Scientific justification for the use of dietary fiber in the production of functional cookies
DOI:
https://doi.org/10.46299/j.isjea.20250406.04Keywords:
dietary fiber, cellulose, functional biscuits, nutritional value, formulation, production technologyAbstract
The growing consumer interest in healthy nutrition is promoting the active development of the segment of functional food products, among which flour-based confectionery products enriched with dietary fiber stand out in particular. Dietary fiber is an essential component of the human diet that is not digested in the upper gastrointestinal tract, yet performs important physiological functions: it normalizes intestinal activity, helps reduce blood glucose and cholesterol levels, and lowers the risk of obesity, type II diabetes, and cardiovascular diseases. Global studies indicate that dietary fiber intake in most countries does not meet recommended levels; therefore, the development of food products with increased fiber content is a relevant task of modern food science. This article summarizes current scientific data regarding the feasibility and technological aspects of using dietary fiber in the production of functional biscuits. Various types of plant fibers are considered – wheat, oat, and rye bran; inulin from Jerusalem artichoke and chicory; pectin-containing ingredients; edible cellulose; and combined fiber concentrates. Their physical and chemical properties, influence on the formation of dough and the final product structure, water- and fat-binding capacity, as well as their role in reducing the caloric content of the formulations, are characterized. The article analyzes the patterns established by researchers concerning the effect of fiber concentration on the quality indicators of biscuits, including volume, crispness, density, color, and sensory characteristics. It has been determined that the optimal addition of dietary fiber within 5–15% of the flour mass allows an increase in the nutritional value of the product with minimal deterioration of structural characteristics. It is concluded that the scientific justification for the use of dietary fiber in biscuit technology lies in finding a balance between nutritional value and sensory properties. The use of fiber makes it possible to develop products with preventive health effects that meet modern requirements for healthy nutrition and can be recommended for a wide range of consumers, including individuals with excess body weight or impaired carbohydrate metabolism. The literature review results confirm the promising outlook for further research on the development of functional biscuit formulations using different types of dietary fiber and combined ingredients.References
Черевко, О.І. (2017). Інноваційні технології харчової продукції функціонального призначення. Харків: ХДУХТ, 591 c.
Yatsenko, V.M. (2017). Financial-economic and innovative support of entrepreneurship development in the spheres of economy, tourism and hotel-restaurant business. Agenda Publishing House, Coventry, United Kingdom, 619 p.
Brovenko,T. (2018). Food design as the actual direction of the interdisciplinary researches. Вісник Національної академії керівних кадрів культури і мистецтв: наук. журнал, 2, 91–94.
Земліна, Ю.В. (2019). Технологія борошняних страв на основі нетрадиційної сировини. Вчені записки: науковий журнал ТНУ ім. В.І. Вернадського. Технічні науки, 30 (69). № 4, 77–82.
Михайлик, В.С. (2016). Технологія та якість печива зі шротами олійних культур. Харчова наука і технологія: науково-виробничий журнал, 1, 72–77.
Іжевська, О.П., & Маслійчук, О.Б. (2024). Порошок насіння фініків та його перспективна роль для надання хлібобулочним виробам оздоровчого значення. Матеріали Міжнародної науковопрактичної конференції «Інноваційні технології у хлібопекарському виробництві» та Міжнародної науковорозвитку кондитерської галузі». Київ, 56–58.
Корзун В. Н., & Гаркуша С. Л. (2016). Заходи профілактики та лікування метаболічного синдрому у населення. Довкілля та здоров'я, № 1, 9-13.
Huang, X., Sun, H., Zhang, M., & Song, J. (2022). A comprehensive review of cyber–physical systems: Security issues and challenges. Future Generation Computer Systems, 130, 141–157. https://doi.org/10.1016/j.future.2022.01.00214)
Pang Z., Guo J., Dey N., & Liu Y. (2023). An integrated digital twin framework for cyber-physical systems. Journal of Industrial Information Integration, 32, 100403. https://doi.org/10.1016/j.jii.2023.10040315)
Chandra S., Singh S., & Kumari D. (2015). Evaluation of functional properties of composite flours and sensorial attributes of composite flour biscuits. Journal of Food Science & Technology. 52, 3681-3688. https://doi.org/10.1007/s13197-014-1427-2
Овсієнко, С.М., & Науменко, О.В. (2023). Використання нехлібопекарських видів борошна у хлібопеченні. Продовольчі ресурси,11 (20), 99–110.
Рудавська, Г. Б., Вежлівцева, С. П., & Бузіян, М. І. (2018). Інноваційні інгредієнти для кондитерських виробів фізіологічно-функціонального призначення. Молодий вчений, № 5(2), 396-399.
Бужанська, М. В., & Давидович, О. Я. (2024). Глобальні тренди харчування: переваги, недолікита вплив на здоров’я. Вісник Львівського торговельно-економічного університету. Технічні науки, 39, 38–48.
Касабова, К. Р., Самохвалова, О. В., & Олійник, С. Г. (2013). Характеристика нових джерел харчових волокон для збагачення борошняних кондитерських виробів. Восточно-Европейский журнал передовых технологий, № 6(11), 8-13.
Shevchenko A., & Drobot, V. (2022). Use of rice flour in wheat bread technology. EUREKA: Life Sciences, 6, 44-51.
Давидович О. Я., & Ощипок І. М. (2021). Удосконалення технології печива пісочного із нетрадиційними добавками. Вісник Львівського торговельно-економічного університету. Технічні науки. Вип. 28. С. 23-29. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vlteu_2021_28_6
Perez-Escamilla R, & Segurado P, et al. (2020). Effects of Seaweed Powder Addition on Sensory Characteristics and Nutritional Composition of Cookies. Journal of Food Science. 85(9), 2916–2923.
Sady, S.; & Sielicka-Rózyńska, M. (2019). Quality assessment of experimental cookies enriched with freeze-dried black chokeberry. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment. 18, 463-471.
Dejnaka, A. (2019). Sposoby odżywiania się przez konsumentów – nowe trendy. Zdrowie i style życia. Wyzwania ekonomiczne i społeczne. Wrocław: E-Wydawnictwo. Prawnicza i Ekonomiczna Biblioteka Cyfrowa. Wydział Prawa, Administracji i Ekonomii Uniwersytetu Wrocławskiego, 97-111.
Liubych, V., Novikov, V., Zheliezna, V., Koval, H., Tryhub, O., Belinska, S., Tverdokhlib, O., Honcharuk, Y., Kolibabchuk, T., & Pykalo, S. (2023). Devising a recipe for muffins with pumpkin paste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (122)), 38–48. doi: https://doi. org/10.15587/1729-4061.2023.276975.
Сирохман, І. В., & Лозова, І.В. (2006). Якість і безпечність зерноборошняних продуктів. Центр навчальної літератури, 384 с.
Shydakova-Kameniuka, E., Novik, A., Zhukov, Y., Matsuk, Y., Zaparenko, A., Babich, P., & Oliinyk, S. (2019). Evaluation of technological properties of waste waters and their effects on the quality of emulsion for a sufficient feed with liquid plastered oils. Technology and Equipment of Food Production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(19), 29–34.
Shydakova-Kameniuka, E., Novik, A., Zhukov, Y., Matsuk, Y., Zaparenko, A., Babich, P., & Oliinyk, S. (2019). Identification of the content of biologically active substances in nut shots. EUREKA: Life Sciences, 2, 49–57.
Новік, Г. В. (2019). Технологія пісочного здобного печива на комбінованій жировій основі з використанням горіхових шротів: дис. … канд. техн. наук: 05.18.01 – Технологія хлібопекарських продуктів, кондитерських виробів та харчових концентратів; наук. кер. Шидакова-Каменюка О. Г. Харків, 297 с.
Кравченко, М. Ф., Михайлик, В. С., & Марусяк, Т. М. (2019). Визначення оптимального співвідношення композиційної суміші шротів у технології пісочного печива. Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв Вісник ХНТУСГ ім. Василенка, 207, 195–200.
Оболкіна, В. І., Волощук, Г. І., Паращенко, Т. С., & Скрипко, А. П. (2011). Інноваційні технології здобного печива із застосуванням вівсяного солодового борошна. Хлібопекарська і кондитерська промисловість України, 11, 16.
Брикова, Т.М. Гревцева, Н.В., & Самохвалова, О.В. (2016). Зміна показників якості пісочного печива з додаванням виноградного порошку під час зберігання. Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: зб.наук. пр. / відпов. ред. О.І. Черевко. Харків: ХДУХТ, 2 (24), 330–344.
Линько, А. О., Хомич, Г. П., & Горобець, О.М. (2018). Удосконалення технології пісочного тіста з використанням виноградних вичавок. Актуальні питання розвитку економіки, харчових технологій та товарознавства: тези доповідей XLI Міжнародної наукової студентської конференції, Полтава: ПУЕТ, 361–363.
Пахомова В. І., & Ткаченко А. С. (2015). Вплив нетрадиційної сировини на збереженість жировмісних кондитерських виробів. Товарознавчий вісник, 8, 212.
Чорна, Т. О., & Тютюник, Д. О. (2011). Поліпшення споживних властивостей і збереженості печива. Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі, 1, 200.
Антоненко, А., Бровенко, Т., & Василенко, О. (2021). Розроблення технології печива з підвищеною харчовою цінністю. Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки, (3), 55–65. https://doi.org/10.32851/tnv-tech.2021.3.7
Сюткіна, О. В., Бондар, Н. П., & Корецька, І. Л. (2013). Нові види вівсяного печива підвищеної харчової та біологічної цінності. Хлібопекарська і кондитерська промисловість України, с. 9–12.
Доценко, В.Ф., Олійник, С.В., Кобец, E.С., & Арпул, O.В. (2017). Досвід використання білоквмісноі сировини в технології вівсяного печива. Науковий погляд у майбутнє, №6 (02), 64–69.
Сирохман, І. В., & Завгородня, В. М. (2009). Товарознавство харчових продуктів функціонального призначення. Навчальний посібник. Київ: Центр учбової літератури. 544 с.
Ткаченко, А. С., & Сирохман, І. В. (2015). Поліпшення споживних властивостей цукрового печива. Харчова наука і технологія, № 3, 82–87.
Chauhan, A. S. (2016). Physical, textural, and sensory characteristics of wheat and amaranth flour blend cookies. Cogent Food and Agriculture, 2(1), 1–8. https://doi.org/10.1080/23311932.2015.1125773
Романіка, Є., & Соколова, О. (2014). Нове вівсяне печиво «ЯГІДКА». Оздоровчі харчові продукти та дієтичні добавки: технології, якість та безпека, 120–121.
Миколенко, С., & Захаренко, А. (2020). Дослідження впливу амарантового та льяного борошна на якість печива. Технічні науки та техноології, №1 (19), 228–240. DOI: 10.25140/2411-5363-2020-1(19)-228-240
Шелудько, В. М. (2021). Використання борошна зернових культур у технології біскотті. Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія «Технічні науки», 91, №1, 15–20.
Постнова, О. М., & Синдецька, Є.О. (2016). Функціонально-технологічні властивості кукурудзяного борошна, як сировини для кондитерських виробів. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка,179, 232–241.
Медведєва, А. О., & Антонюк, І. Ю. (2022). Булочні вироби з гречаним борошном. Modern scientific research: achievements, innovations and development prospects: proceedings the 14 th International scientific and practical conference. MDPC Publishing, Berlin, Germany. P. 142–148.
Giménez-Bastida, J. A., Piskuła, M., & Zieliński, H. (2015). Recent advances in development of gluten-free buckwheat products. Trends in Food Science & Technology, 44 (1), 58–65.
Yadav, B., Yadav, R., &Yadav, R. (2010). Studies on functional properties and incorporation of buckwheat flour for biscuit making. International Food Research Journal, 17, 1067–1076.
Городецька І. М., Камбулова Ю. В., Кохан О. О., & Олексієнко Н. В. (2020). Якість здобного печива із застосуванням борошна зеленої гречки, цикорію і керобу. Харчова промисловість. 2020. № 28. С. 54-61.
Куракін, О., Бишовець, Л., & Крижанівський, А. (2020). Перспективи розширення асортименту борошняних кондитерських виробів функціонального призначення. Інновації та технології в сфері послуг і харчування, (2), 82-89. https://doi.org/10.24025/2708-4949.2.2020.213051
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Valieriia Zheliezna
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
