ТЕХНОЛОГІЯ БЕЗГЛЮТЕНОВИХ ХЛІБОБУЛОЧНИХ ВИРОБІВ З КЛІТКОВИНОЮ КАРТОПЛІ Спеціальність 181 – Харчові технології
| dc.contributor.author | Ланська, Віта Дмитрівна | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-07T06:44:52Z | |
| dc.date.available | 2025-08-07T06:44:52Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description.abstract | Ланська В. Д. Технологія безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 18 «Виробництво та технології» за спеціальністю 181 «Харчові технології» – Державний торговельно-економічний університет Міністерства освіти і науки України, Київ, 2025. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробленню технології безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі для осіб з глютензалежними захворюваннями. Актуальність дослідження полягає у необхідності оперативного реагування на виклики продовольчої безпеки України, обумовлені загостренням соціально-економічної ситуації. Потреба в безглютенових хлібобулочних виробах (ХБВ) в Україні забезпечується, переважно, імпортом, доступним за ціною вузькому колу споживачів. Найвразливішими залишаються споживачі з глютензалежними захворюваннями, для яких такий хліб є життєво необхідним, однак його органолептичні властивості часто не відповідають очікуванням через невиражений, прісний, нехарактерний смак і швидке черствіння виробів. З огляду на стабільне зростання світового ринку безглютенових продуктів, зумовлене трендами «здорового харчування» та «чистої етикетки», актуалізується попит на якісну, доступну та натуральну продукцію цього сегмента. Тому, для вирішення поставлених проблем актуальним завданням є розроблення науково обґрунтованих технологій безглютенових ХБВ і впровадження їх на вітчизняний ринок у контексті державної політики щодо ресурсозбереження, нарощування високоякісної продукції вітчизняного виробництва. На основі теоретичних і експериментальних досліджень сформульовано й доведено наукову гіпотезу – використання рисової закваски зі стартовою культурою мікроорганізмів та картопляної клітковини (КК) в технологіїбезглютенових ХБВ на основі соргового і рисового борошна забезпечить підвищення їх технологічної стабільності, харчової та біологічної цінності, уможливить розширення асортименту хлібобулочних виробів з прогнозованими показниками якості для осіб з «непереносимістю» глютену. Вперше науково обґрунтовано, що використання рисової закваски зі стартовою культурою мікроорганізмів у кількості 30 % до маси рисового або соргового борошна та 3 % клітковини картоплі в технології безглютенових ХБВ дозволяє покращити органолептичні і структурно-механічні властивості, харчову цінність готових виробів, уповільнити процес їх «черствіння». Визначено функціональні властивості безглютенових видів борошна (рисового, соргового) та обґрунтовано технологічну доцільність застосування рисового борошна в технології заквасок для безглютенового хліба. Доведено, що внаслідок меншої стійкості крохмалю рисового борошна до ферментативного гідролізу у рисовій заквасці на 22,5 % підвищується активність молочнокислих бактерій, на 7 % порівняно із сорговою збільшується їх кількість. Доведено технологічні переваги застосування рисової закваски зі стартовою культурою ЛВ-1 порівняно із заквасками спонтанного бродіння у технології безглютенового хліба, а саме прискорення процесу дозрівання закваски у 5 разів, підвищення активності МКБ – на 25 %, підйомної сили – на 33,3 %, вмісту цукрів – на 12,9 %, декстринів – на 34 %, летких кислот – у 1,5 рази. Це сприяло зростанню у зразках хліба на основі рисового та соргового борошна пористості м’якуші на 7,1–9,3 %, питомого об’єму – на 14,3–18,8 % відповідно. Визначено технологічні підходи модифікації процесу дозрівання рисової закваски зі стартовою культурою ЛВ-1. Експериментально підтверджено, що додавання 10 % цукру від маси рисового борошна підвищує підйомну силу закваски на 21,4 %, титровану кислотність – на 43,2 %, активність молочнокислих бактерій – на 12 %, показники ефективної в’язкості соргового тіста на заквасці – на 46,7 %, газоутворення – на 22 %. Хлібобулочні вироби з соргового і рисового борошна за умов використання закваски з титрованою кислотністю 11–12 град та терміном бродіння 20–24 год мають кращі органолептичні показники (аромат, смак, розжовуваність, структуру м’якушки), вищі значення питомого об’єму (на 36 % та 16 % відповідно) та пористості (на 29 % та 11 % відповідно) порівняно зі зразками хліба без закваски. Шляхом багатофакторного експерименту оптимізовано технологічні параметри виробництва закваски рисової за стартовою культурою мікроорганізмів: масова частка стартової культури 0,38…0,40 % за температури бродіння 27,9...28,1°С протягом 20,9...21,9 год забезпечує оптимальну кислотність і підйомну силу закваски, оптимальний питомий об’єм та пористість готових хлібобулочних виробів. Встановлено вплив окремих рецептурних компонентів на біохімічні, реологічні показники тіста, показники технологічного процесу і якість безглютенового хліба. Доведено, що використання модифікованої закваски- стартеру в кількості 30 % збродженого борошна до загальної маси борошна в технології безглютенових хлібобулочних виробів, значно покращує органолептичні, біохімічні та реологічні показники тіста, а також якості готових виробів та уповільнює процес їх «черствіння». Обґрунтовано, що використання 3 % КК дозволяє стабілізувати структуру безглютенового тіста та покращити показники якості хліба: збільшення питомого об’єму соргового і рисового хліба – відповідно на 22,7 та 30 %, а пористості – на 4,1 і 15,6 %, порівняно зі відповідними значеннями показників для зразків без КК. Розроблено раціональний рецептурний склад соргового та рисового хліба на заквасці з КК, визначені напрями розвитку асортименту безглютенових ХБВ. Обґрунтовано технологічні режими виробництва соргового та рисового хліба на заквасці з КК, зокрема тривалість бродіння безглютенового тіста з 30 % збродженого борошна в заквасці – 40–50 хв, тривалість випікання 25…30 хв при температурі пекарської камери 190…200°С. Змодельовано апаратурно- технологічну схему їх виробництва. Розроблено технологію безглютенових хлібобулочних виробів на заквасці з клітковиною картоплі, отримано комплекс даних, що характеризує якість розроблених виробів, доведено їх покращену харчову цінність і органолептичні властивості. Результати сенсорної оцінки нових видів безглютенового хліба на заквасці з клітковиною картоплі за розробленою шкалою показників дозволили визначити їх переваги порівняно із контролем, зокрема за збалансованістю і насиченістю смаку, кольору та запаху, що наближені до характеристик традиційних видів хліба. Визначено, що за вмістом білка безглютеновий сорговий хліб на заквасці з клітковиною картоплі перевищує контроль у 5,3 рази, а рисовий – у 3,4 рази, за вмістом клітковини – відповідно у 5,4 рази та 4,4 рази. Споживання денної норми 200–250 г безглютенових ХБВ на заквасці з КК дозволить забезпечити від 8,8 до 10,7 % добової потреби у клітковині, що визначає такі вироби як джерела харчових волокон в раціоні. Встановлено, що у розроблених виробах вищий порівняно з контролем вміст вітамінів (В1, В3, токоферолу) та мінеральних елементів (калію, магнію, фосфору, феруму та селену). Доведено, що показники безпечності розроблених безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі відповідають вимогам санітарно- гігієнічних норм; а вміст глютену у дослідній партії складає 10,7–15,4 мкг/кг, що відповідає чинним нормам безпечності безглютенової продукції. За результатами досліджень змін фізико-хімічних, мікробіологічних і органолептичних показників якості розроблених безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі обґрунтовано режими і терміни їх зберігання: за температури 18±30 °С та відносної вологості повітря 70…75 % – не більше 72 год. Визначено, що розроблені види безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі характеризуються повільнішим процесом черствіння та кращим збереженням свіжості порівняно із контролем. Встановлено, що комплексний показник якості безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі позиціонуються в інтервалі «відмінної якості» (0,80…1,0 од.) і перевищує показник якості контролю на 13,94 % та 11,67 % відповідно. Розроблено і затверджено нормативну документацію на нові види безглютенового хліба на заквасці з клітковиною картоплі. Здійснено оцінку економічної ефективності та соціального ефекту від впровадження розробленої технології у виробництво. Підтверджено економічну ефективність реалізації розробленої технології безглютенових хлібобулочних виробів з клітковиною картоплі, відпускна ціна яких у 2,1–2,5 рази нижча середньоринкової за імпортні аналоги та відповідно – на 16,3–30 % нижча за вітчизняні аналоги безглютенового хліба, що є значним резервом зростання прибутковості та джерелом конкурентної переваги. Соціальний ефект наданої розробки полягає у більш повному використанні харчового потенціалу вітчизняної зернової сировини (сорго) розширенні асортименту та забезпечені споживачів доступною продукцією спеціального дієтичного призначення, підвищеної харчової цінності з поліпшеними споживчими властивостями. | |
| dc.description.abstractother | Lanska V. Technology of gluten-free bakery products with potato fiber. – Qualification scientific work on the rights of the manuscript. Dissertation for obtaining scientific degree of PhD (field of study: 18 Production and Technology, major: 181 Food Technology) – State university of trade and economics, Kyiv, 2025. The dissertation is devoted to the scientific substantiation and development of the technology of gluten-free bakery products with potato fiber for people with gluten- dependent diseases. The relevance of the study lies in the need for a prompt response to the challenges of food security in Ukraine, caused by the aggravation of the socio- economic situation. The need for gluten-free bakery products in the country is satisfied mainly by expensive imported products, available to a limited circle of consumers. A particularly vulnerable group are people with gluten-dependent diseases, for whom gluten-free bread is a vital product. At the same time, the properties of gluten-free bread often do not meet the needs of consumers due to their unexpressed bland taste and rapid staleness. Considering that the global market for gluten-free products demonstrates stable growth rates in accordance with the trends of "healthy eating" and "clean label", this increases the need for high-quality, affordable, natural gluten-free products. Therefore, to solve the problems posed, the