Potential uses of sprouted pea seeds with separated sprouts in food production

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the process of sprout formation, a seed undergoes a number of biochemical transformations, forming intermediate metabolites of macromolecules that offer biological activity, higher solubility and bioavailability, which are attractive for use in various food processing applications. The purpose of the study was to evaluate the properties of the product that remains following the separation of sprouts from sprouted pea seeds, as well as investigating the possibility of its use in food production. As the objects of the study, data on the germination time,content, structure and depth of proteolysis of legumin pea protein were considered on the example of Temp, Sofia, and Spartak varieties. The composition of the decomposition products of legumin following the separation of the sprout is mainly determined by the decomposition products of the protein edges. According to the calculated dependence based on the structural characteristics of the legumin protein and the direction of its proteolysis, a sprout formation time equal to 98 hours was determined, which corresponds to the experimental data (96 hours). The product obtained from sprouted pea seeds following the separation of sprouts differs significantly in protein and peptide content from flour obtained from ripe peas. This is due not only to the hydrolysis of starch, but also to the step-by-step hydrolysis of protein, which leads to an increase in the content of short-chain peptides, increasing the solubility of the protein component of the flour, but also requiring appropriate correction of their concentration when used as additives to various food products, especially in terms of liquid consistency.

About the authors

Yu. I. Matveev

N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS

Email: yu.matveev@mail.ru

E. V. Averyanova

Biysk Technological Institute (branch) of the Altay State Technical University

Email: averianova.ev@bti.secna.ru

References

  1. Андреев Н.Р., Гольдштейн В.Г., Вассерман Л.А., Носовская Л.П., Адикаева Л.В. Исследование модификации крахмала при проращивании зерна гороха, нута и голозерного ячменя // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. N 12. С. 90–94. doi: 10.24411/02352451-2020-11215. EDN: KBZAKS.
  2. Шелепина Н.В. Использование продуктов переработки зерна гороха в пищевых технологиях // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6. N 4. С.110–118. doi: 10.21285/2227-2925-2016-6-4110-118. EDN: XHYJGP.
  3. Мячикова Н.И. Сорокопудов В.Н., Биньковская О.В., Думачева Е.В. Пророщенные семена как источник пищевых и биологически активных веществ для организма человека // Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы. 2014. N 2. С. 28–29. EDN: BYDSFV.
  4. Кыдыралиев Н.А., Шаршембиева А.М. Перспективы использования проростков зернобобовых в питании школьников // Наука, новые технологии и инновации Кыргызстана. 2019. N 12. С. 108–113. doi: 10.26104/NNTIK.2019.45.557. EDN: LDAAPN.
  5. Benincasa P., Falcinelli B., Lutts S., Stagnari F., Galieni A. Sprouted grains: a comprehensive review // Nutrients. 2019. Vol. 11, no. 2. P. 421. doi: 10.3390/nu11020421.
  6. Marton M., Mandoki Zs., Csapo-Kiss Zs., Csapo J. The role of sprouts in human nutrition. A review // Acta Universitatis Sapientiae, Alimentaria. 2010. Vol. 3. P. 81–117.
  7. Мячикова Н.И., Биньковская О.В., Чижова С.В., Рудычева Е.В. Использование пророщенных семян в составе продуктов питания // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2012. N 2. С. 149–152. EDN: PLSEBZ.
  8. Гаптар С.Л., Сороколетов О.Н., Тарабанова Е.В., Кошелева Е.А., Лисиченок О.В., Головко А.Н. Расширение ассортиментной линейки пищевых продуктов специализированного назначения и функциональной направленности // Инновации и продовольственная безопасность. 2021. N 4. С. 55–67. doi: 10.31677/20726724-2021-34-4-56-67. EDN: MVJEGJ.
  9. Miyahira R.F., de Oliveira Lopes J., Costa Antunes A.E. The use of sprouts to improve the nutritional value of food products: a brief review // Plant Foods for Human Nutrition. 2021. Vol. 76. P. 143–152. doi: 10.1007/s11130-021-00888-6.
  10. Prakash S., Sharma S., Yadav Kh., Yadav R. Biochemical analysis of amylases during germination of buckwheat (Fagopyrum esculentum) seeds: a pharmaceutical plant // International Journal of Science and Research Methodology. 2015. Vol. 2, no. 1. P. 31–46.
