Актуальные направления развития науки о зерне. Обзор

Представлен аналитический обзор публикаций по наиболее актуальным и перспективным направлениям в области науки о зерне: инновационным технологиям переработки злаковых, бобовых и масличных культур, получению композитных видов муки и крупы, обладающих сбалансированным составом и функциональными свойствами; оценке их технологических, биохимических, реологических и  органолептических показателей. Рассмотрены варианты их использования при производстве обогащенных мучных и крупяных продуктов как общего, так и специального назначения; ферментативным способам модификации побочных (вторичных) продуктов переработки зерна и зерносмесей; использованию микробных ферментных препаратов целлюлолитического, протеолитического и  фитазного действия в качестве инструментария глубокой переработки побочного (вторичного) сырья для получения зерновых гидролизатов и структурно-модифицированных отрубей — ценных компонентов для повышения пищевой и биологической ценности пищевых продуктов и кормов, а также как источник доступного азотного и фосфорного питания для дрожжей в технологиях брожения; разработке методов определения норм и сроков безопасного хранения зерна и зернопродуктов — муки пшеничной и крупы манной, по показателю кислотного числа жира; оценке качества и  микробиологической безопасности зерна; разработке требований целевого использования муки хлебопекарной, кондитерской, макаронной, кулинарной; научно обоснованным подходам к мероприятиям по защите хлебных запасов от вредителей. Анализ публикаций, в которых отражены наиболее важные и актуальные вопросы науки о зерне, свидетельствует о тесной взаимосвязи фундаментальных и прикладных исследований, которые в целом направлены на обеспечение продовольственной безопасности и сохранения здоровья населения.

1. Кузьмин, С. В., Русаков, В. Н., Сетко, А. Г. (2024). Оценка состояния фактического питания населения Российской Федерации. Гигиена и санитария, 103(1), 58–66. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2024-103-1-58-66

2. Тарасенко, Н. А., Баранова, З. А. (2016). Современные исследования в нутрициологии и профилактике нерационального питания. Известия Вузов. Пищевая технология, 4(352), 6–9.

3. Митин, С. Г., Чеботарев, С. Н., Никитин, И. А., Аничкина, О. А., Иванова, Н. Г. и др. (2022). Современные тенденции в употреблении хлебопродуктов в РФ и подходы к разработке хлебобулочных изделий для здорового питания. Хлебопродукты, 3, 40–45.

4. Невская, Е. В., Тюрина, И. А., Тюрина, O. E., Шулбаева, М. Т., Потапова, М. Н., Головачева, Я. С. (2019). Разработка хлебопекарных композитных смесей для здорового питания. Техника и технология пищевых производств, 49(4), 531–544. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-4-531-544

5. Рензяева, Т. В., Тубольцева, А. С., Рензяев, А. О. (2022). Мука различных видов в технологии мучных кондитерских изделий. Техника и технология пищевых производств, 52(2), 407–416. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-2-2373

6. Козьмина, Н. П. (1976). Биохимия зерна и продуктов его переработки. — М.: КОЛОС, 1976.

7. Hoseney, R. C. (1986). Principles of Cereal Science and Technology. — St. Paul, Minnesota, USA: American Association of Cereal Chemists, Inc., 1986.

8. Pankratov, G. N., Meleshkina, E. P., Vitol, I. S., Kechkin, I. A., Nagainikova, J. R. (2020). Technological schemes for the processes of preparation and milling binary grain mixtures and biochemical evaluation of produced products. Food Systems, 3(3), 14–19. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2020-3-3-14-19

9. Pankratov, G. N., Vitol, I. S., Meleshkina, E. P., Nagainikova, Yu. R., Kechkin, I. A. (February 26–29, 2020). Development of technological schemes for the processes of preparation and milling of two-component grain mixtures. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials, Voronezh, Russian Federation, 2020. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022049

10. Pankratov, G. N., Meleshkina, E. P., Vitol, I. S., Kechkin, I. A., Nagainikova, Yu. R., Kolomiets, S. N. (2020). Wheat-linen flour: Conditions for producing and biochemical features. Russian Agricultural Sciences, 46(4), 404–409. http://doi.org/10.3103/S1068367420040138

11. Vitol, I. S., Pankratov, G. N., Meleshkina, E. P. (February 26–29, 2020). Biochemical characteristics of new varieties of flour from a binary mixture of wheat and flax. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials, Voronezh, Russian Federation, 2020. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022050

12. Панкратов, Г. Н., Мелешкина, Е. П., Витол, И. С., Коломиец, С. Н., Кечкин, И. А. (2021). Пшенично-льняная мука: условия получения и возможность хранения. Пищевая промышленность, 2, 55–59. https://doi.org/10.24412/0235-2486-2021-2-0019

13. Витол, И. С.,Мелешкина, Е. П., Панкратов, Г. Н., Кечкин, И. А. (2022). Новые подходы к трансформации зернового сырья для получения композитной муки. Известия ВУЗов. Пищевая технология, 5(389), 6–9. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2022.5.1

14. Панкратов, Г. Н., Кечкин, И. А., Витол, И. С., Коломиец, С. Н. (2022). Получение пшенично-льняной муки из продуктов переработки зерна. Пищевая промышленность, 6, 47–50. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.6.6.011

15. Панкратов, Г. Н., Мелешкина, Е. П., Витол, И. С., Кечкин, И. А., Коломиец, С. Н. (2022). Технологические показатели новых сортов трехкомпонентной муки. Пищевая промышленность, 5, 16–19. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.004

16. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П., Панкратов, Г. Н. (2022). Биохимические особенности новых сортов трехкомпонентной муки. Пищевая промышленность, 6, 8–11. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.6.6.001

17. Самчук, Т. В., Осипчук, И. Р., Кечкин, И. А., Белявская, И. Г. (2022). Совершенствование технологии хлебобулочных изделий путем применения пшенично-ореховой муки на основе кедрового ореха. Хлебопродукты, 8, 32–35. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2022-31-8-32-35

18. Коломиец, С. Н., Мелешкина, Е. П., Бундина, О. И., Герасина, А. Ю., Жильцова, Н. С., Кириллова, Е. В. (2023). Комплексная оценка качества двухкомпонентной муки, обогащенной ПНЖК. Пищевая промышленность, 10, 6–9. http://doi.org/10.52653/PPI.2023.10.10.001

19. Панкратов, Г. Н., Мелешкина, Е. П., Витол, И. С., Кечкин, И. А., Коломиец, С. Н. (2022). Белково-жировой концентрат для обогащения пшеничной муки. Пищевые системы, 5(2), 107–113. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-2-107-113

20. Зверев, С. В., Бондаренко, Ю. В., Глухова, Е. В. (2021). Использование смесей на базе зерна бобовых культур в хлебопекарной отрасли. Хлебопродукты, 10, 36–40. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2021-30-10-36-40

21. Зверев, С. В., Зубцов, В. А., Лобанов, В. Г., Росляков, Ю. Ф., Глухова, Е. В. (2020). Льняной жмых в белковых пищевых добавках. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 5–6(377–378), 93–97. http://doi.org/110.26297/0579-3009.2020.5-6.22

22. Зверев, С. В., Политуха, О. В. (2022). Сбалансированный состав многокомпонентных круп в условиях концепции адекватного питания. Пищевые системы, 5(3), 185–194. http://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-3-185-194

23. Коробейникова, М. М., Зверев, С. В., Политуха, О. В. (2023). Функциональные композитные крупы повышенной пищевой ценности. Пищевая промышленность, 3, 6–10. http://doi.org/10.52653/PPI.2023.3.3.001

24. Zverev, S. V., Karpov, V. I., Nikitina, M. A. (2021). Оптимизация пищевых композиций по профилю идеального белка. Пищевые системы, 4(1), 4–11. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-1-4-11

25. Zverev, S. V., Karpov, V. I., Klokonos, M. V., Sorokin, A. E., Masyagin, G. M. (17–18, June 2021). Optimization of food compositions according to the ideal protein profile in a personalized nutrition system. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, V International Workshop on Innovations in Agro and Food Technologies (WIAFT-V-2021), Volgograd, Russian Federation, 2020. http://doi.org/10.1088/1755-1315/848/1/012021

26. Зверев, С. В., Политуха, О. В., Панкратьева, И. А., Бобков, С. В., Донская, М. В. (2020). Обогащение нутом крупы из злаковых культур. Хлебопродукты, 2, 42–45.

