Analysis of modern methods of legume processing and their impact on the nutritional value and digestibility of raw materials

Abstract

This review article systematically analyzes and synthesizes current scientific literature on modern innovative methods of legume processing and their impact on nutritional value, functional properties, and sensory characteristics of final products. Key technologies, including fermentation, ultrasonic processing, high-pressure processing, extrusion, microwave and infrared heating, and electromagnetic field treatment, are critically reviewed and compared. Particular attention is focused on synthesizing reported data on the reduction of anti-nutrients, increasing the bioavailability of proteins and trace elements, and improving the texture and taste of legume-based products. This review analyzes the scientific basis and technological principles of each method and highlights literature-reported mechanisms through which they affect the structural and chemical composition of pulses. The synergistic effects of combined processing methods are discussed in the context of improved nutrient retention, reduced energy consumption, and enhanced processing efficiency. The synthesis of the literature indicates that these methods contribute to expanding the use of pulses in the food industry, particularly in the production of high-protein snacks, meat and dairy alternatives, gluten-free products, and functional foods with targeted health benefits. These technologies support sustainable and innovative food systems by increasing the value of pulses as affordable and environmentally friendly protein sources. In addition, special attention is dedicated to integrated processing approaches that combine several advanced methods to achieve high efficiency in improving the nutritional, physicochemical, and sensory properties of pulses. У даній оглядовій статті проведений комплексний аналіз сучасних інноваційних методів обробки бобових культур, спрямованих на підвищення їх поживної цінності, функціональних і сенсорних якостей. Під час аналізу наукової літератури проаналізовані ключові технології: ферментація, ультразвукова обробка, високий гідростатичний тиск, екструзія, мікрохвильове та інфрачервоне нагрівання, обробка електромагнітними полями. Особливу увагу приділено зниженню антипоживних речовин (фітатів, лектинів), підвищенню біодоступності білків і мікроелементів (заліза, кальцію, цинку), а також покращенню текстури, смаку й аромату бобових продуктів. Розглянуті наукові основи та принципи дії цих методів, зокрема розкладання антипоживних сполук ферментацією та модифікація білків ультразвуком і високим тиском. Проаналізовані синергетичні ефекти комбінованих підходів, на кшталт поєднання ультразвуку з інфрачервоним нагріванням або ферментації з високим тиском, що сприяє збереженню поживних речовин і підвищенню ефективності переробки. Результати аналізу літератури свідчать, що ці технології розширюють застосування бобових у виробництві високобілкових закусок, альтернатив м’ясних і молочних, безглютенових і функціональних продуктів. Вони підтримують сталі продовольчі системи, підвищуючи цінність бобових як екологічного джерела білка, що сприяє продовольчій безпеці та здоровому харчуванню. Особливу увагу було приділено інтегрованим підходам, які поєднують кілька технологій для досягнення максимальної ефективності в покращенні поживних, фізико-хімічних і сенсорних властивостей бобових.