  11. Geng J., Li J., Zhu F., Chen X., Du B., Tian H., Li J. Plant sprout foods: biological activities, health benefits, and bioavailability // Journal of Food Biochemistry. 2022. Vol. 46, no. 3. P. e13777. https://doi.org/10.1111/jfbc.13777.
  12. Потемкина Н.С., Крутько В.Н., Мамиконова О.А., Розенблит С.И. Разработка профилактических и геропротекторных пищевых рационов, оптимизирующих продовольственную корзину населения РФ // Вестник восстановительной медицины. 2016. N 1. С. 69–75. EDN: TVOVLB.
  13. Isoflavones: chemistry, analysis, function and effects / ed. V.R. Preedy. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2013. 683 p.
  14. Губаненко Г.А., Речкина Е.А., Наймушина Л.В., Маюрникова Л.А., Мацкевич И.В., Балябина Т.А. Технология переработки ростков пшеницы с получением порошка из выжимок с высоким содержанием биологически активных веществ // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019. Т. 81. N 2. С. 154–161. doi: 10.20914/2310-12022019-2-154-161. EDN: RIRTAV.
  15. Иванова М.И., Кашлева А.И., Разин А.Ф. Проростки – функциональная органическая продукция (обзор) // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2016. Т. 2. N 3. С. 19–29. EDN: WNCRGT.
  16. Потемкина Н.С., Крутько В.Н., Мамиконова О.А. Оздоровительный, профилактический и геропротекторный рацион, основанный на повседневных продуктах питания // Вестник восстановительной медицины. 2015. N 2. С. 52–58. EDN: UFZMYN.
  17. Waliat S., Arshad M.S., Hanif H., Ejaz A., Khalid W., Kauser S., et al. A review on bioactive compounds in sprouts: extraction techniques, food application and health functionality // International Journal of Food Properties. 2023. Vol. 26, no. 1. P. 647–665. doi: 10.1080/10942912.2 023.2176001.
  18. Aslani Z., Mirmiran P., Alipur B., Bahadoran Z., Farhangi M.A. Lentil sprouts effect on serum lipids of overweight and obese patients with type 2 diabetes // Health Promotion Perspectives. 2015. Vol. 5, no. 3. P. 215–224. doi: 10.15171/hpp.2015.026.
  19. Матвеев Ю.И., Аверьянова Е.В. Роль цистеина в формировании доменных структур папаина и легумина гороха, принимающих участие в ограниченном протеолизе // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2021. Т. 11. N 4. С. 642–650. doi: 10.21285/2227-29252021-11-4-642-650. EDN: XVTEAW.
  20. Матвеев Ю.И. Влияние молекулярной массы биополимера на критическую концентрацию гелеообразования // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2005. Т. 47. N 5. С. 787–794. EDN: HSAGPX.
  21. Пат. № 2505079, Российская Федерация, A23L 1/20, A23K 1/00. Способ получения гранулированных продуктов для пищевых и кормовых целей из зернобобовых и зерновых культур / В.Ф. Король, Г.Н. Лахмоткина. Заявл. 03.08.2011; опубл. 27.01.2014. Бюл. № 3.
  22. Эргашев А.Ш., Додаев К.О., Кобилова Г.И., Максумова Д.К. Использование муки из проросших зерен маш в производстве соус-паст // Universum: технические науки. 2022. N 6-4. С. 34–37. doi: 10.32743/UniTech.2022.99.6.13893. EDN: UOUNNH.
  23. Xu M., Jin Z., Simsek S., Hall C., Rao J., Chen B. Effect of germination on the chemical composition, thermal, pasting, and moisture sorption properties of flours from chickpea, lentil, and yellow pea // Food Chemistry. 2019. Vol. 295. P. 579–587. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.05.167.
  24. Erba D., Angelino D., Marti A., Manini F., Faoro F., Morreale F., et al. Effect of sprouting on nutritional quality of pulses // International Journal of Food Sciences and Nutrition. 2019. Vol. 70, no. 1. P. 30–40. doi: 10.1080/09637486.2018.1478393.
  25. Ахангаран М., Афанасьев Д.А., Чернуха И.М., Машенцева Н.Г., Гаравири М. Биоактивные пептиды и антипитательные вещества нута: характеристика и свойства (обзор) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022. N 1. С. 214–223. doi: 10.30901/22278834-2022-1-214-223. EDN: DIILUR.
  26. Бычкова Е.С. Бычков А.Л., Иванов И.В., Ломовский О.И., Огиенко А.Г. Разработка рецептур супов-пюре на основе горохового гидролизата. Часть I. Механоферментативный гидролиз белкового растительного сырья для получения специализированных продуктов питания // Пищевая промышленность. 2016. N 10. С. 38–42. EDN: XBSOKX.
  27. Бычкова Е.С., Рождественская Л.Н., Погорова В.Д., Госман Д., Бычков А.Л. Технологические особенности и перспективы использования растительных белков в индустрии питания. Часть 2. Способ снижения антипитательных свойств растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. N 3. С. 46–54. EDN: YVSGWT.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».