakopoulou K., Bimpilas A., Tsimogiannis D., Krokida M. A comparative study on different extraction techniques to recover red grape pomace polyphenols from vinification byproducts. Industrial Crops and Products. 2015;75(Part B):141–149. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.05.063Drosou C., Kyriakopoulou K., Bimpilas A., Tsimogiannis D., Krokida M. A comparative study on different extraction techniques to recover red grape pomace polyphenols from vinification byproducts. Industrial Crops and Products. 2015;75(Part B):141–149. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.05.063Denev P., Kratchanova M., Číž M., Lojek A., Vašíček O., Nedelcheva P. et al. Biological activities of selected polyphenol-rich fruits related to immunity and gastrointestinal health. Food Chemistry. 2014;157:37–44. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.02.022Denev P., Kratchanova M., Číž M., Lojek A., Vašíček O., Nedelcheva P. et al. Biological activities of selected polyphenol-rich fruits related to immunity and gastrointestinal health. Food Chemistry. 2014;157:37–44. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.02.022Gagneten M., Archaina D. A., Salas M. P., Leiva G. E., Salvatori D. M., Schebor C. Gluten-free cookies added with fibre and bioactive compounds from blackcurrant residue. International Journal of Food Science & Technology. 2021;56(4):1734–1740. DOI: https://doi.org/10.1111/ijfs.14798Gagneten M., Archaina D. A., Salas M. P., Leiva G. E., Salvatori D. M., Schebor C. Gluten-free cookies added with fibre and bioactive compounds from blackcurrant residue. International Journal of Food Science & Technology. 2021;56(4):1734–1740. DOI: https://doi.org/10.1111/ijfs.14798Reißner A. M., Brunner M., Struck S., Rohm H. Thermo-mechanical processing of fibre-rich blackcurrant pomace to modify techno-functional properties. European Food Research and Technology. 2022;248:2359–2368. DOI: https://doi.org/10.1007/s00217-022-04052-5Reißner A. M., Brunner M., Struck S., Rohm H. Thermo-mechanical processing of fibre-rich blackcurrant pomace to modify techno-functional properties. European Food Research and Technology. 2022;248:2359–2368. DOI: https://doi.org/10.1007/s00217-022-04052-5Soja J., Combrzyński M., Oniszczuk T., Gancarz M., Oniszczuk A. Extrusion-Cooking Aspects and Physical Characteristics of Snacks Pellets with Addition of Selected Plant Pomace. Applied Sciences. 2024;14(19):8754. DOI: https://doi.org/10.3390/app14198754Soja J., Combrzyński M., Oniszczuk T., Gancarz M., Oniszczuk A. Extrusion-Cooking Aspects and Physical Characteristics of Snacks Pellets with Addition of Selected Plant Pomace. Applied Sciences. 2024;14(19):8754. DOI: https://doi.org/10.3390/app14198754Шариков А. Ю., Иванов В. В., Амелякина М. В., Соколова Е. Н., Ионов В. В., Серба Е. М. Влияние влагосодержания на режимы экструзии и физико-химические показатели экструдатов с добавлением ферментолизата жмыха аронии черноплодной. Российская сельскохозяйственная наука. 2024;(3):66–71. DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262724030135 EDN: FUSMDXSharikov A. Yu., Ivanov V. V., Amelyakina M. V., Sokolova E. N., Ionov V. V., Serba E. M. The influence of moisture content on extrusion modes and physicochemical parameters of extrudates with the addition of chokeberry pomace hydrolysate. Rossiyskaya selskokhozyaystvennaya nauka = Russian Agricultural Sciences. 2024;(3):66–71. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262724030135Wang S., Gu B. J., Ganjyal G. M. Impacts of the Inclusion of Various Fruit Pomace Types on the Expansion of Corn Starch Extrudates. LWT. 2019;110:223–230. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.03.094Wang S., Gu B. J., Ganjyal G. M. Impacts of the Inclusion of Various Fruit Pomace Types on the Expansion of Corn Starch Extrudates. LWT. 2019;110:223–230. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.03.094Gumul D., Berski W., Zięba T. The Influence of Fruit Pomaces on Nutritional, Pro-Health Value and Quality of Extruded Gluten-Free Snacks. Applied Sciences. 2023;13(8):4818. DOI: https://doi.org/10.3390/app13084818Gumul D., Berski W., Zięba T. The Influence of Fruit Pomaces on Nutritional, Pro-Health Value and Quality of Extruded Gluten-Free Snacks. Applied Sciences. 