CC BY
12
Vestnik of OmskSAU, 2022, no. 4(48) VETERINARY AND ZOOTECHNY
Научная статья УДК 637.04
DOI 10.48136/2222-0364 2022 4 132
Использование биофлавоноида дигидрокверцетина в пищевых продуктах животного происхождения
И.А. Ивковаи, И.В. Якушкин, А.Ю. Надточий, Д.В. Регер
Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, Омск, Россия
Аннотация. Одной из важнейших задач народно-хозяйственного комплекса считается снабжение населения продуктами питания, изготовленными из безопасного и качественного сырья. Исследования проводились совместно со специалистами молочной промышленности на молокоперерабатывающем предприятии ООО «ВНИМИ-Сибирь». Для изготовления безопасного и качественного сырья необходимо придерживаться двух основных правил: соблюдение технологических требований и постоянное их поддерживание. Первое правило отвечает за реализацию основных свойств продукта, второе - за их сохранение в течение срока годности, без ухудшения качества продукта. Для стабилизации жировой фазы используется дигидрокверцетин (ДГК) - естественный антиоксидант биофлавоноидной природы, который способен проявлять РР-витаминную активность, вследствие чего пищевая ценность продуктов повышается. В связи с тем, что от одного антиокислителя трудно добиться ожидаемого эффекта, нами были разработаны антиокислительные комплексы, которые смогли продлить срок годности продукта. Они состоят из антиокислителя ДГК и синергиста - аскорбиновой кислоты. Дозировка - по 0,02% на килограмм жира продукта. Помимо этого, для повышения пищевой ценности продукта, была проведена замена животного жира на растительный в соотношении 1 : 1, что помогло решить проблему экономии дорогостоящего и дефицитного молочного сырья. Было выработано 2 лабораторных образца: сухой высокожирный молочный продукт и сухой высокожирный молокосодержащий продукт. Качество этих образцов в свежем виде и в процессе длительного хранения определяли стандартными методиками. Оценка качества и безопасности образцов осуществлялась по ряду нормируемых показателей: органолептика, физико-химические и микробиологические свойства. В результате проведенных экспериментов были получены технологии молочных и молокосодержащих продуктов, для общего и специализированного назначения с повышенной пищевой ценностью и хранимоспособностью, что отразилось в разработке научной документации (ТУ и ТИ) на новые продукты.
Ключевые слова: молочные продукты, сроки годности, стабилизация жировой фазы, натуральные антиокислители, показатели качества
Original article
The use of bioflavonoid dihydroquercetin in food products
of animal origin
I.A. Ivkovas, I.V. Yakushkin, A.Yu. Nadtochiy, D.V. Reger
Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk, Russia
Abstract. One of the most important tasks of a national economy is supplying population with food products made from safe and high-quality raw materials. The research was conducted jointly with dairy industry specialists at the milk processing enterprise OOO "VNIMI-Sibir". To produce safe and high-quality raw materials, it is necessary to adhere to two basic rules: compliance with requirements to production and their constant maintenance. The first rule is responsible for granting a product its basic properties, and the second for their preservation during the shelf-life without deterioration of the product quality. To stabilize the fatty phase, dihydro-
© Ивкова И.А., Якушкин И.В., Надточий А.Ю., Регер Д.В., 2022
Vestnik of OmskSAU, 2022, no. 4(48) VETERINARY AND ZOOTECHNY
quercetin (DHQ) is used, which is a natural antioxidant of bioflavonoid nature. It is able to exhibit PP-vitamin activity, which increases the nutritional value of products. As it is difficult to achieve the expected effect using one antioxidant, we developed antioxidant complexes that were able to extend the product shelf-life. They consisted of a DHQ antioxidant and a synergist, which was ascorbic acid. The dosage is 0.02 percent per kilogram of fat of the product. In addition, to increase the nutritional value of the product, animal fat was replaced with vegetable fat in a ratio of 1 : 1, which helped solve the problem of saving expensive and scarce dairy raw materials. 2 laboratory samples were developed: a dry high-fat dairy product and a dry high-fat milk-containing product. We used standard methods to determine these samples quality in fresh form and during long-term storage. Quality and safety of the samples were assessed according to a number of standardized indicators: organoleptics, physico-chemical and microbiological properties. As a result of the experiments, technologies of dairy and milk-containing products, increased nutritional value and storage capacity for general and specialized purposes were obtained, which was reflected in the development of scientific documentation (product specifications and technology regulations) for new products.
Keywords: dairy products, shelf-life, fatty phase stabilization, natural antioxidants, quality indicators
Введение
Среди веществ антиоксидантного ряда именно дигидрокверцетин (ДГК) является лучшим соединением в плане безопасности. Он относится к 6 классу безопасности, то есть обладает абсолютной нетоксичностью, благодаря чему имеет нетипичную для ан-тиоксиданта активность и занимает особое место в процессе стабилизации нормальных функций системы кровообращения, в устранении избыточных свободных радикалов из организма человека, в улучшении деятельности иммунной системы и в предотвращении заболеваний сердечно-сосудистой системы [ 1].
Для производства молочных продуктов с ограниченным сроком хранения (до 5 суток) применение ДГК особенно актуально. В настоящее время для повышения срока годности молочных продуктов производители используют различные добавки в виде стабилизаторов и консервантов, применяют методы повторной пастеризации. Но эти способы оказывают негативное влияние на биологическую ценность продукта, сокращая количество молочнокислых микроорганизмов в нем. В связи с этим на молочных производствах сейчас очень остро стоит вопрос повышения срока хранения творога без негативного влияния на его биологическую ценность [2].
Сливочное масло необходимо хранить при низких температурных режимах. В настоящее время в магазинах зачастую не соблюдаются нужные условия хранения, продукт подвергается ускоренной порче при долгом нахождении на потребительских полках и перефасовки его из монолита в брикет [3]. Влияние на этот процесс оказывают следующие факторы: изменение жировой фазы, контакт с кислородом воздуха, обсеменение при фасовке. Во время хранения в масле происходит множество химических реакций, наиболее важная из них - окислительная. При окислении образуются перекиси и продукты их распада, которые ухудшают пищевую ценность. В связи с этим на предприятиях, специализирующихся на изготовлении сливочного масла, остро стоит вопрос замедления порчи молочного жира в процессе реакций окисления. Основываясь на результатах различных исследований других жиросодержащих молочных продуктов, можно сделать вывод, что применение ДГК сможет решить этот вопрос [4; 5].
При изучении технологических свойств ДГК ученые (И.А. Радаева, А.Г. Галстян, С.Н. Туровская, Е.Е. Илларионова) заключили, что пробы вещества, взятые от разных производителей, отличаются своими свойствами: по скорости и полноте растворения в жидких средах, несмотря на то, что все пробы соответствовали требованиям ТР ТС 029/2012, а также ГОСТ 33504-2015. Исходя из этих данных, у изготовителей пищевых продуктов возникают проблемы с выбором способа и порядка внесения ДГК для того, чтобы обеспечить наиболее эффективное проявление его антиоксидантных свойств. Лаборатория молочных консервов ФГБНУ «ВНИМИ-Сибирь» создала методические
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 4(48) VETERINARY AND ZOOTECHNY
рекомендации «Определение технологических свойств антиокислителя дигидрокверце-тина», чтобы дать объективную оценку технологическим свойствам данной пищевой добавки с целью определения степени приемлемости исследуемого образца ДГК в конкретном производстве пищевой продукции [6; 7].
В научных трудах Сидоренко Т.А. показано, что добавление 0,1% ДГК способствует существенному увеличению вторичного индекса (ВИ) молочного жира. ВИ сливочного масла значительно увеличивается при введении 0,002-0,04% ДГК; ВИ пальмового масла - в 1,6 раз при внесении 0,006% ДГК [8], подсолнечного - в 1,6 раз при 0,06% ДГК (сроки годности кондитерских изделий - в 1,1-1,4 раза); введение ДГК в соевое масло несущественно влияет на его окислительную способность (ОС); внесение ДГК в какао-масло заметно повышает ОС лишь при очень высоких концентрациях ан-тиоксиданта; значительный рост ОС орехового жира выявлен при введении > 0,02% ДГК. Установлено, что ВИ исследованных жиров без добавления ДГК составляет 2,119,3 ч; жиров с введением ДГК - 2,5-44,31 ч [9; 10].
Материалы и методы
Объекты исследований: патентные и литературные источники, диссертации и монографии по проблеме использования антиокислитей, в т.ч. естественных, с целью продления сроков хранения пищевых продуктов. Рассмотрены труды как отечественных, так и зарубежных ученых, представленных в наукометрических базах цитирований, а также в базе Российского индекса научного цитирования. План работы включал в себя изучение, систематизацию и анализ существующих разработок по данной проблеме, поиск наиболее оптимальных видов, дозировок и способов внесения антиоксидантов, способных увеличить срок годности пищевых продуктов.
Результаты исследований
В научных трудах отечественных ученых Н.Н. Липатова (1995), Н.А. Рогова (1991), Е.А. Семенова, В.А. Громова, Л.Е. Антропова (2014) наиболее полно представлена теоретическая база для создания продуктов, обладающих высокой биологической ценностью, на основе сырья животного происхождения.
В работах Т.А. Сидоренко (2009), И.А. Радаевой, Е.Е. Илларионовой (2005) были рассмотрены вопросы применения сырья растительного происхождения для повышения пищевой ценности и качества молокосодержащих и молочных продуктов. Костырь О.В., Корнеева О.С. (2015) проводили эксперименты по разработке технологий концентрированных молочных продуктов, обладающих повышенным сроком годности.
Д.Г. Погосян, Т.В. Шишкина (2014) в своих научных трудах говорили о необходимости использования ДГК при производстве молочных продуктов с ограниченным сроком годности. Именно с помощью ДГК был решен вопрос увеличения срока годности творога без ухудшения его биологической ценности [4].
Ученые О.И. Смирнова, Н.В. Иванова и др. (2016) в своих работах писали о том, что добавление ДГК в сырье сможет замедлить порчу молочного жира [8].
Подобные исследования в отношении использования ДГК в производстве сливочного масла отражены в трудах В.В. Морозова, О.Ф. Коломыцева (2020).
Исследования по увеличению срока годности пищевых продуктов отражены в наукометрической базе Scopus в трудах Г. Иванова, Д. Балева, С. Драгоева (2009), N. Kuzmina, O. Petrov, E. Savinkova, I. Guseva (2018), O.Yu. Petrov, V.G. Semenov, V. Boronin (2021), V. Pirgozliev, S. Mansbridge, I. Whiting, S. Rose, A. Atanasov (2021), S. Ponomarev, A. Akhmedzhanova, Yu. Fedorovykh, Yu. Shirina, E. Dutikov (2020).
Ученые высказывали идеи о том, что при использовании ДГК на поверхности пищевых продуктов можно сохранить их органолептические свойства и продлить срок
Vestnik of OmskSAU, 2022, no. 4(48)
VETERINARY AND ZOOTECHNY
хранения [1; 3]. Также подтверждается эффективность применения вещества для повышения мясной продуктивности цыплят-бройлеров. По результатам экспериментов, добавление ДГК позволяет повысить сохранность поголовья на 21-36%, живой массы -на 12-31%, съедобной части - в среднем на 6%. Добавка антиокислителя также понизила расход кормовых смесей на одну голову почти на 45 г. Выявлено, что добавка ДГК эффективна и целесообразна при норме не более 1,4 г /кг корма [1; 3].
Изучив научные работы по данной теме, мы предприняли попытку разработать технологии получения молочных продуктов с повышенным сроком годности для общего и специализированного назначения: сливки сухие высокожирные с антиокислителем и сухой высокожирный молокосодержащий продукт, также стабилизированный антиокислителем.
Сливки сухие высокожирные (ССВ) с антиокислителем - сухие высокожирные молочные консервы, изготовленные путем высушивания пастеризованных, сгущенных и гомогенизированных сливок. Данное пищевое соединение является продуктом как общего, так и специализированного пользования. Алгоритм технологических операций для создания ССВ с антиокислителем представлен в виде схемы (рис. 1).
Приемка молока
1 г
Нормализация
1 г
Пастеризация
ч г
Сгущение
* г
Гомогенизация
1 Г
Внесение антиокислителей
Охлаждение
Сушка
Рис. 1. Алгоритм производства ССВ с антиокислителем
Молочная смесь, которая пастеризуется при температуре 91 ± 9°С, сгущается в вакуум-выпарных установках до тех пор, пока содержание сухих веществ в ней не достигнет показателя 51 ± 7%. Смесь гомогенизируют с целью понизить содержание свободного жира.
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 4(48) VETERINARY AND ZOOTECHNY
Для того, чтобы повысить срок хранения ССВ, в сгущенную гомогенизированную смесь перед этапом сушки добавляют ДГК и синергист (аскорбиновую кислоту) в количестве 0,02% на килограмм жира. Сгущенную смесь с температурой 43 ± 7°С перемещают в предварительно разогретую до температуры воздуха 110°С сушильную установку распылительного типа и подвергают сушке при температуре 150-190°С до того момента, пока содержание влаги в смеси не достигнет отметки 5%.
Затем ССВ просеивают на встряхивающем сите с ячейками размером не более 5^5 мм. После данного этапа продукт охлаждают до температуры окружающего воздуха в системе воздушного пневмотранспорта.
Параметры, характеризующие органолептические показатели ССВ: консистенция -сухой порошок с наличием легко рассыпающихся комочков; вкус - чистый, слегка сладковатый, свойственный сухим высокожирным сливкам, без посторонних привкусов и запахов.
Параметры, характеризующие пищевую ценность ССВ, представлены в табл. 1.
Таблица 1
Состав и пищевая ценность ССВ (100 г)
Наименование продукта Массовая доля, % Витамины, мг Энергетическая ценность, КДж/ккал
белки жиры углеводы А Д Е С
Сухие высокожирные сливки 8,0 75,0 10,3 1,2 0,06 4,3 18,0 3138/750
Сухой высокожирный молокосодержащий продукт (СВМП) относится к сухим молокосодержащим консервам, которые изготавливают с помощью сушки с последующим сгущением, гомогенизацией, внесением ДГК и сушкой распылительным способом или сублимацией. СВМП имеет высокую пищевую и биологическую ценность, длительный срок хранения, он предназначен как для общего, так и для специализированного питания. Алгоритм технологических операций при изготовлении СВМП представлен в схеме (рис. 2).
В обезжиренное молоко с температурой 47 ± 9°С вносят ЗМЖ «Эколакт», имеющий пастообразную консистенцию. После этого происходит процесс эмульгирования смеси в течение 15 ± 9 мин при температуре 47 ± 8°С, и смесь нормализуется. Пастеризация происходит при температуре 93 ± 7°С, после продукт сгущается до 47% сухих веществ на вакуум-выпарной установке непрерывного действия «Виганд» и гомогенизируется при температуре 53 ± 7°С. В полученную смесь добавляют антиокислительный комплекс: ДГК + витамин С (0,02% и 0,02% на килограмм жира). Сушку проводят методом распыления или сублимации до остаточного количества влаги не более 3%. Готовый продукт расфасовывается в пакеты по 145 ± 10 г и герметично упаковывается под вакуумом.
Органолептические показатели СВМП: консистенция - сухой порошок с наличием комочков, легко рассыпающихся; вкус - чистый, слегка сладковатый, свойственный сухому высокожирному молокосодержащему продукту.
Пищевая и энергетическая ценность СВМП представлена в табл. 2.
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 4(48)
VETERINARY AND ZOOTECHNY
Рис. 2. Алгоритм производства СВМП
Пищевая и энергетическая ценность СВМП (100 г)
Таблица 2
Наименование продукта Массовая доля, % Витамины, мг Энергетическая ценность, КДж/ккал
белки жиры углеводы А Д Е С
Сухой высокожирный молокосодер-жащий продукт 6,5 75,0 14,3 2,4 0,12 5,4 18,2 3164/755
Заключение
В настоящее время актуальной является проблема увеличения хранимоспособно-сти пищевых продуктов, в т.ч. молочных, что ведет к созданию дефицита молочного сырья в отдаленных районах страны. Научных исследований, направленных на создание теоретических и практических основ производства молочных и молокосодержащих продуктов, обладающих повышенной пищевой ценностью и хранимоспособностью, а также на создание технологий их производства и эффективных схем применения, недостаточно.
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 4(48) VETERINARY AND ZOOTECHNY
Таким образом, создание технологий изготовления молочных и молокосодержа-щих продуктов, обладающих повышенной пищевой ценностью, хранимоспособностью, и расширение их ассортимента - перспективное направление в развитии народнохозяйственного комплекса.
Список источников
1. Ivkova I.A. et al. Organic dairy products made from organic raw materials. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022; 012034.
2. Горбатовский А.А., Ракитянская И.Л., Каледина М.В. Технология производства продуктов из фарша тресковых механической обвалки // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2. С. 361-371.
3. Ивкова И.А. Антиоксидантные свойства различных ингибиторов // Пищевая промышленность. 2012. № 7. С. 48-49.
4. Тихонов Г.С. и др. Технология переработки молока с выпуском сухого молокосодержа-щего продукта // European Journal of Natural History. 2021. № 5. С. 29-33.
5. Нечитайло К.С., Сизова Е.А. Биохимические показатели крови и антиоксидантный статус цыплят-бройлеров при использовании фульвогу-мата в рационе // Животноводство и кормопроизводство. 2021. Т. 104. № 4. С. 182-192.
6. Погосян Д.Г. и др. Применение дигидро-кверцетина при производстве творога // Молочная промышленность. 2014. № 7. С. 62-63.
7. Зяйнитдино Д.Р. и др. Исследование по-лифенольного состава и антиоксидантной активности экстрактов отрубей овса // Технологические инновации и научные открытия : сб. науч. статей по мат. III Международной науч.-практ. конф. Уфа. ООО «Научно-издательский центр «Вестник науки». 2020. С. 56-60.
8. Калинина И.В. и др. Формирование пищевой системы молочного продукта смешанного брожения, обогащенного дигидрокверцетином // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2020. Т. 8. № 2. С. 46-55.
9. Шагаева Н.Н., Колобов С.В., Пчелки-на В.А. Изучение влияния дигидрокверцетина на микроструктуру мясных рубленых полуфабрикатов // Ползуновский вестник. 2018. № 4. С. 95-99.
10. Смирнова О.И. и др. Эффективность торможения окислительных процессов в сливочном масле с дигидрокверцетином // Сыроделие и маслоделие. 2016. № 6. С. 44-47.
References
1. Ivkova I.A. et al. Organic Dairy Products Made from Organic Raw Materials. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022; 012034.
2. Gorbatovsky A.A., Rakityanskaya I.L., Ka-ledina M.V. Technology for the production of products from minced meat mechanical collapse. Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv = Technique and technology of food industries. 2020;50:(2):361-371. (In Russ.).
3. Ivkova I.A. The antioxidant properties of various inhibitors. Pishchevaya promyshlennostU = Food industry. 2012:(7):48-49. (In Russ.).
4. Tikhonov G.S. et al. Technology for the processing of milk with the release of dry milk -containing product. European Journal of Natural History. 2021:(5):29-33. (In Russ.).
5. Nelchitaylo K.S., Sizova E.A. Biochemical indicators of blood and antioxidant status of chickens of a broilee when using a fulvogumat in the diet. Zhi-votnovodstvo i kormoproizvodstvo = Livestock and feed production. 2021;104:(4):182-192. (In Russ.).
6. Poghosyan D.G. et al. The use of digidrocer-cetin in the production of cottage cheese. Molochnaya promyshlennostU = Military industry. 2014:(7):62-63. (In Russ.).
7. Zyainitdino D.R. et al. Study of the polyphenol composition and antioxidant activity of extracts of bran oats. Tekhnologicheskie innovacii i nauchnye otkrytiya : sb. nauch. statej po mat. III Mezhdunarod-noj nauch.-prakt. konf., Ufa = Technological innovations and scientific discoveries: Sat. scientific. articles on mat. III International Scientific and Practice. Conf. Ufa. 2020;56-60. (In Russ.).
8. Kalinina I.V. et al. Formation of the food system of a dairy product of mixed fermentation, enriched with dihydrocercetin. Vestnik Yuzhno-UralDskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pishchevye i biotekhnologii = Bulletin of South Ural State University. Series: food and biotechnology. 2020;8:(2):46-55. (In Russ.).
9. Shagayeva N.N., Kolobov S.V., Pchelki-na V.A. Study of the influence of digidrocercetin on the microstructure of meat chopped semifinished products. Polzunovskij vestnik = Retzunovsky Bulletin. 2018:(4):95-99. (In Russ.).
10. Smirnova O.I. et al. The effectiveness of the inhibition of oxidative processes in butter with dihy-drocercovetin. Syrodelie i maslodelie = ^eese and oil dodgy. 2016:(6):44-47. (In Russ.).
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 4(48)
Для цитирования: Ивкова И.А., Якуш-кин И.В., Надточий А.Ю., Регер Д.В. Использование биофлавоноида дигидрокверцетина в пищевых продуктах животного происхождения // Вестник Омского ГАУ. 2022. № 4 (48). С. 132-139. DOI 10.48136/2222-0364_2022_4_132.
Информация об авторах
Ивкова Ирина Александровна, д-р техн. наук, проф., ia.ivkova@omgauH;
Якушкин Игорь Викторович, канд. вет. наук, доц., iv.yakushkin@omgau.org;
Надточий Анастасия Юрьевна, канд. вет. наук, ст. преп., ayu.nadtochiy@omgau.org;
Регер Дарья Витальевна, магистрант, dv. reger20z3 5 @omgau.org.
Статья поступила в редакцию 04.06.2022.
VETERINARY AND ZOOTECHNY
For citation: Ivkova I.A., Yakushkin I.V., Nad-tochiy A.Yu., Reger D.V. The use of bioflavonoid dihydroquercetin in food products of animal origin.
Vestnik of Omsk SAU. 2022;4(48):132-139. DOI 10.48136/2222-0364 2022 4 132.
Information about the authors
Ivkova Irina A., Doc. of Techn. Sci., Prof., ia.ivkova@omgau.orgH;
Yakushkin Igor V., Cand. of Vet. Sci., Ass. Prof., iv.yakushkin@omgau.org;
Nadtochiy Anastasia Yu., Cand. of Vet. Sci., Senior lecturer, ayu.nadtochiy@omgau.org;
Reger Daria V., MasterDs student, dv.reger 20z35 @omgau. org.
The article was submitted 04.06.2022.
