ISSN 2310-5283 e-ISSN 3041-1432 УДК 67; 68; 33
uk

https://doi.org/10.62763/cb/1.2026.82

Том 19, № 1, 2026

82-90

  • Читати статтю

    • Науково-технологічні засади керованої ферментації у крафтовому виробництві борошняних виробів

    Ірина Белова* Ксенія Бахлукова Сергій Голячук

    i.belova@wunu.edu.ua

    Отримано 12.01.2026, Доопрацьовано 09.04.2026, Прийнято 28.05.2026 Опубліковано 29.05.2026

    Анотація

    У статті обґрунтовано науково-технологічні засади керованої ферментації у крафтовому виробництві харчових продуктів як одного з перспективних напрямів розвитку сучасної харчової індустрії. 
    Актуальність дослідження зумовлена стійким зростаючим споживчим попитом на автентичні ферментовані продукти з високою харчовою та біологічною цінністю та необхідністю мінімізації ризиків, пов’ язаних із нестабільністю мікробіологічних процесів, зі спонтанною мікробіотою та варіабельністю показників якості продукції малих виробництв. Метою роботи було розроблення комплексної моделі керованої ферментації, що базується на синергії традиційних технологій та сучасних методів інструментального контролю. Методологічну основу склали системний підхід, концепція бар’ єрної технології та методи математико-статистичного моделювання, що забезпечують комплексний аналіз ферментаційних процесів у крафтовому виробництві харчових продуктів. Для переходу від якісних характеристик технологічного процесу до кількісного аналізу застосовано метод експертно-бальної оцінки та побудовано багатофакторну регресійну модель, яка дозволяє прогнозувати вплив технологічних параметрів на якісні показники готового продукту та визначати оптимальні умови перебігу ферментації. Розроблено математичне рівняння, що описує залежності відтворюваності ходу ферментації від ступеня процесного контролю та потреби в лабораторній верифікації технологічних параметрів. Встановлено, що запропонована модель має високу точність апроксимації, про що свідчить значення коефіцієнта детермінації R2 = 0,998, що підтверджує домінуючий вплив систем інструментального моніторингу на забезпечення стабільності технологічного процесу та якості продукції. Дослідження підкріплено створенням тривимірної (3D) моделі ферментаційного модуля, яка забезпечує можливість візуалізації та оптимізації розміщення сенсорних систем (pH, T, aw) та виконавчих механізмів. Систематизовано ключові мікробіологічні ризики, характерні для крафтового виробництва ферментованих продуктів та запропоновано алгоритм їх нівелювання через впровадження селекціонованих автохтонних культур і цифрових журналів процесу. Реалізація запропонованої моделі дозволяє підвищити відтворюваність крафтових технологій на 60- 70 % при одночасному збереженні їхньої унікальної сенсорної ідентичності 

    Ключові слова:

    керована ферментація; крафтові продукти; багатофакторна регресія; 3D-моделювання; мікробіологічна безпека; бар’ єрна технологія

    ЦИТУВАТИ
    Belova, I., Bakhlukova, K., & Holiachuk, S. (2026). Scientific and technological principles of controlled fermentation in craft production of flour products. Commodity Bulletin, 19(1), 82-90. https://doi.org/10.62763/cb/1.2026.82
    2 Перегляди

