Термопластическая экструзия в процессах пищевой биотехнологии © А.Ю. Шариков, В.И. Степанов, В.В. Иванов Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии -филиал «ФИЦ питания и биотехнологии», г. Москва, Российская Федерация Резюме: Развитие пищевых биотехнологий предполагает совершенствование и оптимизацию всех стадий технологического процесса -от предобработки сырья до стадий биокатализа, ферментации и получения готового продукта. На основе релевантных научных источников проведен обзор перспектив интеграции в пищевые биотехнологические производства термопластической экструзии, имеющей ряд технологических и экономических преимуществ. Показано, что экструзия как стадия предподготовки сырья повышает степень его растворимости, дальнейшего гидролиза крахмала, белка, некрахмалистых полисахаридов с соответствующим ростом выхода продуктов биоконверсии. В технологии спирта использование экструдирования крахмалсодержащего сырья может стать фактором увеличения выхода этанола и снижения образования побочных метаболитов брожения, в пивоваренной -позволяет расширить применение несоложеных материалов при приготовлении сусла, при глубинном культивировании микроорганизмов (продуцентов ферментов)повысить концентрацию среды и синтез ферментов. Приведены положительные результаты получения питательных сред на экструдированном сырье для микробиологического продуцирования L(+) молочной кислоты, производства заквасок и поликомпонентных сквашенных молокосодержащих продуктов. Совмещение экструзии и биокатализа в камере экструдера позволяет получать мальтодекстрины с дектрозным эквивалентом до 10 ед. Помимо переработки крахмалсодержащих субстратов экструзия в комплексе с биокаталитической обработкой обеспечивает глубокую модификацию биополимеров сырья с высоким содержанием белка и пищевых волокон, например, гидролиз обладающих антигенными свойствами термоустойчивых белковых фракций глицинина и β-конглицинина соевого шрота, повышение функциональности отрубей и содержания водорастворимых арабоксиланов в специализированных экструдированных продуктах. Основными факторами, влияющими на степень переработки сырья и качество целевых продуктов, являются влагосодержание и температура экструзии, дозировка ферментных препаратов. Описаны возможности совмещения процессов экструзии и биокатализа в одной системе реакторов или непосредственно в камере экструдера, что позволяет значительно повысить концентрацию перерабатываемых биотехнологических сред, упростить аппаратурно-технологический состав производственных линий, повысить их производственную мощность и эффективность использования энергоресурсов.Ключевые слова: экструзия, биотехнология, фермент, брожение, микроорганизм, высокая концентрация, биоэтанол Благодарности: Работа выполнена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы Фундаментальных научных исследований государственных академий наук. Информация о статье: Дата поступления 1 августа 2018 г.; дата принятия к печати 5 сентября 2019 г.; дата онлайн-размещения 30 сентября 2019 г. Для ...

Gluten-free snacks technology based on the enzymatic hydrolysis of wheat proteins by specific proteases and extrusion of the hydrolysate in a mixture with other gluten-free raw materials has been developed. It’s shown that increase of the hydrolysate content in the extruded mixture from 15 to 35% deteriorates the structural and mechanical characteristics of the extrudates. The technical solution to this problem is the use of a system for steam from the extruder chamber, which makes it possible to process high-moisture mixtures without loss of product quality.

The negative effects of gluten on human health are becoming a serious problem for the development of new foods. Gluten-free or very low-gluten labeling is an important factor in FMCG food marketing. An alternative to a gluten-free diet is the use of enzymatic hydrolysis to break down the immunogenic polypeptides of the gliadin and glutenin fractions. Gluten polypeptides that are resistant to gastrointestinal digestion can be hydrolyzed by prolyl endoproteases from Flavobacterium meningosepticum, Sphingomonas capsulate and Myxococcus Xanthus, or enzyme preparations from Aspergillus niger or Aspergillus oryzae. In many studies, the ability of high-temperature short-term extrusion to modify molecular structure of gluten and its fractions and improve enzymatic access to the biopolymers is noted. A method for integrating biocatalysis and extrusion processes to reduce or neutralize the immunogenic effect of gluten epitopes and to obtain extruded ready-to-eat snacks is proposed. The process flow chart includes the use of extrusion as a pretreatment stage for enzymatic hydrolysis of wheat and as a stage of thermal and shaping processing of extruded hydrolyzed wheat into ready-to-eat snacks.