27. Meleshkina, E. P., Bundina, O. I., Khuhrin A. S. (February 24–25, 2021). Sustainable grain complex development of Russia: Formation of grain clusters. E3S Web of Conferences. International Scientific and Practical Conference «Fundamental and Applied Research in Biology and Agriculture: Current Issues, Achievements and Innovations» (FARBA 2021), Orel, Russia, 2021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202125410012

28. Бундина, О. И., Коваль, А. И. (2022). Стратегия развития зернового комплекса Российской Федерации: переработка и использование зерна. Пищевая промышленность, 5, 36–38. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.011

29. Мелешкина, Е. П., Коломиец С. Н., Жильцова, Н. С., Бундина, О. И. (2021). Современная оценка хлебопекарных свойств российской пшеницы. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 83(1), 155–162. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-155-162

30. Мелешкина, Е. П., Коломиец С. Н., Бундина О. И., Жильцова, Н. С. (2023). Современные требования к качеству ценной пшеницы в России. Пищевая промышленность, 6, 6–8. https://doi.org/10.52653/PPI.2023.6.6.001

31. Мелешкина, Е.П., Коломиец, С.Н., Ческидова, А.С. (2020). Использование альвеографа при разработке требований к качеству муки для производства вафельного листа. Хлебопродукты, 12, 52–58. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2020-29-12-52-58

32. Мелешкина, Е. П., Коломиец, С. Н., Коваль, А. И., Ческидова, А. С., Жильцова, Н. С. (2021). Взаимосвязь показателей реологических свойств теста с качеством крекера. Пищевая промышленность, 7, 59–63. http://doi.org/10.52653/PPI.2021.7.7.018

33. Мелешкина, Е. П., Коломиец, С. Н., Жильцова, Н. С., Бундина, О. И. (2021). Разработка требований целевого использования муки на примере мучных кулинарных изделий пельменей. Пищевая промышленность, 3, 19–22. https://doi.org/10.24412/0235-2486-2021-3-0022

34. Meleshkina, E. P., Kolomiets, S. N., Bundina, O. I., Cheskidova, A. S. (2021). Application of the alveograph device for the development of requirements for the quality of flour for the production of a wafer sheet. IOP Conference Series. Earth and Environmental Science. International Conference on Agricultural Science and Engineering, 845, Article 012135. http://doi.org/10.1088/1755-1315/845/1/012135

35. Герасина, А. Ю., Коломиец, С. Н. (2024). Влияние количества поврежденного крахмала на технологические свойства пшеничной муки. Пищевая промышленность, 5, 14–16. http://doi.org/10.52653/PPI.2024.5.5.003

36. Мелешкина, Е. П., Коломиец, С. Н., Жильцова, Н. С. (2023). Количество повреждённого крахмала в муке лабораторного и производственного помолов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 85(3), 67–73. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2023-3-67-73

37. Петров, Г. П., Бундина, О. И., Парфенова, Е. Г., Рутковская, Т. С. (2023). Разработка экспресс-метода спектроскопии в ближней инфракрасной области для определения влажности, белка и количества клейковины. Хлебопродукты, 5, 30–33. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2023-32-5-30-33

38. Яицких, А. В., Степаненко, Д. С. (2022). Воздействия гамма-лучей и ускоренных электронов на поверхностную микробиоту зерна пшеницы. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 5(389), 46–49. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2022.5.10

39. Яицких, А. В., Степаненко, Д. С. (2022). Методы контроля фузариозных зерен. Пищевая промышленность, 12, 22–25. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.12.12.004

40. Мелешкина, Е. П., Жильцова, Н. С., Коломиец, С. Н., Бундина, О. И. (2019). Сравнение российской оценки хлебопекарных свойств пшеницы и определение качества зерна с использованием миксолаба. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 81(3), 70–80. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-3-70-80

41. Приезжева, Л. Г., Сорочинский, В. Ф., Вережникова, И.А., Коваль, А. И. (2021). Изменение биохимических и физико-химических показателей продовольственного зерна пшеницы в процессе длительного лабораторного хранения. Хлебопродукты, 1, 40–43. http://doi.org/10.32462/0235-2508-2021-30-1-40-43

42. Яицких, А. В., Ванина, Л. В., Приезжева, Л. Г. (2021). Влияние микроорганизмов на изменение кислотного числа жира при длительном хранении зерна. Пищевая промышленность, 5, 13–15. http://doi.org/10.52653/PPI.2021.5.5.002

43. Ванина, Л. В., Яицких, А. В., Волкова, О. В., Степаненко, Д. С. (2021). Нормы свежести и годности продовольственного зерна пшеницы. Пищевая промышленность, 12, 64–67. http://doi.org/10.52653/PPI.2021.12.12.0124

44. Приезжева, Л. Г., Сорочинский, В. Ф., Вережникова, И. А., Коваль, А. И., Яицких, А. В. (2019). Изменение биохимических, физико-химических и микробиологических свойств пшеничной хлебопекарной муки в процессе созревания. Хлебопродукты, 10, 56–59. http://doi.org/10.32462/0235-2508-2019-28-10-56-59

45. Приезжева, Л. Г., Сорочинский, В. Ф., Вережникова, И. А., Коломиец, С. К. (2019). Методика установления срока созревания пшеничной муки по значению кислотного числа жира. Хлебопродукты, 7, 49–51. http://doi.org/10.32462/0235-2508-2019-29-7-49-51

46. Gavrichenkov, Yu. D., Razvorotnev, A. S., Kechkin, I. A., Verezhnikova, I. A. (2019). Change of the acid number of wheat grain fat while stored in laboratory conditions. Food Systems, 2(2), 27–30. http://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-2-27-30

47. Яицких, А. В., Ванина, Л. В., Кириллова, Е. В. (2024). Изменения показателей качества пшеничной муки в процессе её созревания. Пищевая промышленность, 5, 60–62. http://doi.org/10.52653/PPI.2024.5.5.017

48. Волкова, О. В., Ванина, Л. В. (2022). Кислотное число жира как индикатор свежести и годности манной крупы. Пищевая промышленность, 5, 53–54. http://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.019

49. Ванина, Л. В., Яицких, А. В. (2023). Взаимосвязь КЧЖ с органолептическими свойствами крупы манной и каши, приготовленной из неё. Пищевая промышленность, 6, 9–11. http://doi.org/10.52653/PPI.2023.6.6.002

50. Ванина, Л. В., Яицких, А. В., Волкова, О. В., Вережникова, И. А. (2023). Установление норм свежести и годности крупы манной по КЧЖ. Пищевая промышленность, 4, 75–77. http://doi.org/10.52653/PPI.2023.4.4.013

51. Степаненко, Д. С., Яицких, А. В. (2021). Эффективность метода определения мочевой кислоты в зерне с помощью ВЭЖХ. Пищевые системы. 4(3S), 286–291. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2020-4-3S-286-291

52. Яицких, А. В., Закладной, Г. А., Степаненко, Д. С. (2023). Определение мочевой кислоты в зернопродуктах с помощью ВЭЖХ. Пищевая промышленность, 6, 24–26. http://doi.org/10.52653/PPI.2023.6.6.007

53. Zakladnoy, G. A., Yaitskikh, A. V. (2020). Dependence of uric acid content in stored grain on the population density of the rice weevil Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera, Dryophthoridae). Entomological Review, 100(2), 170–172. http://doi.org/10.1134/S0013873820020049

54. Закладной, Г. А., Яицких, А. В, Степаненко, Д. С. (2022). Формирование в зерне мочевой кислоты, продуцируемой зерновым точильщиком Rhizopertha dominica (f.) Пищевые системы, 5(2), 139–144. http://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-2-139-144

55. Яицких, А. В., Закладной, Г. А., Степаненко, Д. С. (2024). Особенности формирования малым мучным хрущаком Tribolium confusum Duv. (Tenebrionidae) мочевой кислоты в хранящемся зерне. Пищевая промышленность, 3, 26–28.http://doi.org/10.52653/PPI.2024.3.3.005

56. Степаненко, Д. С., Закладной, Г. А., Яицких, А. В. (2024). Накопление суринамским мукоедом Oryzaephilus surinamensis (L.) мочевой кислоты в хранящемся зерне. Пищевая промышленность, 5, 8–10. http://doi.org/10.52653/PPI.2024.5.5.001

57. Закладной, Г. А., Яицких, А. В., Степаненко, Д. С. (2023). Распределение мочевой кислоты в продуктах помола зерна, поражённого рисовым долгоносиком. Пищевая промышленность, 3, 79–81. http://doi.org/10.52653/PPI.2023.3.3.016

58. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П., Панкратов, Г. Н. (2022). Отруби из композитной зерносмеси как объект глубокой переработки. Часть 1. Белково-протеиназный комплекс. Пищевые системы, 5(4), 282–288. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-4-282-288

59. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П., Панкратов, Г. Н. (2023). Отруби из композитной зерносмеси как объект глубокой переработки. Часть 2. Углеводно-амилазный и липидный комплексы. Пищевые системы, 6(1), 22–28. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-1-22-28

60. Poutanen, K. S., Kårlund, A. O., Gómez-Gallego, C., Johansson, D. P., Scheers, N. M., Marklinder, I. M. et al. (2022). Grains — a major source of sustainable protein for health. Nutrition Reviews, 80(6), 1648–1663. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuab084

61. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П. (2023). Поликомпонентные отруби — ценный вторичный продукт. Хлебопродукты, 11, 58–63. http://doi.org/10.32462/0235-2508-2023-32-11-58-63

62. Никифорова, Т. А., Хон, И. А., Леонова, С. А., Вебер, А. Л., Краус, С. В. (2020). Рациональное использование побочных продуктов мукомольного и крупяного производства. Хлебопродукты, 11, 30–32.

63. Krikunova, L. N., Meleshkina, E. P., Vitol, I. S., Dubinina, E. V., Obodeeva, O. N. (2023). Grain bran hydrolysates in the production of fruit distillates. Foods and Raw Materials, 11(1), 35–42. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2023-1-550

64. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П., Крикунова, Л. Н. (2023). Композиции ферментных препаратов для направленной модификации отрубей. Пищевые системы, 6(4), 457–462. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-4-457-462

65. Bilal, M., Iqbal, H.M.N. (2020). State-of-the-art strategies and applied perspectives of enzyme biocatalysis in the food sector — current status and future trends. Critical Reviews Food Science and Nutrition, 60(12), 2052–2066. https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1627284

66. Болтовский, В. С. (2021). Ферментативный гидролиз растительного сырья: состояние и перспективы. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук, 57(4), 502–512. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-4-502-512

67. Vitol, I. S., Igoryanova, N. A., Meleshkina, E. P. (2019). Bioconversion of secondary products of processing of grain cereals crops. Food Systems, 2(4), 18–24. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-4-18-24

68. Толкачева, А. А., Черенков, Д. А., Корнеева, О. С., Пономарев, П. Г. (2017) Ферменты промышленного назначения — обзор рынка ферментных препаратов и перспективы его развития. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 79(4), 197–203. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-4-197-203

69. Серба, E. M., Римарева, Л. В., Оверченко, M. Б., Игнатова, Н. И., Погоржельская, Н. С. (2022). Роль биокатализа в технологиях переработки зернового сырья. Пищевая промышленность, 5, 13–15. https://doi.org/10.52653/PPI.2022.5.5.003

70. Костылева, Е.В., Середа, А.С., Великорецкая, И.А., Курбатова, Е.И., Цурикова, Н.В. (2023). Использование протеолитических ферментов для получения белковых гидролизатов пищевого назначения из вторичного сырья. Вопросы питания, 92(1), 116–132. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-116-132

71. Зорин, С. Н. (2019). Ферментативные гидролизаты пищевых белков для специализированных пищевых продуктов диетического (лечебного и профилактического) питания. Вопросы питания, 88(3), 23–31. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10026

72. Соколов, Д. В., Болхонов, Б. А., Жамсаранова, С. Д., Лебедева, С. Н., Баженова, Б. А. (2023). Ферментативный гидролиз соевого белка. Техника и технология пищевых производств, 53(1), 86–96. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-1-2418

73. Витол, И. С., Мелешкина, Е. П. (2021). Ферментативная трансформация пшенично-льняных отрубей. Пищевая промышленность, 9, 20–22. https://doi.org/10.52653/PPI.2021.9.9.004

74. Витол, И. С. (2022). Структурно-модифицированные отруби — инновационный продукт глубокой переработки зерна. Пищевая промышленность, 5, 27–29.

75. Витол, И. С. (2023). Эффективность ферментных препаратов при получении гидролизатов из отрубей. Пищевая промышленность, 6, 48–50. https://doi.org/10.52653/PPI.2023.6.6.015

76. Рогачёв, В. А., Мерзлякова, О. Г., Лукьянчикова, Н. Л., Магер, С. Н. (2022). Белково-витаминная мука из пшеничных отрубей, обогащенная фитазой в рационе перепелов. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 52(2), 46–54.

77. Рогачёв, В. А., Мерзлякова, О. Г., Чегодаев, В. Г., Лукьянчикова, Н. Л. (2021). Фракционированная белково-витаминная мука из пшеничных отрубей в рационах несушек перепелов. Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство, 11, 40–49. https://doi.org/:10.33920/sel-05-2111-05

78. Лукьянчикова, Н. Л., Скрябин, В. А., Табанюхов, К. А. (2020). Особенности состава отрубей пшеницы и ржи и их роль в профилактике хронических заболеваний человека (обзор). Инновации и продовольственная безопасность, 4, 41–58. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2020-30-4-41-58