    Використані джерела

    1. Abdurrahman, E.E.M., & Ferrari, G. (2025). Digital Twin applications in the food industry: A review. Frontiers in Sustainable Food Systems, 9, article number 1538375. doi: 10.3389/fsufs.2025.1538375.
    2. Abedfar, A., & Sadeghi, A. (2019). Response surface methodology for investigating the effects of sourdough fermentation conditions on Iranian cup bread properties. Heliyon, 5(10), article number e02608. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e02608.
    3. American Sociological Association. (2008). Code of ethics and policies and procedures of the ASA Committee on Professional Ethics. Washington: American Sociological Association.
    4. Arora, K., Ameur, H., Polo, A., Di Cagno, R., Rizzello, C.G., & Gobbetti, M. (2021). Thirty years of knowledge on sourdough fermentation: A systematic review. Trends in Food Science & Technology, 108, 71-83. doi: 10.1016/j.tifs.2020.12.008.
    5. Berezkina, N.A., Buialska, N.P., & Cheliabiieva, V.M. (2024). Technology of spontaneous fermentation sourdough from high-grade wheat flour and its characteristics. Visnyk LTEU. Technical Sciences, 38, 14-19. doi: 10.32782/2522-1221-2024-38-02.
    6. De Bondt, Y., Verdonck, C., Brandt, M.J., De Vuyst, L., Gänzle, M.G., Gobbetti, M., Zannini, E., & Courtin, C.M. (2024). Wheat sourdough breadmaking: A scoping review. Annual Review of Food Science and Technology, 15, 265-282. doi: 10.1146/annurev-food-110923-034834.
    7. Dobre, A.A., Cucu, E.M., & Belc, N. (2024). Influence of technological parameters on sourdough starter obtained from different flours. Applied Sciences, 14(11), article number 4955. doi: 10.3390/app14114955.
    8. Dudarev, I., & Khveshchuk, O. (2025). Product certification as a tool for the development of craft food production. Economy and Region, 1(96), 106-113. doi: 10.26906/EiR.2025.1(96).3753.
    9. Gänzle, M.G., Ehmann, M., & Hammes, W.P. (1998). Modeling of growth of Lactobacillus sanfranciscensis and Candida milleri in response to process parameters of sourdough fermentation. Applied and Environmental Microbiology, 64(7), 2616-2623. doi: 10.1128/AEM.64.7.2616-2623.1998.
    10. Gnitsevych, V., & Doronin, K. (2024). Starter cultures in food technologies. Commodity Science. Technologies. Engineering, 50(2), 65-76. doi: 10.31617/2.2024(50)05.
    11. Ma, S., Wang, Z., Guo, X., Wang, F., Huang, J., Sun, B., & Wang, X. (2021). Sourdough improves the quality of whole-wheat flour products: Mechanisms and challenges – a review. Food Chemistry, 360, article number 130038. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.130038.
    12. Martín-Garcia, A., Riu-Aumatell, M., & López-Tamames, E. (2023). Influence of process parameters on sourdough microbiota, physical properties and sensory profile. Food Reviews International, 39(1), 334-348. doi: 10.1080/87559129.2021.1906698.
    13. Musiari, F., Moroni, F., Pirondi, A., & Favi, C. (2024). Towards computer-aided hygienic design: Definition of a knowledge-based system for food processing equipment. Journal of Food Engineering, 363, article number 111776. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2023.111776.
    14. Mykhonik, L., Hetman, I., & Naumenko, O. (2023). Efficiency of sourdoughs of spontaneous fermentation from cereal flour in bakery technologies. Food Resources, 11(20), 28-34. doi: 10.31073/foodresources2023-20-03.
    15. Reppich, M., Jegla, Z., Grondinger, J., Azouma, Y.O., & Turek, V. (2021). Mathematical modeling of drying processes of selected fruits and vegetables. Chemie Ingenieur Technik, 93, 1581-1589. doi: 10.1002/cite.202100029.
    16. Rivas Pellicer, M., Tungekar, M.Y., & Carpitella, S. (2023). Where to place monitoring sensors for improving complex manufacturing systems? Discussing a real case in the food industry. Sensors, 23(7), article number 3768. doi: 10.3390/s23073768.
    17. Rodríguez-Saavedra, M., Pérez-Revelo, K., Valero, A., Moreno-Arribas, M.V., & González de Llano, D. (2021). A binary logistic regression model as a tool to predict craft beer susceptibility to microbial spoilage. Foods, 10(8), article number 1926. doi: 10.3390/foods10081926.
    18. Siepmann, F.B., Almeida, B.S., Waszczynskyj, N., & Spier, M.R. (2019). Influence of temperature and of starter culture on biochemical characteristics and the aromatic compounds evolution on type II sourdough and wheat bread. LWT, 108, 199-206. doi: 10.1016/j.lwt.2019.03.065.
    19. Tamang, J.P., Cotter, P.D., Endo, A., Han, N.S., Kort, R., Liu, S.Q., Mayo, B., Westerik, N., & Hutkins, R. (2020). Fermented foods in a global age: East meets West. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19(1), 184-217. doi: 10.1111/1541-4337.12520.
    20. Verdonck, C., De Bondt, Y., Pradal, I., Bautil, A., Langenaeken, N.A., Brijs, K., Goos, P., De Vuyst, L., & Courtin, C.M. (2023). Impact of process parameters on the specific volume of wholemeal wheat bread made using sourdough- and baker’s yeast-based leavening strategies. International Journal of Food Microbiology, 396, article number 110193. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2023.110193.
    21. Wick, M., Stolz, P., Böcker, G., & Lebeault, J.-M. (2003). Influence of several process parameters on sourdough fermentation. Acta Biotechnologica, 23(1), 51-61. doi: 10.1002/abio.200390008.