urgent task is to develop scientifically based technologies for gluten-free bakery products and introduce them to the domestic market in the context of state policy on resource conservation, increasing high-quality domestically produced products. Based on theoretical and experimental research, a scientific hypothesis has been formulated and proven – the use of rice sourdough with a starter culture of microorganisms and potato fiber in the technology of gluten-free baked goods based on sorghum and rice flour will ensure an increase in their technological stability, nutritional and biological value, and will enable the expansion of the range of baked goods with predicted quality indicators for people with gluten "intolerance". For the first time, it has been scientifically substantiated that the use of rice sourdough with a starter culture of microorganisms in an amount of 30 % by weight of rice or sorghum flour in the technology of gluten-free baked goods allows to improve the organoleptic and structural-mechanical properties, nutritional value of finished products, and slow down the process of their "stagnating". The technological feasibility of using rice flour in the technology of sourdough for gluten-free bread has been substantiated. It has been proven that due to the lower resistance of rice flour starch to enzymatic hydrolysis, the activity of lactic acid bacteria in rice sourdough is 22.5 % higher, and their number is 7 % higher compared to sorghum, which contributed to ensuring better organoleptic properties of baked model systems of bread with rice sourdough. The technological advantages of using rice sourdough with starter culture LV-1 compared to spontaneous fermentation sourdoughs in gluten-free bread technology are substantiated: intensification of the sourdough maturation process by 5 times, increase in activity of lactic acid bacteria by 25 %, lifting force by 33.3 %, sugar content by 12.9 %, dextrins by 34 %, volatile acids by 1.5 times. This contributed to an increase in porosity by 7.1–9.3 %, specific volume by 14.3–18.8 %, respectively, for model bread systems based on rice and sorghum flour. Technological approaches to modifying the ripening process of rice sourdough with the LV-1 starter culture were determined. Adding 10 % sugar by weight of rice flour leads to an increase in the lifting force of the sourdough by 21.4 %, titrated acidity by 43.2 %, lactic acid bacteria activity by 12 %, effective viscosity of sorghum dough on sourdough by 46.7 %, and gas formation in the dough by 22 %, respectively. At a titrated sourdough acidity of 11–12 degrees during 20–24 hours of fermentation, baked goods made from sorghum and rice flour had significantly better organoleptic characteristics (aroma, taste, chewiness, crumb structure), higher specific volume (by 36 % and 16 %, respectively) and porosity (by 29 % and 11 %, respectively) compared to bread samples without sourdough. By means of a multifactorial experiment, the technological parameters of rice sourdough production by the starter culture of microorganisms were optimized: the mass fraction of the starter culture 0.38…0.40 % at a fermentation temperature of 27.9...28.1°C for 20.9...21.9 hours. provides optimal acidity and lifting force of the sourdough, optimal specific volume and porosity of finished baked goods. The influence of individual recipe components on biochemical, rheological indicators of dough, technological process indicators and quality of gluten-free bread has been established. It has been experimentally confirmed that the use of modified sourdough starter in the amount of 30 % of fermented flour to the total mass of flour in the technology of gluten-free bakery products significantly improves organoleptic, biochemical and rheological indicators of the dough, as well as the quality of finished products and slows down the process of their "stiffening". It has been proven that the use of 3 % potato fiber to stabilize the structure of gluten-free dough and improve the quality indicators of bread. It was experimentally established that the specific volume of sorghum and rice bread on sourdough with 3 % potato fiber increased by 22.7 and 30 %, respectively, and porosity by 4.1 and 15.6 %, compared to the corresponding values of indicators for samples without potato fiber. A rational recipe composition of sorghum and rice bread on sourdough with potato fiber was developed, directions for the development of the range of gluten-free bakery products based on the developed types of dough were determined, which allows expanding the range of gluten-free products in the "clean label" category. Technological modes of production of sorghum and rice bread on sourdough with potato fiber were substantiated, in particular, the duration of fermentation of gluten-free dough with 30 % fermented flour in sourdough is 40–50 min, baking duration is 25…30 min at a baking chamber temperature of 190…200°C; the instrumental and technological scheme of their production was modeled. The technology of gluten-free bakery products on sourdough with potato fiber was developed, a set of data was obtained that characterizes the quality of the developed products, and their improved nutritional value and organoleptic properties were