2023;13(8):4818. DOI: https://doi.org/10.3390/app13084818Серба Е. М., Игнатова Н. И., Соколова Е. Н., Микуляк А. А., Римарева Л. В. Обоснование перспективы использования плодово-ягодного сырья в производстве оригинальных дистиллятов. Вопросы питания. 2023;92(S5(549);256–257.Serba E. M., Ignatova N. I., Sokolova E. N., Mikulyak A. A., Rimareva L. V. Substantiation of the prospects of using fruit and berry raw materials in the production of original distillates. Voprosi pitaniya = Problems of Nutrition. 2023;92(S5(549);256–257. (In Russ.).Никитенко В. Д., Туршатов М. В., Соловьев А. О., Леденев В. П., Кононенко В. В., Абрамова И. М. Сравнительное исследование различных спиртовых дрожжей для улучшения технологических и органолептических характеристик зерно-яблочных дистиллятов. Крахмал и его производные. 2024;(3(5)):12–16. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=75186694 EDN: HROILSNikitenko V. D., Turshatov M. V., Solovev A. O., Ledenev V. P., Kononenko V. V., Abramova I. M. Comparative study of various alcoholic yeasts to improve the technological and organoleptic characteristics of grain-apple distillates. Krakhmal i ego proizvodnie = Starch and its Derivatives. 2024;(3(5)):12–16. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=75186694Кириллов Е. А., Никитенко В. Д., Туршатов М. В., Кононенко В. В., Соловьев А. О. Исследования по получению дистиллятов из сброженного зерно-фруктового сырья на аппаратах периодического действия. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2024;86(3):89–95. DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-3-89-95 EDN: HSYMPLKirillov E. A., Nikitenko V. D., Turshatov M. V., Kononenko V. V., Solovyev A. O. Research on the obtaining of distillates from fermented grain and fruit raw materials using periodic devices. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernikh tekhnology = Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2024;86(3):89-95. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-3-89-95Соловьев А. О., Туршатов М. В., Кононенко В. В., Погоржельская Н. С., Павленко С. В. Переработка клубней топинамбура в дистилляты для производства оригинальных спиртных напитков. Индустрия питания. 2022;7(4):36–43. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2022-7-4-4 EDN: BAATPNSolovyov A. O., Turshatov M. V., Kononenko V. V., Pogorzhelskaya N. S., Pavlenko S. V. Processing of artichoke tubers into distillates for the original alcoholic beverages production. Industriya pitaniya = Food Industry. 2022;7(4):36–43. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2022-7-4-4Алексеев В. В., Кириллов Е. А., Туршатов М. В., Соловьев А. О. Дистилляционные аппараты с элементами ректификационных колонн. Теоретические и практические аспекты развития спиртовой и ликероводочной промышленности: сб. научн. тр. по мат-лам Международн. научн.-практ. семинара. М.: ООО «Первое экономическое изд-во», 2022. С. 24–30. DOI: https://doi.org/10.18334/9785912924460.24-30 EDN: KWYYDQAlekseev V. V., Kirillov E. A., Turshatov M. V., Solovyov A. O. Distillation apparatus with elements of rectifying columns. Theoretical and practical aspects of the development of the alcohol and distillery industry: collection of scientific papers on the proceedings of the international scientific and practical seminar. Moscow: OOO «Pervoe ekonomicheskoe izdvo», 2022. pp. 24–30. DOI: https://doi.org/10.18334/9785912924460.24-30Шариков А. Ю., Степанов В. И. Инструментальные методы исследования текстуры экструдированных продуктов. Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2015;(5(34)):3–9. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24340847 EDN: UMQXSFSharikov A. Yu., Stepanov V. I. Instrumental methods of texture analysis of extruded products. Tekhnologiya i tovarovedenie innovatsionnikh pishchevikh produktov. 2015;(5(34)):3–9. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24340847Šárka E., Sluková M., Henke S. Changes in Phenolics during Cooking Extrusion: A Review. Foods. 2021;10(9):2100. DOI: https://doi.org/10.3390/foods10092100Šárka E., Sluková M., Henke S. Changes in Phenolics during Cooking Extrusion: A Review. Foods. 2021;10(9):2100. DOI: https://doi.org/10.3390/foods10092100

The authors declare that there are no conflicts of interest present.