Цель

Разработка бигелей на основе растительного масла с использованием гидрогеля альгината натрия и олеогеля на основе пчелиного воска, подбор оптимального соотношения между концентрацией гидрогеля и олеогеля в составе бигеля, изучение его тепловых и текстурных характеристик.

Материалы и методы

Влияние соотношения гидрогеля и олеогеля на производство бигелей оценивалось с точки зрения тепловых и структурно-механических свойств. Для создания бигелей были использованы следующие рецептурные ингредиенты: вода питьевая, альгинат натрия, пчелиный воск, масло виноградных косточек.

Результаты

Установлено, что увеличение доли гидрогеля повлияло на тепловые свойства, прочность и адгезивность бигелей. В целом увеличение фракции гидрогеля позволило получить бигели с более сильными механическими свойствами и более высокой термостойкостью, что важно учитывать при создании технологий инновационных продуктов питания.

Заключение

Для разработки различных продуктов питания с заменой насыщенных жиров на пищевые бигелевые матрицы необходимо грамотное регулирование их физико-химических и текстурных свойств.

Purpose

Development of plant oil-based bigels using sodium alginate hydrogel and beeswax-based oleogel, selection of the optimal ratio between the concentration of hydrogel and oleogel in the composition of bigel, study of its thermal and textural characteristics.

Materials and Methods

Effect of hydrogel-to-oleogel ratio on bigel production was evaluated in terms of thermal and structural-mechanical properties. The following recipe ingredients: drinking water, sodium alginate, beeswax, grape seed oil, were used to produce bigels.

Results

It was found that increasing proportion of hydrogel had influenced on thermal properties, strength and adhesiveness of the bigels. In general, an increase hydrogel fraction made it possible to obtain bigels with stronger mechanical properties and higher heat resistance, which is important to consider when creating technologies for innovative food products.

Conclusion

For developing various food products with substitution of saturated fats with food bigel matrices, it is necessary to regulate competently their physicochemical and textural properties.

Н. В. Неповинных

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова 410012, Россия, Саратов, пр. им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3
Неповинных Наталия Владимировна, профессор кафедры, кафедра технологии продуктов питания
E-mail nnepovinnykh@yandex.ru; тел.: 8 9172093094

About the Authors

N. V. Nepovinnykh

Saratov State Vavilov Agrarian University 6, Rokossovsky st., Volgograd, 400066, Russian Federation
Natalia V. Nepovinnykh, Professor of the Department, Department of Food Technology
E-mail: nnepovinnykh@yandex.ru; tel.: +7 9172093094

1. Олеогели как перспективные пищевые ингредиенты липидной природы / Ю.В. Фролова, А.А. Кочеткова, Р.В. Соболев, В.М. Воробьева, В.М. Коденцова // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 4. С. 64-73. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-64-73.
2. Органогели – заменители насыщенных и транс-жиров: производство и применение в пищевых технологиях / В.С. Куценкова, Е.В. Косарева, В.С. Чуплина, Н.В. Неповинных // Основы и перспективы органических биотехнологий. 2021. № 2. С. 16-20.
3. Применение пищевых гелей в индустрии питания / Н.В. Неповинных, К. Нишинари, С. Еганехзад, В.С. Куценкова, О.Н. Петрова // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2023. № 5-6 (394). С. 118-124. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2023.5-6.19.
4. Фролова Ю.В., Соболев Р.В., Саркисян В.А. Практика применения олеогелей в технологии колбасных изделий // Мясные технологии. 2020. № 8. С. 44-47. https://doi.org/https://doi.org/10.33465/2308-2941-2020-08-44-47.
5. Edible oleogels as solid fat alternatives: Composition and oleogelation mechanism implications / L Li, G Liu, O Bogojevic, JN Pedersen, Z Guo // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2022. Vol. 21 (3). P. 2077-2104. https://doi.org/10.1111/1541-4337.
6. Fabrication of novel hybrid gel based on beeswax oleogel: Application in the compound chocolate formulation / ZB Ghorghi, S Yeganehzad, MA Hesarinejad, A Faezian, V Kutsenkova, Z Gao, K Nishinari, N Nepovinnykh // Food Hydrocolloids. 2023. Vol. 140 (4). Article number: 108599. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108599.
7. Food-grade bigels: Evaluation of hydrogel:oleogel ratio and gelator concentration on their physicochemical properties / AJ Martins, A Guimarães, P Fuciños, P Sousa, A Venâncio, LM Pastrana, MA Cerqueira // Food Hydrocolloids. 2023. Vol. 143 (6). Article Number: 108893. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108893.
8. Hashemi B, Varidi M, Jafari SM. Fabrication and characterization of novel whey protein-based bigels as structured materials with high-mechanical properties // Food Hydrocolloids. 2023. Vol. 145 (6). Article number: 109082. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109082.
9. Hashemi B, Assadpour E, Jafari SM. Bigels as novel carriers of bioactive compounds: Applications and research trends // Food Hydrocolloids. 2024. Vol. 147. Article number: 109427. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109427.
10. Hybrid gels: Influence of oleogel/hydrogel ratio on rheological and textural properties / AJ Martins, P Silva, F Maciel, LM Pastrana, RL Cunha, MA Cerqueira, AA Vicente // Food Research International. 2019. Vol. 116. Р. 1298-1305. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.10.019.
11. Oleogels in food: a review of current and potential applications / A Pușcaș, V Mureșan, C Socaciu [et al.] // Foods. 2020. Vol. 9, no. 1. P. 70. https://doi.org/10.3390/foods9010070.
12. Oleogels for development of health-promoting food products / AJ Martins, AA Vicente, LM Pastrana [et al.] // Food Sci. Hum. Wellness. 2020. Vol. 9, no. 1. P. 31-39. https://doi.org/10.1016/j.fshw.2019.12.001.
13. Utilization of butter and oleogel blends in sweet pan bread for saturated fat reduction: dough rheology and baking performance / D Jung, I Oh, J Lee [et al.] // LWT. 2020. Vol. 125. Article number: 109194. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109194.

References

1. Frolova YuV, Kochetkova AA, Sobolev RV, Vorobyeva VM, Kodentsova VM. Oleogels as prospective nutritional ingredients of lipid nature. Voprosy pitaniia = Problems of Nutrition. 2021;90(4):64-73. (In Russ.). https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-64-73.
2. Kosareva EV, Chuplina VS, Kutsenkova VS, Nepovinnukh NV. Organogels – substitutes for saturated and trans fats: production and application in food technologies. Osnovy i perspektivy organicheskikh biotekhnologij = Fundamentals and prospects of organic biotechnologies. 2021;(2):16-20. (In Russ.).
3. Nepovinnykh NV, Nishinari K, Eganekhzad S, Kutsenkova VS, Petrova ON. Application of food gels in the food industry. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenij. Pishchevaya tekhnologiya = Izvestiya vuzov. Food technology. 2023;394(5-6):118-124. (In Russ.). https://doi.org/10.26297/0579-3009.2023.5-6.19.
4. Frolova YuV, Sobolev RV, Sarkisyan VA. The practice of using oleogels in sausage technology. Myasnye tekhnologii = Meat Technology. 2020;(8):44-47. (In Russ.). https://doi.org/10.33465/2308-2941-2020-08-44-47.
5. Li L, Liu G, Bogojevic O, Pedersen JN, Guo Z. Edible oleogels as solid fat alternatives: Composition and oleogelation mecha-nism implications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2022;21(3):2077-2104. https://doi.org/10.1111/1541-4337.
6. Ghorghi ZB, Yeganehzad S, Hesarinejad MA, Faezian A, Kutsenkova V, Gao Z, Nishinari K, Nepovinnykh N. Fabrication of novel hybrid gel based on beeswax oleogel: Application in the compound chocolate formulation. Food Hydrocolloids. 2023;140(4):108599. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108599.
7. Martins AJ, Guimarães A, Fuciños P, Sousa P, Venâncio A, Pastrana LM, Cerqueira MA. Food-grade bigels: Evaluation of hydrogel:oleogel ratio and gelator con-centration on their physicochemical properties. Food Hydrocolloids. 2023;143(6):108893. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108893.
8. Hashemi B, Varidi M, Jafari SM. Fabrication and characterization of novel whey protein-based bigels as structured materials with high-mechanical properties. Food Hydrocolloids. 2023;145(6):109082. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109082.
9. Hashemi B, Assadpour E, Jafari SM. Bigels as novel carriers of bioactive compounds: Applications and research trends. Food Hydrocolloids. 2024;(147):109427. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109427.
10. Martins AJ, Silva P, Maciel F, Pastrana LM, Cunha RL, Cerqueira MA, Vicente AA. Hybrid gels: Influence of oleogel/hydrogel ratio on rheological and textural properties. Food Research International. 2019;(116):1298-1305. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.10.019.
11. Pușcaș A, Mureșan V, Socaciu C et al. Oleogels in food: a review of current and potential applications. Foods. 2020;9(1):70. https://doi.org/10.3390/foods9010070.
12. Martins AJ, Vicente AA, Pastrana LM et al. Oleogels for development of health-promoting food products. Food Sci. Hum. Wellness. 2020;9(1):31-39. https://doi.org/10.1016/j.fshw.2019.12.001.
13. Jung D, Oh I, Lee J et al. Utilization of butter and oleogel blends in sweet pan bread for saturated fat reduction: dough rheology and baking performance. LWT. 2020;(125):109194. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109194.