proven. The results of sensory evaluation of new types of gluten-free bread on sourdough with potato fiber according to the developed scale of indicators allowed us to determine their advantages compared to the control, in particular, in terms of balance and richness of taste, color and smell, which are close to the characteristics of traditional types of bread. It was determined that the protein content of gluten-free sorghum bread on sourdough with potato fiber exceeds the control by 5.3 times, and rice bread by 3.4 times, and fiber content by 5.4 times and 4.4 times, respectively. Consumption of a daily norm of 200-250 g of potato fiber sourdough will provide from 8.8 to 10.7 % of the daily fiber requirement, which defines such products as sources of dietary fiber in the diet. It was established that the developed products have a higher content of vitamins (B1, B3, tocopherol) and mineral elements (Potassium, Magnesium, Phosphorus, Iron and Selenium) compared to the control. It was proven that the safety indicators of the developed potato fiber with potato fiber meet the requirements of sanitary and hygienic standards; and the gluten content in the experimental batch is 10.7–15.4 μg/kg, which corresponds to the current safety standards for gluten-free products. Based on the results of studies of changes in the physicochemical, microbiological and organoleptic quality indicators of the developed bakery products with potato fiber, the modes and terms of their storage were justified: at a temperature of 18±30С and a relative humidity of 70…75 % – no more than 72 hours. It was determined that the developed types of gluten-free bakery products with potato fiber are characterized by a significantly slower process of staling and better preservation of freshness compared to the control. In particular, after 72 hours of storage, the hardness indicators of sorghum and rice bread are lower than the control by 34.5–44.9 %, respectively. It was established that the comprehensive quality indicator of gluten-free bakery products with potato fiber is positioned in the interval of "excellent quality" (0.80...1.0 units) and exceeds the quality control indicator by 13.94 % and 11.67 %, respectively, which confirms the high level of quality of the developed bread samples and the feasibility of their use in the nutrition of the population. Regulatory documentation for new types of gluten-free bread on sourdough with potato fiber has been developed and approved. An assessment of the economic efficiency and social effect of introducing the developed technology into production has been carried out. The economic efficiency of implementing the developed technology of gluten-free bakery products with potato fiber, the selling price of which is 2.1–2.5 times lower than the average market price for imported analogues and, accordingly, 16.3–30 % lower than domestic analogues of gluten-free bread, which is a significant reserve for increasing profitability and a source of competitive advantage. The social effect of the provided development is to more fully utilize the nutritional potential of domestic grain raw materials (sorghum), expand the range and provide consumers with affordable products of special dietary purpose, increased nutritional value with improved consumer properties. | |
| dc.identifier.citation | Ланська В.Д. (2025) ТЕХНОЛОГІЯ БЕЗГЛЮТЕНОВИХ ХЛІБОБУЛОЧНИХ ВИРОБІВ З КЛІТКОВИНОЮ КАРТОПЛІ, м. Київ [Дисертація за спеціальність 181 – Харчові технології , Державний торговельно-економічний університет]. Репозитарій Державного торговельно-економічного університету. https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10688 | |
| dc.identifier.uri | https://ur.knute.edu.ua/handle/123456789/10688 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Державний торговельно-економічний університет | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | : целіакія | |
| dc.subject | глютен | |
| dc.subject | безглютенова продукція | |
| dc.subject | хлібобулочні вироби | |
| dc.subject | борошно | |
| dc.subject | рисове борошно | |
| dc.subject | хліб | |
| dc.subject | закваска | |
| dc.subject | закваска спонтанна | |
| dc.subject | якість | |
| dc.subject | молочнокислі бактерії | |
| dc.subject | клітковина картоплі | |
| dc.subject | харчова цінність | |
| dc.subject | біотехнологічні показники | |
| dc.subject | тісто. | |
| dc.subject | celiac disease | |
| dc.subject | gluten | |
| dc.subject | gluten-free products | |
| dc.subject | bakery products | |
| dc.subject | flour | |
| dc.subject | rice flour | |
| dc.subject | bread | |
| dc.subject | sourdough | |
| dc.subject | spontaneous sourdough | |
| dc.subject | quality | |
| dc.subject | lactic acid bacteria | |
| dc.subject | potato fiber | |
| dc.subject | nutritional value | |
| dc.subject | biotechnological indicators | |
| dc.subject | dough. | |
| dc.title | ТЕХНОЛОГІЯ БЕЗГЛЮТЕНОВИХ ХЛІБОБУЛОЧНИХ ВИРОБІВ З КЛІТКОВИНОЮ КАРТОПЛІ Спеціальність 181 – Харчові технології | |
| dc.type | Thesis Doctoral |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Lanska_Vita-Dmitrievna-181_2025.pdf
- Розмір:
- 5.94 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 147 B
- Формат:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Опис: