Разработка технологии пробиотического мороженого без сахарозы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Тютьков Никита

• Тютьков Никита
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Тютьков Никита

Реферат

Synopsis

Введение

Глава 1. Состояние проблемы по производству замороженных пробиотических продуктов

1.1 Пробиотические продукты питания

1.2 Инкапсулирование

1.3 Заменители сахара в мороженом

1.4 Ультразвуковая обработка мороженого

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1 Культивирование пробиотических микроорганизмов

2.2 Подсчет количества пробиотичсеких микроорганизмов

2.3 Инкапсулирование пробиотичсеких микроорганизмов

2.4 Эффективность инкапсулирования

2.5 Приготовление мороженого

2.6 Исследование физико-химических свойств полученного пробиотического мороженого

Взбитость мороженого

Скорость таяния

Содержание воды

Твердость

2.7 Органолептический анализ

2.8 Определение размера капсул

2.9 Динамика замораживания

2.10 Дифференциальная Сканирующая Калориметрия

2.11 Метод криоэлектронной микроскопии

2.12 Выживаемость пробиотических микроорганизмов в процессе хранения

2.13 Анализ жизнеспособности свободных и инкапсулированных микроорганизмов в симулированных in vitro условиях ЖКТ

2.14 Содержание воды в капсулах

2.15 Оценка термостабильности пробиотических бактерий в свободной и инкапсулированной формах

2.16 Определение влияния ультразвуковой и электромагнитной обработки на физико-химические свойства мороженого

2.17 Измерение размера жировых шариков

2.18 Статистическая обработка данных

2.19 Постановка эксперимента

Глава 3. Разработка пробиотического мороженого и его характеристика

3.1 Разработка рецептуры мороженого

3.2 Исследование влияния сахарозаменителей на динамику замораживания мороженого

3.3 Влияние сахарозаменителей на физические и органолептические показатели мороженого

3.4 Теплофизические показатели мороженого с различными сахарозаменителями

3.5 Влияние ультразвуковой обработки на показатели качества смеси мороженого

3.6 Влияние ультразвуковой обработки на теплофизические показатели мороженого

3.7 Обоснование выбора штаммов пробиотических микроорганизмов

3.8 Эффективность инкапсулирования и морфология пробиотических капсул

3.9 Термостабильность инкапсулированных микроорганизмов

3.10 Выживаемость пробиотических микроорганизмов в условиях ЖКТ in vitro

3.11 Влияние пробиотических капсул на органолептические показатели качества мороженого

3.12 Стабильность пробиотических микроорганизмов при хранении в составе мороженого

3.13 Технология пробиотического мороженого без сахарозы

Заключение

Список используемой литературы

Список публикаций по теме диссертации

Приложение А

Приложение Б

Реферат

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии пробиотического мороженого без сахарозы»

Актуальность темы.

Микробиом человека играет важную роль в регуляции многочисленных систем организма, таких как пищеварительная, нервная, иммунная и др. Пищевые отравления, применение антибиотических медикаментов и нарушения в питании могут приводить к расстройству микробиома и, как следствие, к многочисленным заболеваниям. Важную роль в поддержании нормальной микрофлоры играет снабжение организма про- и пребиотическими компонентами. Замороженные продукты представляют собой перспективный вектор доставки пробиотиков, поскольку низкие температуры хранения способствуют длительному сохранению пробиотических микроорганизмов.

Использование мороженого в качестве пробиотического продукта обосновано несколькими факторами. Во-первых, мороженое является одним из самых популярных десертов во всех возрастных группах, что позволяет обеспечить потребление функционального продукта широким кругом населения, а возможности модификации рецептуры и вкуса открывают возможность расширения линейки пробиотических продуктов. Во-вторых, структура мороженого и высокое содержание сухих веществ способно обеспечивать криопротекторный эффект при хранении. Кроме того, хранение мороженого при низких температурах снижает метаболизм микроорганизмов, значительно продлевая сроки их хранения, при этом не требуя реактивации перед употреблением.

Вместе с тем процессы замораживания включают в себя неблагоприятные факторы стресса для микроорганизмов, такие как понижение температуры, рост кристаллов льда, осмотический стресс, вмешивание кислорода в смесь, а также механическое воздействие в процессе фризерования. Кроме того, жизнеспособность бактерий снижается при прохождении желудочно-кишечного тракта из-за воздействия пищеварительных ферментов и высокой кислотности.

Инкапсулирование пробиотиков в матрицу на основе пищевых биополимеров, потенциально может повысить стабильность и выживаемость микроорганизмов при производстве замороженного продукта, хранении и прохождении через желудочно-кишечный тракт. Микрокапсулы формируют барьер, который замедляет диффузию кислоты и пищеварительных ферментов, обеспечивает равномерное высвобождение и повышает выживаемость микроорганизмов при хранении. Одним из перспективных материалов является натриевая соль альгиновой кислоты, которая, при взаимодействии с ионами кальция, способна образовывать прочную матрицу. Тем не менее, применение данного метода защиты бактерий в технологии пробиотического мороженого требует подробного исследования.

Использование мороженого как функционального пробиотического продукта также осложняется высокой концентрацией сахарозы, негативно влияющей на метаболизм, сердечно-сосудистую систему и ротовую полость. Использование сахарозаменителей в технологии мороженого осложняется их влиянием не только на вкусовые характеристики продукта, но также на теплофизические и структурно-механические параметры.

С учётом вышеизложенного, возникает необходимость в разработке пробиотического мороженого без добавления сахарозы, что включает в себя исследование влияния сахарозаменителей на рецептуру мороженого, а также анализ влияния барьерных технологий защиты на выживаемость пробиотических микроорганизмов.

Цель диссертационной работы - разработка технологии мороженого без сахарозы с инкапсулированными пробиотическими микроорганизмами.

На основании поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

-Обосновать выбор пробиотических штаммов для внесения в мороженое;

-Исследовать влияние заменителей сахара на физико-химические, теплофизические и органолептические параметры мороженого;

-Разработать способ сохранения пробиотических микроорганизмов в условиях замораживания и хранения в составе продукта при температуре минус 18 °С;

-Исследовать выживаемость пробиотических микроорганизмов in vitro;

-Определить влияние пробиотических капсул на органолептические показатели в составе пищевого продукта;

-Исследовать показатели качества и безопасности пробиотического мороженого без сахарозы, а также установить срок годности;

-Установить рациональную дозу и форму внесения пробиотических микроорганизмов в состав мороженого

Научная новизна работы.

Показано, что температура начала таяния мороженого зависит от сахарозаменителя и составляет минус 4,83 °C, минус 10,82 °C и минус 4,93 °C для мальтита, эритрита и сахарозы, соответственно.

Установлено, что микроинкапсулирование пробиотических микроорганизмов штаммов Lactobacillus plantarum 8P-A3, Lacticaseibacillus rhamnosus GG, Bifidobacterium bifidum BF3 DSM 29040, в раствор натрия альгината 1,5 % (раствор-отвердитель - 5 % хлорид кальция) при частоте - 1500 кГц, давлении - 40 кПа и диаметре форсунки - 300 мкм, обеспечивает эффективность инкапсулирования не менее 90 % и средний размер капсул около 600 мкм.

Обоснована эффективность нанесения дополнительного слоя на поверхность микрокапсул с использованием 0,4 % раствора хитозана, обеспечивающего выживаемость пробиотических микроорганизмов в условиях ЖКТ in vitro на уровне 55 % при pH 1,5, при снижении выживаемости до 0 % в свободной форме и при применении недообработанных капсул.

Определена внутренняя морфология пробиотических микрокапсул, полученных инструментальной экструзией, с однородным распределением бактерий внутри пористой альгинатной матрицы.

Теоретическая и практическая значимость.

Разработана технология мороженого, обогащенного пробиотическими микроорганизмами штамма Lacticaseibacillus rhamnosus GG в инкапсулированной форме, без сахарозы с использованием мальтита.

Определены условия культивирования и дозировки пробиотических микроорганизмов для обеспечения функциональности продукта. Внесение капсул, содержащих не менее 3*109 КОЕ/г пробиотических микроорганизмов в состав мороженого в количестве 1 %, обеспечивает содержание пробиотических микроорганизмов в мороженом на уровне не менее 106 КОЕ/мл на протяжении всего срока годности без ухудшения органолептических показателей качества.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Выживаемость инкапсулированных форм пробиотических микроорганизмов при хранении в составе мороженого и в ЖКТ in vitro;

- Теплофизические характеристики мороженого с сахарозаменителями;

- Технология мороженого без сахарозы с инкапсулированными пробиотиками штамма Lacticaseibacillus rhamnosus GG.

Степень достоверности и апробация результатов работы.

Для каждого эксперимента проводилось не менее трёх параллельных испытаний, полученные значения подвергали статистической математической обработке с доверительной вероятностью 0,95 в программах Microsoft Excel, Jamovi и TrapeziumX.

Апробация полученных в диссертационной работе результатов проводилась на конференциях различного уровня:

LI научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 2 - 5 февраля 2022 г.); XI Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 6 - 8 апреля 2022 г.); LII научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 31 января - 3 февраля 2023 г.); XII Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 3 - 6 апреля 2023 г.); XXXI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов 2024» (12 - 26 Апреля 2024 г.); LIII научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (1111С) (29 Января - 2 Февраля

2024 г.); XIII Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 8 -11 апреля 2024 г.); Пятьдесят четвертая (LIV) научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (27 - 31 Января 2025 г.); XIV Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 7 -11 апреля 2025 г.).

Работа выполнена в рамках государственного задания (проект FSER-2025-0008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы, включая 2 статьи в

изданиях перечня ВАК, 1 статью в базах данных Scopus и Web of Science.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 208 страницах (введение, три главы, заключение, список литературы и приложения) и содержит: 18 рисунков, 12 таблиц, 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены современное состояние исследуемой проблемы и обоснование её актуальности, сформулированы цель и задачи работы, а также раскрыты теоретическая и практическая значимость, научная новизна исследования и ключевые положения, выносимые на защиту.

Аналитический обзор отечественных и зарубежных источников литературы, посвящённый применению мороженого в качестве функционального носителя пробиотических микроорганизмов и методам их инкапсулирования, представлен в первой главе. Рассмотрено влияние заменителей сахарозы (полиолов, интенсивных подсластителей, фруктозы) на криоскопические, теплофизические и органолептические параметры мороженого. Уделено внимание барьерным методам защиты пробиотических микроорганизмов с помощью инкапсулирования. В технологии инкапсулирования широко применяются биополимерные матрицы, такие как альгинат, ксантановая камедь, желатин, хитозан и другие. Показана перспективность сочетания инкапсулирования с внесением в капсулы криопротекторов для повышения выживаемости пробиотических культур при фризеровании и хранении при минус 18 °C. Проанализированы механизмы защиты микроорганизмов от кислотно-ферментативного воздействия ЖКТ и конкурентной микрофлоры, а также синбиотические эффекты пробиотиков в сочетании с пищевыми компонентами мороженого. Отдельно обсуждены роль размера и

морфологии микрокапсул в обеспечении механической защиты и сохранении вкусо-текстурных характеристик продукта.

Объекты настоящего исследования, методы и схема проведения исследования представлены во второй главе. Исследования проводились на базе лабораторий МНЦ «Биотехнологии третьего тысячелетия» факультета биотехнологий Университете ИТМО и «National and Local Joint Engineering Laboratory for Synthesis Transformation and Separation of Extreme Environmental Nutrients» института питания и охраны окружающей среды Харбинского политехнического университета. Объектами исследования являлись: пробиотические культуры микроорганизмов Lactobacillus plantarum 8P-A3, Lacticaseibacillus rhamnosus GG, Bifidobacterium bifidum BF3 DSM 29040G в виде суспензии и в виде функционального инкапсулированного пищевого ингредиента; мороженое, изготовленное с добавлением сахарозы и с заменителем сахара, а также мороженое с внесенной пробиотической культурой микроорганизмов в виде суспензии и в виде функционального инкапсулированного пищевого ингредиента.

Проводилось как раздельное, так и совместное исследование рассматриваемых объектов. Исследуемые лиофилизированные штаммы микроорганизмов культивировали в МРС бульоне при 37 °C в течение 24 ч. Полученную биомассу микроорганизмов очищали от питательной среды двукратным центрифугированием и промыванием. Преципитат разводили 0,9 %-ным раствором хлорида натрия, после чего полученная суспензия использовалась как для исследований свойств штаммов, так и для получения пробиотических капсул. Последнее осуществлялось смешиванием раствора альгината натрия с суспензией микроорганизмов и экструдированием полученной смеси в раствор-отвердитель. Полученные капсулы исследовали на эффективность инкапсулирования, морфологию, выживаемость микроорганизмов в тестах in vitro, содержание воды, термостабильность, хранение при отрицательных температурах, а также влияние на органолептические свойства мороженого.

Отдельно проводились исследования влияния выбранных сахарозаменителей на свойства мороженого. На первом этапе производился расчет рецептуры мороженого по выбранным параметрам, после чего производилось изготовление смесей мороженого по четырем рецептурам, фризерование и закаливание мороженого и исследование физико-химических, теплофизических и органолептических показателей образцов. Отдельно исследовалось влияние ультразвукового воздействия на этапе подготовки смеси и электромагнитного воздействия при фризеровании на свойства конечного продукта. На рисунке 1 представлена схема выполнения исследования.

Исследование

динамики замораживания

Рисунок 1. Схема исследования пробиотического мороженого

Разработка рецептуры мороженого

Разработка рецептуры мороженого осуществлялась на основании требований ГОСТ 31457-2012 к мороженому «пломбир». Подбор рецептуры производился по параметрам сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), содержания жира и сухих веществ.

Таблица 1. Показатели жира, СОМО и сухих веществ компонентов смеси мороженого

Ингредиент X: Массовая доля, %

Жира СОМО Сухих веществ

Молоко Х1 3,2 8,2 11,4

Молоко Сухое Х2 26,0 70 96,0

Сливки Хз 33,0 8,2 41,2

Масло сливочное Х4 82,5 1,5 84,0

Сахар Х5 - - 100

Смесь стабилизаторов Хб 100

Стандарт 15,0 10,0 39,0

На основании таблицы 1 составляется система линейных балансовых уравнений по жиру, СОМО, сухим веществам и массе смеси мороженого в программе MathCAD:

Начальные приближения:

:= 500

:= 50

:= 200

:= 60

:= 140

:= 3

Ограничения:

Х1 + Х2 + Х3 + Х4 + + Х6 = 1000

0,032 Х1 + 0,26 Х2 + 0,33 Х3 + 0,825 Х4 = 150

90 < 0,082 Х1 + 0,7 Х2 + 0,082 Х3 + 0,015 Х4 < 100

0,114 Х1 + 0,96 Х2 + 0,412 Х3 + 0,84 Х4 + + Х6 = 390

= 140 Х6 = 3 Х1 > 0 Х2 > 0 Х3 > 0 Х4 > 0

Решение:

F: = F£nd(^l, ^2, Хз, Х4, Х5, Хб )

F =

509,029 48,119 254,904 44,948 140 3

Исходя из полученных данных, рецептура с учетом округлений имела вид,

представленный в таблице 2.

Таблица 2. Разработанная рецептура мороженого

Ингредиент Количество, г/л

Молоко, 3,5 % жирности 510

Сухое молоко, 26 % жирности 48

Сливки, 35 % жирности 255

Масло, 82,5 % жирности 45

Сахароза* 140

Смесь стабилизаторов и эмульгаторов 3

* В рецептурах с сахарозаменителями сахароза была заменена на выбранный сахарозаменитель в отношении 1:1 по массе

Исследование влияния сахарозаменителей на динамику замораживания

мороженого

В образцах с сахарозаменителями производилась полная замена сахарозы на один из трех ингредиентов (мальтит, эритрит или фруктоза) по массе без учета коэффициента сладости. СОМО составил 9,8 %, жирность - 15,9 %, сухие вещества - 44,3 %.

После фризерования образцы подвергались закаливанию в скороморозильном аппарате. Аппарат был оснащен электромагнитной установкой, которая непрерывно воздействовала на половину образцов во время всего процесса закаливания (ЭМ). Изменения температур образцов мороженого регистрировались в процессе закаливания. Динамика замораживания всех образцов мороженого показала схожую картину (рисунок 2).

Мальтит Эритрит Сахароза Фруктоза Мальтит + ЭМ Эритрит + ЭМ Сахароза + ЭМ Фруктоза + ЭМ

Г

40

Время,мин

Т

50

1

80

Рисунок 2. Динамика закаливания мороженого с мальтитом, эритритом, фруктозой и сахарозой. ЭМ- обработка электромагнитом

Рассматривая кривые динамики изменения температуры со временем закаливания, стоит отметить, что время активного льдообразования отличается от образца к образцу. Таким образом, в случае обработанных эритрита и фруктозы плато фазового перехода приобрело восходящий наклон, что указывает на большее выделение тепла во время фазового перехода. Образец с сахарозой и электромагнитной обработкой приобрел более крутой нисходящий наклон по сравнению с сахарозой без обработки, что может свидетельствовать о меньшем выделении тепла во время фазового перехода. Оба образца с мальтитолом имели

0

60

70

схожую динамику с максимально резким спадом по сравнению с другими образцами.

Влияние сахарозаменителей на физические и органолептические показатели

мороженого

Тип подсластителя оказал значительное влияние на физические и структурные параметры образцов (таблица 3).

Таблица 3. Сводная таблица параметров мороженого, полученного с различными заменителями сахара, с электромагнитной обработкой (ЭМ) и без нее (данные представлены как среднее ± доверительный интервал)

Образец Твердость, Н Адгезия, Н Взбитость, % Средний размер жировых шариков, мкм

Сахароза 11 ± 3а -0,064 ± 0,009!1 30,8 ± 1,7а, ь 101 ± 4a

Сахароза+ ЭМ 7,3 ± 0,9а -0,012 ± 0,003ь 93 ± 3Ь

Мальтит 8,4 ± 1,1а -0,038 ± 0,007е 29,6 ± 1,6а 103 ± 4a

Мальтит + ЭМ 9,2 ± 1,7а -0,035 ± 0,005е 100 ± 4a

Эритрит 258±23ь -10,9 ± 2,5й 34,7 ± 2,2а, ь 85 ± 4е

Эритрит + ЭМ 218 ± 4й -3,6 ± 2,1й 104 ± 5a

Фруктоза 2,2 ± 0,4е -0,00475 ± 0,00011е 27,7 ± 1,4а 91,8 ± 2,6Ь

Фруктоза + ЭМ 2,0 ± 0,3е -0,0113 ± 0,0009е 97 ± 4а, ь

Твердость образцов с сахаром и мальтитом была одинаковой, в то время как образец с фруктозой имел наименьшую твердость. Мороженое с эритритом, напротив, отличалось высокой твердостью и склонностью к крошению. Такая

твердость приводит к ухудшению качества продукта, что было отмечено при дегустации (рисунок 3). Кроме того, исследование механических характеристик образца с эритритом показало повышенную адгезию. Степень взбитости образцов находилась примерно на одном уровне, хотя взбитость образца с эритритом была несколько выше. Электромагнитная обработка и внесение подсластителей не оказали значительного влияния на размер жировых глобул. Органолептическая оценка исследуемых образцов показала, что мороженое с мальтитом и сахарозой наиболее предпочтительно для потребителя, в то время как жесткая структура мороженого с эритритом повлекла за собой снижение оценки почти всех показателей данного образца.

Рисунок 3. Профилограмма органолептических показателей качества разработанных образцов мороженого

Образец с фруктозой набрал меньшую оценку характеристики «вкус» по сравнению с образцами с сахарозой и мальтитом. Это объясняется излишней сладостью этого образца, так как фруктоза обладает повышенным (1,7) коэффициентом сладости по сравнению с сахарозой. С другой стороны, замена

сахарозы на фруктозу привела к получению относительно мягкого мороженого. Такая структура была высоко оценена при дегустации, однако этот образец также отличался низкой стабильностью и высокой скоростью таяния (рисунок 4).

Время,мин

Эритрит

Сахароза

—'— Фруктоза

Мальтит

Сахароза + ЭМ

Фруктоза + ЭМ

Мальтит + ЭМ

Эритрит + ЭМ

Рисунок 4. Скорость таяния мороженого

Как видно из графика, мороженое с фруктозой отличается высокой скоростью таяния, в то время как мороженое на эритрите наоборот дольше сохраняет твердую форму. Рецептуры с сахарозой и мальтитом оказались наиболее близкими по динамике таяния. Также стоит отметить, что электромагнитная обработка несколько снизила скорость таяния во всех образцах.

Теплофизические показатели мороженого с различными

сахарозаменителями

В данной работе было исследовано влияние электромагнитной обработки

мороженого при закаливании на качество продута. Из литературных источников

известно положительное влияние такого типа обработки на качество замороженных продуктов. Эффект электромагнитного воздействия при замораживании объясняется с одной стороны обеспечением крутящего момента молекул воды, что, в свою очередь, приводит к разрушению кластеров льда и увеличению количества мелких кристаллов; с другой стороны, локальное повышение температуры приводит к плавлению больших кристаллов льда, возникновению новых центров нуклеации и вторичному кристаллообразованию более мелких, равномерно распределенных кристаллов. Тем не менее, на основании данных, полученных в данном исследовании, не было обнаружено эффектов электромагнитной обработки мороженого в процессе закаливания на показатели качества продукта. Однако больший эффект может быть достигнут при применении технологии электромагнитной обработки в процессе фризерования мороженого, когда кристаллизация находится в активной фазе. Это объясняется тем, что ЭМ-поле оказывает более выраженный эффект на начальной стадии кристаллообразования, которая, в случае мороженого, приходится на процесс фризерования. Тем не менее, сложность заключается в необходимости интегрирования электромагнитной установки с фризером.

Таблица 4. Данные калориметрического анализа мороженого

Температура стеклования Tf, °С То, °С Тр, °С Те, °С 1С, % (при t = -50 °С) 1С, % (при t = -18 °С) 1С, % (при t = -10 °С)

Начало, °С Середина, °С Конец , °С

Мальтит -36,3 ± 0,3а -34,80 ± 0,12а -33,1 ± 0,5а -0,40 ± 0,03а -4,83 ± 0,11а 0,62 ± 0,04а 3,43 ± 0,05а 95,8 ± 4,9а 91,2 ± 2,5а 75,3 ± 2,0а

Эритрит -33,8 ± 0,3Ь -31,91 ± 0,23ь -25,73 ± 0,14ь -9,5 ± 0,4Ь 10,8 2 ± 0,29ь -2,3 ± 0,4Ь -0,21 ± 0,03ь 98,2 ± 3,6а 83,5 ± 3,4Ь 50,9 ± 2,1ь

Сахароза -34,4 ± 0,4Ь -34,1 ± 0,3е -33,72 ± 0,21а -0,91 ± 0,03е -4,93 ± 0,26а 0,11 ± 0,03е 2,31 ± 0,12е 95,2 ± 4,9а 90,6 ± 3,8а 73,6 ± 2,6а

Фруктоза -39,27 ± 0,21е -38,17 ± 0,31й -37,2 ± 0,5е -1,53 ± 0,12й -6,63 ± 0,06е -0,63 ± 0,12й 1,33 ± 0,29й 99,0 ± 4,9а 96,8 ± 1,8е 46,4 ± 0,7с

* То - начало плавления, Tf - температура замерзания, Тр - температура пика плавления, Те - температура конца плавления, 1С - доля замороженной воды. ** а,Ь,с - Значения в одном столбце, обозначенные разными буквами, различаются со статистической значимостью (р< 0,05)

На основе данных термограмм ДСК (таблица 4) можно сделать вывод о том, что влияние изучаемых заменителей сахара на структуру и стабильность исследуемых систем существенно различается. Увеличение температуры стеклования смеси связано с повышением содержания связанной воды, что ограничивает подвижность молекул и способствует увеличению термодинамической стабильности системы.

Эритрит сильнее всего повлиял на понижение температуры замерзания смеси. При температуре минус 50 °С почти вся вода замерзала во всех образцах, В то же

время при повышении температуры до минус 18 °С и минус 10 °С (температура хранения и потребления мороженого) наблюдалось более интенсивное снижение количества замороженной воды в образце с эритритом и фруктозой, что соотносится с понижением температуры замораживания образцов.

Количество воды в образцах оказывает значительное влияние на размер и количество кристаллов льда. Высокое содержание замороженной воды приводит к увеличению размера кристаллов льда, что может негативно сказаться на качестве замороженного продукта и, в случае мороженого, привести к ухудшению органолептических свойств. Количество незамороженной (связанной) воды рассчитывалось как разница между общей влагой продукта ^С) и количеством льда (1С) (таблица 5). В данной работе были обнаружены значимые, однако небольшие различия в содержании замороженной воды (таблица 6). Так, в образце с эритритом процент замороженной воды оказался меньше остальных, тем временем как у образца с фруктозой почти вся вода находится в замороженном состоянии при температуре минус 18 °С. Ввиду установленных высоких органолептических и структурно-механических показателей в дальнейшей работе использовалось мороженое, приготовленное с использованием мальтита.

Таблица 6. Содержание воды, энтальпия фазового перехода (АН) и содержание льда (1С) в образцах мороженого при минус 18 °С с различными сахарозаменителями

Образец Содержание воды, (%) Теплота плавления АН (Дж/г) 1С, (%)

Сахароза 61,6 ± 0^ 114 ± 3a 91,2 ± 2,53

Мальтит 61,7 ± 0^ 111 ± 4а, ь 83,5 ± 3,4Ь

Эритрит 60,9 ± 1,^ 107 ± 3Ь 90,6 ± 3,83

Фруктоза 61,0 ± 1,^ 120,4 ± 2,4е 96,8 ± 1,8е

* То - начало плавления, Tf - температура замерзания, Тр - температура пика плавления, Те - температура конца плавления, 1С - доля замороженной воды

Влияние ультразвуковой обработки на показатели качества смеси

мороженого

В данной работе сравнивалась обработка смесей для мороженого с использованием механического диспергатора, ультразвукового гомогенизатора и ультразвуковой ванны. Обработка ультразвуком мощностью 2 кВт продемонстрировала высокую эффективность эмульгирования. Смесь, обработанную ультразвуком мощностью 2 кВт (УД), ультразвуком мощностью 120 кВТ (УВ), механическим диспергатором при 10000 об/мин (Д) и необработанную смесь (К) разливали по стерильным пластиковым фальконам по 30 мл в каждый и оставляли на хранение при температуре 22 °С на 3 сут при закрытой крышке. Все эмульсии за исключением смеси УД проявили расслоение уже через 24 ч (рисунок

5), что свидетельствует о высоком стабилизирующем потенциале ультразвука мощностью 2 кВт ультразвука.

Рисунок 5. Стабильность смесей мороженого при хранении в течение 3 сут при механической обработке (справа) и обработке ультразвуком (слева)

Свойства эмульсии сильно зависят от размера жировых глобул, Их размер значительно уменьшился при обработке ультразвуковым гомогенизатором по сравнению с обработкой ультразвуковой ванной и механической обработкой (рисунок 6).

Механическая обработка Ультразвуковая обработка, 120 Вт Ультразвуковая обработка, 2 кВт

Рисунок 6. Влияние типа обработки на средний диаметр жировых глобул в смесях мороженого.

Влияние ультразвуковой обработки на теплофизические показатели

мороженого

Для дальнейшего анализа ультразвуковой обработки мороженого и смесей рассматривалась только обработка УД наряду с механическим диспергированием в качестве контроля. Влияние ультразвуковой обработки на структурные параметры мороженого представлено в таблице 6.

Таблица 6. Структурные параметры мороженого, обработанного с помощью механического диспергатора и ультразвука

Тип обработки Твердость, Н Адгезия, Н Взбитость, %

Механический 113 ± 5а -7,2 ± 1,2а 30,6 ± 0,3а

Ультразвуковой 66 ± 6Ь -7,2 ± 1,8а 35,3 ± 0,4Ь

Ультразвуковая обработка привела к формированию более мягкой структуры мороженого и большей степени взбитости, при этом заметного влияния на адгезию не наблюдалось. Калориметрический анализ обработанных и необработанных

смесей выявил лишь незначительное влияние ультразвуковой обработки на термодинамическую стабильность систем.

Ультразвуковая обработка оказала влияние на смещение температуры плавления мороженого, а также на процентное содержание замороженной воды (таблица 7). Таким образом, при температуре минус 50 °С почти вся вода перешла в кристаллическую форму, в отличие от необработанной смеси. Стоит также отметить, что данные, полученные для смеси, обработанной ультразвуком, более похожи на значения, полученные для мороженого с мальтитом чем необработанная ультразвуком смесь.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тютьков Никита, 2025 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Mozaffarian D. Dietary and Policy Priorities for Cardiovascular Disease, Diabetes, and Obesity: A Comprehensive Review. Circulation. 2016; 133(2): 187-225. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.115.018585

2. Олескин A.B., тендеров Б.А. Пробиотики, психобиотики и метабиотики: проблемы и перспективы. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2020; 2(3): 233-243. https://doi.org/10.36425/rehab25811

3. Кипрушкина Е.И. и др. Значение фактора питания в формировании кишечного микробиома. Вестник Международной академии холода. 2020; (2): 52-59. https://d0i.0rg/l 0.17586/1606-4313-2020-19-2-52-59

4. Maleszal.J. et al. High-Fat, Western-Style Diet, Systemic Inflammation, and Gut Microbiota: A Narrative Review. Cells. 2021; 10(11): 3164. https://doi.org/10.3390/cells10113164

5. Erion K.A., Corkey B.E. Hyperinsulinemia: a Cause

of Obesity?. Current Obesity Reports. 2017; 6(2): 178-186. https://d0i.0rg/l 0.1007/sl 3679-017-0261 -z

6. Драпкина O.M., КорнееваО.Н. Кишечная микробиота и ожирение. Патогенетические взаимосвязи и пути нормализации кишечной микрофлоры. Терапевтический архив. 2016; 88(9): 135-142.

https://d0i.0rg/l 0.17116/teiarkh2016889135-142

Несколько иная картина наблюдается при оценке органолептических показателей: добавление капсул в традиционный йогурт приводит к появлению песчанистой консистенции, которую можно нивелировать за счет внесения дополнительного обогащающего компонента — сухой функциональной комплексной смеси.

Результаты исследования жизнеспособности инкапсулированных микроорганизмов в йогурте и модельной среде в процессе хранения позволяют констатировать их высокую выживаемость: за пе-риодхранения образцов в течение 29 сут. количество микроорганизмов снизилось с 3,7 х 1ЭТ<ОЕ/г до 1,48 х 109 КОЕ/г в йогурте и до 1,42 х 10э КОЕ/г в модельной среде. Использование микроин-капсулированной формы пробиотических микроорганизмов позволило добиться в йогурте сохранения их в жизнеспособном состоянии и обеспечения высоких органолептических показателей качества продукта на протяжении 29 сут.

В соответствии с обозначенной целью разработанный функциональный пищевой ингредиент в виде комплекса инкапсулированных пробиотических микроорганизмов может быть рекомендован к использованию при производстве кисломолочных продуктов для нутритивной профилактики СД2 при проведении дополнительных исследований.

All authors bear responsibility for the work aiwbpresented data.

All authot^nade an equal contribution to the work.

The authors were equally involved in writing the manuscript and bear

the equal responsibility for plagiarism.

The authors declare no conflict of interest.

FUNDING

The study was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation No. 23-16-00243 "Development of abioactive functional food ingredient based on arachidonic acid and probiotic strains of lactobacilli for the prevention o#ypof! diabetes mellitus".

REFERENCES

1. Mozaffarian D. Dietary and Policy Priorities for Cardiovascular Disease, Diabetes, and Obesity: AComprehensive Review. Circulation. 2016; 133(2): 187-225. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.115.018585

2. Oleskin A.V., ShenderovB.A. Probiofics, psychobiofics and metabiotics: problemsand prospects. Physical and rehabilitation medicine, medical rehabilitation. 2020; 2(3): 233-243 (in Russian). https://doi.org/10.36425/rehab25811

3. Kiprushkina E.I. etal. The importance of nutrition in the forming of intestinal microbiome. Journal International Academy of Refrigeration. 2020; (2): 52-59 (in Russian). https://doi.org/10.17586/1606-4313-2020-19-2-52-59

4. Malesza I.J. etal. High-Fat, Western-Style Diet, Systemic Inflammation, and Gut Microbiota: A Narrative Review. Cells. 2021; 10(m 3164.

https://doi.org/10.3390/cells10113164

5. Erion K.A., Corkey B.E. Hyperinsulinemia: a Cause

of Obesity?. Current Obesity Reports. 2017; 6(2): 178-186. https://doi.org/10.1007/s13679-017-0261-z

6. Drapkina O.M., KorneevaO.N. Gut microbiota and obesity: Pathogenetic relationships and ways to normalize the intestinal microflora. Therapeutic archive. 2016; 88(9): 135-142 (in Russian).

https://doi.org/10.17116/terarkh2016889135-142

7. Adeshirlarijaney A., GewirtzA.T. Considering gut microbiota in treatment of type 2 diabetes mellitus. Cut Microbes. 2020; 11(3):253-264

https://d0i.0rg/l 0.1080/19490976.2020.1717719

8. Razmpoosh E., Javadi M., Ejtahed H.-S., Mirmiran R Probiotics as beneficial agents in the management of diabetes mellitus: a systematic review. Diabetes/Metabolism Research and Reviews. 2016; 32(2): 143-168. https://doi.org/10.1002/dmrr.2665

9. Похиленко В.Д., ДунайцевТ.А., КалмантаевТ.А., ЛевчукВ.П., Сомов А.Н., Чукина И.А. Разработка способа капсулирования симбиотических бактерий. Бактериология. 2023; 8(3): 16-25. https://www.elibrary.ru/btgihk

10. Tabuchi M. etal Antidiabetic Effect of Lactobacillus GG in Streptozotocin-induced Diabetic Rats. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2003; 67(6): 1421-1424. http^doi.org/10.1271/bbb.67.1421

11. LiX. etal. Effects of Lactobacillusplantarurn CCFM0236 on hyperglycaemia and insulin resistance in high-fat and streptozotocin-induced type 2 diabetic mice. Journal

of Applied Microbiology. 2016; 121(6): 1727-1736. https://doi.oi0yiO.1111j£im. 13276

12. Honda K„ Moto M„ Uchida N.: He F., Hashizume N. Anti-diabetic effects of lactic acid bacteria in normal and type 2 diabetic mice. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition. 2012; 51(2): 96-101. https://doi.org/10.3164/jcbn.11-07

13. Chen P. etal. Antidiabetic effect of Lactobacillus casei CCFM0412 on mice with type 2 diabetes induced by a high-fat diet and streptozotocin. Nutrition. 2014; 30(9): 1061-1068. http:SWdoi.org/10.1016/j.nut.2014.03.022

14. Yun S.I. ParkH.O., KangJ.H. Effect of Lactobacillus gasseri BNR17 on blood glucose levels and body weight in a mouse model of type 2 diabetes. Journal of Applied Microbiology. 2009; 107(5): 1681-1686. https://doi.Org/10.1111/j.1365-2672.2009.04350.x

15. Andreasen A.S. etal. Effects of Lactobacillus acidophilus NCFM on insulin sensitivity and the systemic inflammatory response in human subjects. British Journal of Nutrition. 2010; 104(12): 1831-1838.

https://d0i.0rg/l 0.1017/S0007114510002874

16. Yadav H., Jain S., Sinha RR. Oral administration

of dahi containing probiotic Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei delayed the progression of streptozotocin-induced diabetes in rats. Journal of Dairy Research. 2008; 75(2): 189-195.

https://d0i.0rg/l 0.1017/S0022029908003129

17. Yadav H., Jain S., Sinha RR. Antidiabetic effect of probiotic dahi containing Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei in high fructose fed rats. Nutrition. 2007; 23( 1 ): 62-68. https://doi.Org/10.1016/j.nut.2006.09.002

18. Cani P.D., Joly E. HorsmansY, Delzenne N.M. Oligofructose promotes satiety in healthy human: a pilot study. European Journal of Clinical Nutrition. 2006; 60(5): 567-572. httpgWdoi.org/10.1038/sj.ejcn. 1602350

19. Cani P.D. etal. Gut microbiota fermentation of prebiotics increases satietogenic and incretin gut peptide production with consequences for appetite sensation and glucose respo nse after a meal. The American Journal of Clinical Nutrition. 2009; 90(5): 1236-1243. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.28095

20. Parnell J.A., Reimer R. A. Weight loss during oligofructose supplementation is associated with decreased g h re I in and increased peptide YYin overweight and obese adults. The American Journal of Clinical Nutrition. 2009; 89(6): 1751-1759. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.27465

7. Adeshirlarijaney A., GewirtzA.T. Considering gut microbioia in treatment of type 2 diabetes mellitus. Gut Microbes. 2020; 11(3): 253-264.

https://d0i.0rg/l 0.1080/19490976.2020.1717719

8. Razmpoosh E., Javadi M., Ejtahed H.-S., Mirmiran P. Probiotics as beneficial agents in the management of diabetes mellitus: a systematic review. Diabetes/Metabolism Research and Reviews. 2016; 32(2): 143-168. https://doi.org/10.1002/dmrr.2665

9. Pokhilenko V.D., Dunaytsevl.A., KalmantaevT.A., LevchukV.P., SomovA.N., Chukina I.A. Development of a method for symbiotic bacteria encapsulation. Bacteriology. 2023; 8(3): 16-25 (in Russian). https://www.elibrary.ru/btgihk

10. Tabuchi M. etal. Antidiabetic Effect of Lactobacillus GG in Streptozotocin-induced Diabetic Rats. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2003; 67(6): 1421-1424. https://doi.org/10.1271/bbb.67.1421

11. Li X. ef al. Effects of Lactobacillus plantarurn CCFM0236 on hyperglycaemia and insulin resistance in high-fat and streptozotocin-induced type 2 diabetic mice. Journal

of Applied Microbiology. 2016; 121(6): 1727-1736. https://d0i.0rg/l 0.1111/jam. 13276

12. Honda K. MotoM., Uchida N„ He F Hashizume N. Antidiabetic effects of lactic acid bacteria in normal and type 2 diabetic mice. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition. 2012; 51(2): 96-101. https://doi.org/10.3164/jcbn.11-07

13. Chen R etal. Antidiabetic effect of Lactobacillus casei CCFM0412on mice with type 2 diabetes induced by a high-fat diet and streptozotocin. Nutrition. 2014; 30(9): 1061-1068. https://doi.Org/10.1016/j.nut.2014.03.022

14. Yun S.I., ParkH.O., Kang J.H. Effect of Lactobacillus gass BNR17 on blood glucose levels and body weight in a mouse model of type 2 diabetes. Journal of Applied Microbiology. 2009; 107(5): 1681-1686. https:fdoi.Org/10.1111/j.1365-2672.2009.04350.x

15. Andreasen A.S. etal. Effects of Lactobacillus acidophilus NCFM on insulin sensitivity and the systemic inflammatory response in human subjects. British Journal of Nutrition. 2010; 104(12): 1831-1838. https://doi.org/10.1017/S0007114510002874

16. Yadav H., Jain S., Sinha RR. Oral administration

of dahi containing probiotic Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei delayed the progression of streptozotocin-induced diabetes in rats. Journal of Dairy Research. 2008; 75(2): 189-195.

https://doi.org/10.1017/S0022029908003129

17. Yadav H., Jain S., Sinha RR. Antidiabetic effect of probiotic dahi containing Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei in high fructose fed rats. Nutrition. 2007; 23(1): 62-68. https://doi.Org/10.1016/j.nut.2006.09.002

18. CaniRD., Joly E., HorsmansY, Delzenne N.M. Oligofructose promotes satiety in healthy human: a pilot study. European Journal of Clinical Nutrition. 2006; 60(5): 567-572. https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1602350

19. Cani RD. etal. Gut microbiota fermentation of prebiotics increases satietogenic and incretin gut peptide production with consequences for appetite sensation and glucose response after a meal. The American Journal of CI :al Nutrition. 2009; 90(5): 1236-1243. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.28095

20. Parnell J.A., Reimer R. A. Weight loss during oligofructose supplementation is associated with decreased ghrelin and increased peptideYYin overweight and obese adults. The American Journal of Clinical Nutrition. 2009; 89(6): 1751-1759. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.27465

21. Clarke G., Stilling R.M., Kennedy RJ., Stanton C., Cryan J.F., DinanlT.G. Minireview: Gut Microbiota:

The Neglected Endocrine Organ. Molecular Endocrinology. 2014 ¿8(8): 1221-1238. https://doi.org/10.1210/me.2014-1108

22. Cam P.D., Knauf C., Igleslas M.A., DruckerD.J., Delzenne N.M., Burcelln R. Improvement of Glucose Tolerance and Hepatic Insulin Sensitivity by Oligofructose Requires a Functional Glucagon-Like Peptide 1 Receptor. Diabetes. 2006; 55(5): 1484-1490. https://doi.org/10.2337/db05-1360

23. Cam P.D. etal. Changes In gut microbiota control Inflammation in obese mice through a mechanism Involving GLP-2-drlven improvement of gut permeability. Gut. 2009; 58(8): 1091-1103.

https://doi.org/10.1136/gut.2008.165886

24. Молибога E.A., Сухостав E.B., Козлова О.А., ЗиничА.В. Анализ рынка функционального питания: российский

и международный аспект. Техника и технология пищевых производств. 2022; 52(4): 775-786. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2405

25. Dahlya D.K. etal. Gut Microbiota Modulation and Its Relationship with Obesity Using Preblotlc Fibers and Probiotlcs: A Review. Frontiers in Microbiology. 2017; 8: 563. https://doi.org/10.3389/fmlcb.2017.00563

26. Jakubowlcz D., Froy 0. Biochemical and metabolic mechanisms by which dietary whey protein may combat obesity and Type 2 diabetes. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2013; 24(1): 1-5. https://doi.Org/10.1016/j.jnutbio.2012.07.008

27. Агаркова Е.Ю., Рязанцева К.А., Кручинин А.Г. Противодиабетическая активность белков молочной сыворотки. Техника и технология пищевых производств. 2020; 50(2): 306-318.

https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-306-318

28. Akhavan Т., Luhovyy B.L., Brown RH., Cho C.E., Anderson G.H. Effect of premeal consumption of whey protein and its hydrolysate on food intake and postmeal glycemia and insulin responses In young adults. The American Journal of Clinical Nutrition. 2010; 91 ): 966-975. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.28406

29. Zlal S.A. etal. Psyllium decreased serum glucose and glycosylated hemoglobin significantly In diabetic outpatients. Journal of Ethnopharmacology. 2005; 102(2): 202-207. https://doi.Org/10.1016/j.jep.2005.06.042

30. Tosh S.M. Effects of Oats on Carbohydrate Metabolism. ChuY (ed.). Oats Nutrition and Technology. Wiley. 2013; 281-297.

https:#doi.org/10.1002/9781118354100. ch 13

31. WoleverT.M.S. etal. Physlcochemlcal properties of oat p-glucan influence its ability to reduce serum LDL cholesterol in humans: a randomized clinical trial. The American Journal of Clinical Nutrition. 2010; 92(4): 723-732. https:fdoi.org/10.3945/ajcn.2010.29174

32. NakamuraY, Yamamoto N.. Sakai K. Takano T. Antihypertensive Effect of Sour Milk and Peptides Isolated from It That are Inhibitors to Angiotensin l-Converfing Enzyme. Journal of Dairy Science. 1995; 78(6): 1253-1257. hftps#doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(95)76745-5

33. Дармов И.В., Чичерин И.Ю., Погорельский И.П., Лун-довскихИ.А., Дурнев Е.А. Выживаемость микроорганизмов пробиотиков в желудочно-кишечном тракте экспериментальных животных. Журнал инфектологии. 2012; 4(1): 68-74. httpai|www. elibrary.ru/nktcyz

34. Дармов И.В., Чичерин И.Ю., Ердякова А.С., Погорельский И.П., Лундовских И.А. Сравнительная оценка выживаемости микроорганизмов пробиотиков в составе коммерческих препаратов в условиях in vitro. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2011; (9): 96-101. https://www.elibrary.ru/fbzesh

21. Clarke G., Stilling R.M., Kennedy RJ., Stanton C., Cryan J.F., Dinanl T.G. Minireview: Gut Microbiota:

The Neglected Endocrine Organ. Molecular Endocrinology. 2014; 28(8): 1221-1238. https://doi.org/10.1210/me.2014-1108

22. Cani RD., Knauf C., IglesiasM.A., Drucker D.J., Delzenne N.M., Burcelin R. Improvement of Glucose Tolerance and Hepatic Insulin Sensitivity by Oligofructose Requires a Functional Glucagon-Like Peptide 1 Receptor. Diabetes. 2006; 55(5): 1484-1490. https://doi.org/10.2337/db05-1360

23. Cani RD. etal. Changes in gut microbiota control inflammation in obese mice through a mechanism involving GLP-2-driven improvement of gut permeability. Gut. 2009; 58(8): 1091-1103.

https://doi.org/10.1136/gut.2008.165886

24. Moliboga E.A., SukhostavE.V., KozlovaO.A., Zinich A.V. Functional Food Market Analysis: Russian and International Aspects. Food Processing: Techniques and Technology. 2022; 52(4): 775-786 (in Russian). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2405

25. Dahiya D.K. etal. Gut Microbiota Modulation and Its Relationship with Obesity Using Prebiotic Fibers and Probiotics: A Review. Frontiers in Microbiology. 2017; 8: 563. http:pdoi.org/10.3389/fmicb.2017.00563

26. Jakubowicz D., Froy O. Biochemical and metabolic mechanisms by which dietary whey protein may combat obesity and Type 2 diabetes. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2013; 24(1): 1-5. https://doi.Org/10.1016/j.jnutbio.2012.07.008

27. Agarkova E.Yu., Ryazantseva K.A., Kruchinin A.G. Anti-Diabetic Activity of Whey Proteins. Food Processing: Techniques and Technology. 2020; 50(2): 306-318

(in Russian).

https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-306-318

28. Akhavan T„ Luhovyy B.L., Brown RH., ChoC.E., Anderson G.H. Effect of premeal consumption of whey protein and its hydrolysate on food intake and postmeal glycemia and insulin responses in young adults. The American Journal of Clinical Nutrition. 2010; 91(4): 966-975. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.28406

29. Ziai S.A. etal. Psyllium decreased serum glucose and glycosylated hemoglobin significantly in diabetic outpatients. Journal of Ethnopharmacology. 2005; 102(2): 202-207. https://doi.Org/10.1016/j.jep.2005.06.042

30. Tosh S.M. Effects of Oats on Carbohydrate Metabolism. ChuY (ed.). Oats Nutrition and Technology. Wiley. 20131 281-297.

https://doi.org/10.1002/9781118354100.ch13

31. WoleverT.M.S. etal. Physicochemical properties of oat p-glucan influence its ability to reduce serum LDL cholesterol in humans: a randomized clinical trial. The American Journal of Clinical Nutrition. 2010; 92(4): 723-732. https://doi.org/10.3945/ajcn.2010.29174

32. NakamuraY, Yamamoto N., Sakai K. TakanoT. Antihypertensive Effect of Sour Milk and Peptides Isolated from It That are Inhibitors to Angiotensin l-Converting Enzyme. Journal of Dairy Science. 1995; 78(6): 1253-1257. https://d0i.0rg/l 0.3163/jds.S0022-0302(95)76745-5

33. Darmov I.V., Chicherin I.Yu., Pogorelsky I.P., Lundovskikh I.A., Durnev E.A. Survival of probiofic microorganisms in the gastrointestinal tract of experimental animals. JournalInfectology. 2012; 4(1): 68-74 (in Russian). https://www.elibrary.ru/nktcyz

34. Darmovl.V., Chicherin I.Yu., Erdyakova A.S., Pogorelsky I.R, Lundovskikh I.A. Comparative assessment of survival

of probiotic microorganisms from commercial preparations underthe conditions in vitro. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2011; (9): 96-101 (in Russian). https://www.elibrary.ru/tbzesh

35. Chavarri M., Maranon I., Ares R., Ibanez F.C., Marzo F., Villaran M.d.C. Microencapsulation of a probioticand prebiotic in alginate-chitosan capsules improves survival in simulated gastro-intestinal conditions. International journal of Food Microbiology. 2010; 142(1-2): 185-189. https://doi.Org/10.1016/j.ijfoodmicro.2010.06.022

36. ВобликоваТ.В. Жизнеспособность иммобилизованной микрокапсулированием культуры Bifidobacteriumbifidum в кисломолочном напитке и смоделированныхжелудочно-кишечныхжидкостях. ВестникМГТУ. 2019; 22(3): 305-313. https://www.eiibrary.ru/eqzpbo

37. Гапонова И.И., ЩеткоВ.А., Романова/!.В, Изучение выживаемости микрокапсулированных микроорганизмов Lactobacillus fermentum при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды. Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. Минск: Белорусская наука. 2021; 13: 32-41. https://doi.org/10.47612/2226-3136-2021 -13-32-41

38. Астафьева Б.В., Бабинцев К.А., Курбонова М.К., ТютьковН., Бараненко Д.А. Исследование термостабильности функционального пробиотического пищевого ингредиента на основе инкапсулированных микроорганизмов Lactobacillus plantarum SP-A3. Вестник Международной академии холода. 2022; (2): 42-47. https://doi.org/10.17586/1606-4313-2022-21-2-42-47

39. Bakry A.M. etal. Microencapsulation of Oils:

A Comprehensive Review of Benefits, Techniques, and Applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2016; 15(1): 143-182. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12179

40. MisraS., Pandey R, Dalbhagat C.G., Mishra H.N. Emerging Technologies and Coating Maferialsfor Improved Probiotication in Food Products: a Review. Food and Bioprocess Technology. 2022; 15(5): 998-1039. https://doi.org/10.1007/s11947-021-02753-5

41. ZhuY, Wang Z., Bai L, Deng J., Zhou Q. Biomaterial-based encapsulated probioticsfor biomedical applications: Current status and future perspectives. Materials & Design. 2021; 210: 110018.

https://doi.Org/10.1016/j.mafdes.2021.110018

42. Nazzaro F., Orlando P., Frafianni F., Coppola R. Microencapsulation in food science and biotechnology. Current Opinion in Biotechnology. 2012; 23(2): 182-186. hftps#doi.org/10.1016/j.copbio.2011.10.001

43. YeungT.W., UfokE.F., Tiani K.A., McClements D.J., Sela D.A. Microencapsulation in Alginate and Chitosan Microgels to Enhance Viability of Bifidobacterium longum for Oral Delivery. Frontiers in Microbiology. 2016; 7: 494. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00494

44. Mohammad N.A., Zaidel D.N.A., Muhamad 1.1., Hamid M.A., Yaakob H., JusohYM.M. Biopolymeric encapsulation of probioticsfor improved release properties in the gastrointestinal digestion system. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 778: 012033. https://doi.Org/10.1088/1757-899X/778/1/012033

45. Cook M.T., Tzortzis G., Charalampopoulos D., Khutoryansky V.V. Microencapsulation of probioticsfor gastrointestinal delivery. Journal of Controlled Release. 2012; 162(1): 56-67.

https://doi.Org/10.1016/j.jconrel.2012.06.003

46. Свентицкий E.H., Торопов Д.К., ЕгороваТ.С. Получение микрокапсулированной формы симбиотического комплекса пробиотиков Lactobacillus helveticus с использованием альгинатаихитозана. Биотехнология. 2020; 36(2): 56-63. https://www.elibrary.ru/njoobs

47. Сомов А.Н., Похиленко В.Д., Дунайцев И.А., Клыкова М.В., ЧукинаИ.А. Капсулированные вальгинат пробиотики: получение и некоторые свойства. Биотехнология. 2022; 38(5): 44-52. https://doi.org/10.56304/ 1234275822050131

35. Chavarri M., Maranon I., Ares R., Ibanez F.C., Marzo F., Villaran M.d.C. Microencapsulation of a probiofic and prebiotic in alginate-chitosan capsules improves survival in simulated gastro-intestinal conditions. International journal of Food Microbiology. 2010; 142(1-2): 185-189. https^idoi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2010.06.022

36. Voblikova T.V. Viability of the culture of Bifidobacterium bifidum immobilized by microencapsulation in dairy drink and the simulated gastrointestinal liquids. VestnikMSTU. 2019; 22(3): 305-313 (in Russian). https://www.elibrary.ru/eqzpbo

37. Haponava 1.1., Shchetko V.A., RomanovaL.V. Study

of the survival of lactobacillus fermentum microcapsulated microorganisms under exposure to adverse environmental factors. Microbial biotechnology: fundamental and applied aspects. Minsk: Belorusskaya nauka. 2021; 13: 32-41 (in Russian).

https://doi.org/10.47612/2226-3136-2021-13-32-41

38. Astafieva B.V., Babintsev K.A., Kurbonova M.K., TyutkovN,, Baranenko D.A. Thermal stability of afunctional probioticfood ingredient based on encapsulated microorganisms Lactobacillus plantarum SP-A3. Journal International Academy of Refrigeration. 2022; (2): 42-47 (in Russian).

https://doi.org/10.17586/1606-4313-2022-21-2-42-47

39. Bakry A.M. etal. Microencapsulation of Oils: A Comprehensive Review of Benefits, Techniques,

and Applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2016; 15(1): 143-182. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12179

40. MisraS., Pandey P., Dalbhagat C.G., Mishra H.N. Emerging Technologies and Coating Maferialsfor Improved Probiotication in Food Products: a Review. Food and Bioprocess Technology. 2022; 15(5): 998-1039. https://doi.org/10.1007/s11947-021-02753-5

41. ZhuY, Wang Z., Bai L., Deng J., Zhou Q. Biomaterial-based encapsulafed probioticsfor biomedical applications: Current status and future perspectives. Materials & Design. 2021; 210: 110018.

https://d0i.0rg/10.1016/j. matdes. 2021.110018

42. Nazzaro F., Orlando R, Frafianni F., Coppola R. Microencapsulation in food science and biotechnology. Current Opinion in Biotechnology. 2012; 23(2): 182-186. https://doi.Org/10.1016/j.copbio.2011.10.001

43. YeungT.W., Bçok E.F., Tiani K.A., McClements D.J,, Sela D.A. Microencapsulation in Alginate and Chitosan Microgelsto Enhance Viability of Bifidobacterium longum for Oral Delivery. Frontiers in Microbiology. 2016; 7: 494. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00494

44. Mohammad N.A., Zaidel D.N.A., Muhamad 1.1., Hamid M.A., Yaakob H., JusohYM.M. Biopolymeric encapsulation of probioticsfor improved release properties in the gastrointestinal digestion system. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 778: 012033. https^doi. org/10.1088/1757-899X/778/1/012033

45. Cook M.T., Tzortzis G., Charalampopoulos D., Khutoryansky V.V. Microencapsulation of probioticsfor gastrointestinal delivery. Journal of Controlled Release. 2012; 162(1): 56-67.

https://doi.Org/10.1016/j.jconrel.2012.06.003

46. Sventitsky E.N., Toropov D.K., EgorovaT.S. Preparation of microencapsulated symbiotic complex of probiotics based on Lactobacillus helveticus using alginate and chitosan. Biotechnology. 2020; 36(2): 56-63 (in Russian). https://www.elibrary.ru/njoobs

47. SomovA.N., Pokhilenko V.D., DunaytsevI.A., KlykovaM.V., Chukinal.A. Alginate-encapsulated probiotics: preparation and some properties. Biotechnology. 2022; 38(5): 44-52 (in Russian). https://doi.org/10.56304/S0234275822050131

48. Петухова Е.В., Крыницкая А.Ю. Перспективность использования микрокапсулированных пробиотических культур в пищевой промышленности. Вестник Казанского гехнологического университета. 2014; 17(22): 257-260. https://www.elibrary.nj/talngz

49. Araujo N.G., Barbosa I.M., LimaT.L.S., Moreira R.T., Cardarelli H.R. Development and characterization of lactose-free probiotic goat milk beverage with bioactive rich jambo pulp. Journal of Food Science and Technology. 2022; 59(10): 3306-3818.

https://d0i.0rg/l 0.1007/s13197-022-05399-z

ОБ АВТОРАХ

Людмила Александровна Забодалова

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник факультета биотехнологий [e-mail] https://orcid.org/0000-0002-2324-8311 Виктория Сергеевна Ильина

кандидат технических наук, младший научный сотрудник

факультета биотехнологий

[e-mail]

https://orcid.org/0000-0002-6909-6819

Никита Тютьков

инженер, аспирант факультета биотехнологий

nikita [e-mail]

https://jrcid.org/0000-0002-7394-7524

ЕленаИгаревнаЛемешанак

инженер, аспирант факультета

биотехнологий

[e-mail]

htt ps://orcid. org/0000-0001 -5220 -5575

Пабло Багнон Ричард АнжАялох

аспирант факультета биотехнологий

[e-mail]

httpsflorcid.org/0000-0002-4954-9470 Кирилл Алексеевич Бабинцев

аспирант факультета биотехнологий [e-mail]

https://orcid.org/0000-0003-2416-052X Денис Александрович Бараненко

кандидат технических наук, доцент факультета

биотехнологий

[e-mail]

https://orcid.org/0000-0002-9284-4379

Университет ИТМО,

ул. Ломоносова, 9, Санкт-Петербург 191002, Россия

48. Petukhova E.V., Krynitskaya A.Yu. Prospects of using microencapsulated probiotic cultures in the food industry. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2014; 17(22): 257-260 (in Russian).

https www.elibrary.ru/talngz

49. Araujo N.G., Barbosa I.M., LimaT.L.S., Moreira R.T., Cardarelli H.R. Development and characterization of lactose-free probiotic goat milk beverage with bioactive rich jambo pulp. Journal of Food Science and Technology. 2022; 59(10): '806-3818.

https://doi.org/10.1007/s13197-022-05399-z

ABOUT THE AUTHORS

Ludmlla Aleksandrovna Zabodalova

Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher

at the Faculty of Biotechnology

[e-mail]

https://orcid.org/0000-0002-2324-8311

Victoria Sergeevna llyina

Candidate of Technical Sciences, Junior Researcher at the Faculty of Biotechnology [e-mail] https://orcid.org/0000-0002-6909-6819 Nikita Tyutkov

Engineer, Postgraduate Student at the Faculty of Biotechnology

[e-mail]

https://orcid.org/0000-0002-7394-7524

Elena Igcrevna Lemeshcnck

Engineer, Postgraduate Student at the Faculty

of Biotechnology

[e-mail]

https://orcid.org/0000-0001-5220-5575

Pablo Bagnon Richard Ange Alloh

Postgraduate Student at the Faculty of Biotechnology

[e-mail]

https://orcid.org/0000-0002-4954-9470 Kirill Alekseevich Babintsev

Postgraduate Student at the Faculty of Biotechnology kirik.bv@bk. ru

https://orcid.org/0000-0003-2416-052X Denis Aleksandrovich Baranenko

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor at the Faculty of Biotechnology [e-mail] https://orcid.org/0000-0002-9284-4379

ITMO University

9 Lomonosova Sir., Saint Petersburg, 191002, Russia