Ресурсосберегающая технология обезжиренного йогурта, обогащенного биологически активными веществами финиковых косточек в инкапсулированной форме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Хашим Махмуд Ахмед Мохиелдин Абделгвад

• Хашим Махмуд Ахмед Мохиелдин Абделгвад
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Хашим Махмуд Ахмед Мохиелдин Абделгвад

РЕФЕРАТ

Synopsis

Introduction

CHAPTER 1. Literature review

1.1 The general scope of yogurt

1.2 Yogurt Quality Characteristics

1.3 Effect of Fat absence on yogurt

1.4 Fortification yogurt with Whey Protein

1.5 Rheological properties of yogurt

1.6 Using of date seeds in yogurt

1.7 Structure of Palm Date Seeds (DPS)

1.8 Extraction of seeds bioactive compounds

1.9 Encapsulation of bioactive compounds

1.10 Applications of date seeds in food

1.11 Main Objective and Specific Aims of Thesis Research

CHAPTER 2. Materials and Methods

2.1 Materials

2.2 Methods

2.2.1 Physico-chemical analysis of whey protein

2.2.2 Fortification of non-fat yogurt with whey protein isolate

2.2.3 Valorizaion of date seeds to "bio"-value added food products with industrial interest and their potential beneficial health effects

2.2.3.1 Investigation of Date Seeds Phytochemicals and Their Potential Activities

CHAPTER 3. Results and discussion

3. 1. Studying the properties of whey protein concentrate and isolate

3.1.1. Overview

3.1.2 Physicochemical and functional properties of whey products

3. 2. Fortification of yogurt with whey protein isolate and studying the physicochemical, rheological, and microstructural properties

3.2.1. Overview

3.2.2 Physicochemical and functional properties of yogurt

3.2.2.1. Viscosity of Yogurt Mixes

3.2.2.2 Water Holding Capacity (WHC)

3.2.2.3 The Texture of Yogurt

3.2.2.4. Rheological Properties of Yogurt Samples

3.2.2.5. Microstructure of Yogurt

3.2.2.6. Sensory Properties of Yogurt

3.3. Valorization of date seeds to "bio" value-added food products with industrial interest and their potential beneficial health effects

3.3.1. Overview

3.3.2. Results and Discussion

3.3.2.1. Assessment of total phenolic compounds

3.3.2.2 Assessment of Antioxidant activity

3.3.2.1 Assessment of Antimicrobial Activity

3.4. Encapsulation of polyphenols compounds extracted from date palm seeds and fortification in functional food

3.4.1. Overview

3.4.2. Physical and Chemical Properties of liposomes

3.4.2.1. Primary and secondary liposomes description

3.4.2.2. In vitro digestion study (bioaccessibility)

3.4.2.3. Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR) for the liposomes

3.4.2.4. Morphology of liposomes

3.4.2.5. Yogurt's physical and chemical properties

3.4.2.6. Yogurt syneresis

3.4.2.7. Yogurt texture analysis

3.4.2.8. Yogurt Color parameters

3.4.2.9. Yogurt sensory analysis

3.4.2.10. Yogurt Microbiological analysis

Conclusion

List of abbreviations

Bibliography

List of graphic materials

List of Tables

Appendix

Appendix

Publications

РЕФЕРАТ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ресурсосберегающая технология обезжиренного йогурта, обогащенного биологически активными веществами финиковых косточек в инкапсулированной форме»

Актуальность темы исследования

Актуальным направлением в пищевой промышленности является разработка функциональных продуктов питания посредством добавления биологически активных ингредиентов в традиционные продукты питания. Это позволяет улучшить качество продукта и повысить здоровьесбережение населения. Экономика замкнутого цикла как передовая стратегия, используемая для сокращения производства отходов и вторичных ресурсов в ходе технологического цикла, позволяет повысить степень использования ценных веществ вторичного сырья на пищевые цели. Согласно статистическим данным ежегодно одна треть всего производимого продовольствия выбрасывается впустую, что эквивалентно 1,3 миллиарда тонн продовольствия, стоимость которого составляет около 2,6 триллиона долларов США с учетом социальных и экономических затрат. В связи с этим особенно актуально изыскать новые технологические и экологически безопасные решения для использования вторичных пищевых отходов на производство продуктов с высокой добавленной стоимостью.

Йогурт является широко употребляемым кисломолочным продуктом, востребованным потребителями в разных странах мира. Более того, в связи с трендами здорового питания населения растет спрос на обезжиренные йогурты или йогурты с низким содержанием жира. Однако, снижение массовой доли жира в продукте может вызвать снижение органолептических показателей, в частности текстуры и вкуса. Одним из способов улучшения текстуры йогурта является обогащение молочной основы путем добавления сухого обезжиренного молока (СОМ), которое обычно используется при производстве йогурта. Кроме того, добавление концентрата сывороточного белка (КСБ) и других высокобелковых ингредиентов на основе молока получило признание благодаря их функциональным свойствам. Использование различных сухих молочных ингредиентов при производстве йогурта может привести к изменению белкового состава йогуртов в отношении некоторых текстурных и химических аспектов.

Ранее было исследовано влияние замены СОМ на КСБ на некоторые органолептические и физико-химические свойства йогурта. Однако, влияние изолята сывороточного белка (ИСБ) на функционально -технологические свойства обезжиренного йогурта не было детально изучено. Несмотря на то, что йогурт является источником макро-нутриентов (белков, жиров и углеводов), а также содержит высокое количество микронутриентов (минеральных веществ и витаминов), в его составе недостаточный уровень биологически активных ингредиентов. Современной тенденцией в производстве функциональных йогуртов является добавление растительных ингредиентов, в частности, богатых полифенолами. Следует отметить, что включение фенольных соединений в состав пищевых продуктов является сложной технологической задачей. Одним из наиболее перспективных методов защиты полифенольных соединений в ходе технологического процесса их переработки и использования в качестве функционального ингредиента является перевод в инкапсулированную форму. Инкапсулирование биологически активных ингредиентов является процессом их взаимодействия с инкапсулирующим агентом, в результате чего вещества переходят в стабильную форму, повышаются сроки их хранения и пути их использования в составе продуктов функционального назначения, что обеспечивает их контролируемое высвобождение при употреблении функциональных продуктов. Существует множество методов инкапсулирования БАВ, одним из передовых методов является метод получения липосом, который включает в себя заключение БАВ в липидный слой по подобию клеточной мембраны. Липосомы представляют собой сферические структуры размером от нескольких нанометров до нескольких микрометров и имеют гидрофильный внутренний слой, окруженный гидрофобным липидным слоем. Липосомы являются универсальными носителями для пищевых ингредиентов и обладают рядом преимуществ по сравнению с другими методами инкапсуляции, в частности улучшенной биодоступностью. Инкапсулирование в виде липосом может быть достигнуто с помощью различных методов, включая метод гидратации липидной пленки, метод обращенно-фазового испарения и метод гомогенизации под

высоким давлением. Выбор метода зависит от свойств инкапсулируемого БАВ и желаемого размера и стабильности липосом. Необходимость разработки функциональных молочных продуктов, таких как обезжиренный йогурт, обогащенный полифенольными веществами, придающими функциональные свойства, и валоризация пищевых отходов особенно актуальна для новых предприятий общественного питания. Таким образом, разработка кисломолочного продукта с функциональными свойствами и заданными органолептическими и структурно-механическими характеристиками на основе доступного сырья является крайне актуальным.

Целью данного исследования являлась разработка инкапсулированных форм фенольных соединений из финиковых косточек с целью их дальнейшего применения в составе рецептуры обезжиренного йогурта функционального назначения.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы были выдвинуты и решены следующие задачи:

1. Изучить функционально-технологические свойства продуктов переработки молочной сыворотки и подобрать дозу их использования при производстве обезжиренного йогурта с заданными потребительскими свойствами.

2. Исследовать различные методы получения биологически активных веществ (БАВ) из финиковых косточек и определить рациональный способ извлечения фенольных соединений с выраженной антиоксидантной и антимикробной активностью.

3. Подобрать дозу лиофилизированных фенольных соединений из финиковых косточек при получении липосомальных фракций (однослойные и двуслойные липосомы) с учетом размера липосом, их антиоксидантных свойств (Z-потенциала) и эффективности инкапсулирования БАВ.

4. Подтвердить целесообразность получения двуслойных липосом по степени биодоступности фенольных соединений из финиковых косточек (in vitro)

5. Разработать рецептуру функционального обезжиренного йогурта с добавлением двуслойных липосом, включающих фенольные соединения финиковых косточек.

6. Исследовать микробиологические свойства функционального йогурта с использованием инкапсулированных форм фенольных соединений из финиковых косточек для обеспечения качества и безопасности готового продукта.

7. Разработать проект техническую документацию (ТИ) для производства функционального продукта - обезжиренного йогурта, обогащенного инкапсулированными формами фенольных соединений из финиковых косточек.

Методы исследования

Оценка импортных коммерческих высокобелковых сухих продуктов на основе молочной сыворотки проводилась в соответствии с нормативно-технической документацией: - Технический регламент Таможенного союза "О безопасности молока и молочной продукции" (ТР ТС 033/2013); ГОСТ 55577-2013 "Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности" и данным Американский институт молочных продуктов (ЛОР1). Исследование массовой доли белка в исследуемых образцах проводилось в соответствии с ГОСТ Р 53951-2010 "Продукты молочные, молочные составные и молокосодержащие. Определение массовой доли белка методом Кьельдаля". Содержание лактозы оценивали в соответствии с ГОСТ 34304 -2017 "Молоко и молочные продукты. Метод определения лактозы и галактозы". Массовую долю жира в исследуемых образцах изучали в соответствии с ГОСТ Р ИСО 2446-2011 "Молоко. Метод определения содержания жира". Массовую долю влаги в исследуемых образцах определяли по ГОСТ 3626-73 "Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества". Исследования физико -химических свойств образцов, такие как определение химического состава, плотности, титруемой кислотности, условной вязкости и растворимости проводили

по общепринятым методикам. Активную кислотность исследуемых образцов оценивали с помощью рН-метра в соответствии с ГОСТ 32892-2014 "Молоко и молочная продукция. Метод измерения активной кислотности". Условную вязкость анализируемых образцов считали с помощью прибора "Вискозиметр -246" с диаметром сопла 2 мм. Растворимость исследуемых образцов оценивали согласно ГОСТ 30305.4-95 «Продукты сухие молочные. Методика выполнения измерений индекса растворимости». Также оценивались характеристики финиковых косточек и возможность экстракции биологически активных веществ из измельченных образцов финиковых косточек методом водной и спиртовой экстракции при различных концентрациях 98% и 50% под действием ультразвука в течение 10 - 30 мин. Антимикробная активность исследуемых образцов изучалась по методу диффузионного анализа на агаровых лунках. Определение общего содержания фенолов (ОСФ) проводилось в соответствии с предыдущими исследованиями, определение антиоксидантной активности - по способности исследуемых образцов к поглощению свободных радикалов (Free Radical Scavenger) с использованием DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил) и восстанавливающей способности по отношению к железу (Ferric reducing antioxidant power). Разработку и исследование свойств первичных и вторичных липосом проводили путем измерения Z -потенциала и размера липосом с использованием электронного микроскопа (ТЭМ), эффективности инкапсулирования (EE) методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR) Был проведен эксперимент in vitro для подтверждения биодоступности первичных и вторичных липосом во время переваривания специфичными ферментами. Содержание полифенолов и их антиоксидантная активность инкапсулированных исследуемых образцов были определены in vitro, в результате чего были отобран материал для инкапсулирования БАВ (полифенолов из финиковых косточек). Был разработан функциональный йогурт с добавлением изолята сывороточного белка и инкапсулированных форм БАВ, и исследованы его характеристики, такие как физико-химические свойства, включая титруемую и активную кислотность (pH), синеретические свойства, влагоудерживающую способность, а также

органолептические свойства, в том числе профиль текстуры продукта (TPA), а микроструктура йогурта с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и микробиологические свойства путем подсчета общего количества молочнокислых бактерий (КОЕ/г), дрожжей и плесеней в процессе хранения продукта через 0, 7 и 15 дней. Средние значения изучаемых показателей исследуемых образцов и стандартные отклонение (SD) были рассчитаны по результатам не менее трех повторностей. Статистический анализ проводился с помощью программы SPSS (версия 16.0), а тест Дункана выполнялся на уровне значимости 5%.

Основные положения, выносимые на защиту

- оптимальная доза внесения изолята сывороточного белка (ИСБ) в составе молочной смеси для производства обезжиренного йогурта;

- рациональные способы выделения биологически активных веществ (БАВ) -фенольных соединений из финиковых косточек различными методами экстракции с использованием ультразвукового воздействия;

- рациональной способ инкапсулирования фенольных соединений из финиковых косточек путем получения липосомальных фракций и их доза внесения в состав липосом;

- рецептура обезжиренного йогурта функционального назначения с использованием инкапсулированных форм БАВ из финиковых косточек. Научная новизна работы

Экспериментально показана возможность извлечения биологически активных веществ (БАВ) - фенольных соединений из финиковых косточек с доказанными антиоксидантными и антимикробными свойствами;

Научно обоснована технология получения двухслойных липосом с включением фенольных соединений из финиковых косточек в качестве БАВ, доказана высокая степень биодоступности инкапсулированных форм БАВ на основании исследований in vitro. Объектами исследования являлись:

- Молоко сухое цельное по ГОСТ T R 51472-99

- Обезжиренное сухое молоко по ГОСТ 10970-87

- Порошок сывороточного протеина: концентрат сывороточного протеина и изолят сывороточного протеина по ГОСТ 33629-2015

- Йогуртовая закваска Термофильная йогуртовая культура YC-X11

- Финиковые косточки из разных видов финиковых фруктов: Amri, Siwi и Medjool

- Этанол 98%

- Агар-агаровая среда, MRS-агаровая среда, HIMEDIA REF M641-500G МБ (среда для МБ посевов);

- картофельно-декстрозная агаровая среда

- лецитин, хитозан

- Галловая кислота, Тролокс, DPPH из SIGMA Практическая значимость работы

Полученные результаты исследования способствуют решению приоритетной задачи циркулярной экономике по комплексной переработке сырьевых ресурсов, включая вторичные ресурсы пищевой промышленности. Разработана ресурсосберегающая технология выделения и инкапсулирования БАВ фенольных соединений из финиковых косточек с целью получения пищевых веществ повышенной пищевой ценности, что актуально для стран - производителей фиников, в том числе Египта

Практическая значимость работы заключается в получении инкапсулированных форм БАВ - фенольных соединений на основе отходов пищевой отрасли -финиковых косточек с целью их дальнейшего применения в составе рецептуры обезжиренного йогурта функционального назначения.

Результаты разработки обезжиренного йогурта с использованием изолята сывороточного белка (ИСБ) были апробированы в рамках прикладной НИР 620144 «Разработка функциональных продуктов питания для здорового старения на основе вторичных продуктов переработки молока», реализованной на базе Университета ИТМО, 01.09.2020 - 30.06.2023.

Разработан проект технической документации (ТИ) на обезжиренный йогурт функционального назначения с использованием инкапсулированных форм БАВ на основе финиковых косточек. Доказана эффективность разработанной технологии в рамках промышленного предприятия ООО "Центр сельскохозяйственных технологий и производства Каирского университета" (Каир, Египет), о чем свидетельствует акт внедрения в производство, представленный в Приложении.

Степень достоверности результатов и апробация работы

Достоверность научных достижений подтверждена применением методов исследований согласно ГОСТ, РФ, а также достоверных методов исследований, подтвержденных мировым научным сообществом, и использованием высокоточного современного оборудования на базе передовых лабораторий РФ (МНЦ Биотехнологии третьего тысячелетия, Университет ИТМО) и Финляндии (Университет Хельсинки), где была реализована практическая часть работы. Помимо этого, надежность и валидность полученных данных исследования, а также их воспроизводимость достигалась 3-5-кратной повторностью научных экспериментов, статистическим анализом данных с использованием программы SPSS (версия 16.0) на уровне значимости 5%. Апробация результатов работы

Основные результаты НИ работы прошли апробацию в рамках всероссийских и международных конференций: Пятьдесят вторая (LII) научно-образовательная конференция в Университете ИТМО (31.01.23 - 03.02.23); LI научно-образовательная и методическая конференция в Университете ИТМО, подсекция "Экология и биотехнологии". (03.02.22 - 04.02.22); 1-я конференция Food BioTech Conference, 2021 (23.08.21 - 24.08.21); ежегодное собрание Американской ассоциации молочной науки (11.07.21 - 14.07.21); Biosystems Engineering, 2021 (05.05.21 - 07.05.21); III Международная научная конференция "Энерго- и ресурсоэффективность для устойчивого развития" SEWAN-2021 (19. 04.21 -24.04.21); IX Конгресс молодых ученых (CYS) (14.04.21 - 17.04.21); вебинар "Мультидисциплинарное сотрудничество для развития пищевой бионауки" между

Университетом Коибра (лаборатория MitoXT@CNC) и Университетом ИТМО (Международный исследовательский центр "Биотехнологии третьего тысячелетия"), онлайн встреча (29. 03.21); конференция "Мультидисциплинарное сотрудничество для развития точных пищевых наук" между Шведским университетом сельскохозяйственных наук (SLU) и Международным исследовательским центром "Биотехнологии третьего тысячелетия" на факультете биотехнологии Университета ИТМО; 50-я научно-образовательная конференция в Университете ИТМО (01. 02.22 - 04.02.21); BSE 2020 (Международная конференция по биосистемной инженерии 07.05 - 08.05.2020); XLIX научно-образовательная конференция в Университете ИТМО (29.01.2020 - 01.02.2020); Международный научный форум "Неделя науки -2019, СПбПУ" (18.11.19 -23.11.19). Публикации:

Основные результаты по теме работы представлены в виде 3 публикаций в журналах, рекомендованных ВАК, и индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science (с высоким импакт-фактором журналов):

1. Hashim M., Huang X., Nadtochii L.A., Baranenko D.A., Boulkrane M., El-Messery T.M. Encapsulation of bioactive compounds extracted from date palm seeds (Phoenix dactylifera L.) and their use in functional food // Frontiers in Nutrition - 2022, Vol. 9, pp. 1051050 (SJR: 1,02 Q1 Food science);

2. Hashim M., Nadtochii L.A., Muradova M.B., Proskura A., Alsaleem K.A., Hammam A. Non-Fat Yogurt Fortified with Whey Protein Isolate: Physicochemical, Rheological, and Microstructural Properties // Foods - 2021, Vol. 10, No. 8, pp. 1762 (SJR: 0,73 Q1 Food science).

3. Надточий Л.А., Карл А., Хашим М.А., Павлова А.С., Бенденко Е.А. Исследование свойств коммерческих высокобелковых продуктов на основе молока // Ползуновский вестник - 2020. - No. 2. - С. 63-69 (RSCI: 0,324).

Структура диссертации и количество страниц

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 197 страницах, содержит 25 рисунок, 20 таблиц и 6 приложений. Список литературы включает 153 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается выбор настоящего направления исследований, излагаются основные цели и задачи проводимого исследования, научная новизна и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлена информация о состоянии проблемы производства обезжиренных кисломолочных продуктов; значении вторичных продуктов переработки молочного сырья в составе продуктов функционального питания; о влиянии низкого содержания жира на структурно-механические свойства йогурта, в частности, реологические свойства; о потенциале использования финиковых косточек, включая мировое производство финиковых косточек как ценных вторичных ресурсов растительного происхождения; об исследовании структуры финиковых косточек, классификации полифенольных соединений в их составе; об исследовании различных методов извлечения БАВ из финиковых косточек, включая исследования их биодоступности и биологической ценности; а также о подходах инкапсулирования БАВ, включая способы применения инкапсулированных форм БАВ на основе финиковых косточек в продуктах питания.

Во второй главе отражены объекты и методы исследования. Практическая реализация работы осуществлялась в лабораториях Международного научного центра "Биотехнологии третьего тысячелетия" Университета ИТМО, Санкт-Петербург, Россия и на базе лабораторий факультета продовольствия и питания Университета Хельсинки, Финляндия. Комплексная схема исследования представлена на рис. № 1.

Рисунок 1 - Схема комплексного исследования

Третья глава состоит из двух частей, из которых первая подглава называется "Изучение свойств концентрата и изолята сывороточного белка". В данной главе были изучены функциональные и технологические свойства коммерческих высокобелковых продуктов, в частности концентратов сывороточного белка и изолятов сывороточного белка, произведенных в Австралии и Литве. Были исследованы физико-химические свойства исследуемых образцов и их влияние на

функционально-технологические свойства молочных сгустков. Была произведена оценка пищевой ценности исследуемых образцов. По результатам исследования установлено, что ИСБ обладает высокими функционально-технологическими свойствами по сравнению с концентратом сывороточного белка и соответствует физико-химическими нормируемым характеристикам. ИСБ является наиболее очищенной высокобелковой формой среди продуктов переработки сыворотки, так как при его обработке удаляется большая часть жира и углеводов (лактозы), что делает его наиболее приемлемым продуктом питания для людей с непереносимостью лактозы или желающих снизить потребление жира. Показатель пищевой ценности изолята сывороточного белка был более высоким, по сравнению с КСБ. Физико-химические свойствам ИСБ продемонстрировали высокую растворимость (95- 98) %, с другой стороны, пенообразующая способность ИСБ значительно ниже, чем пенообразующая способность КСБ. Однако, показатели стабильности пены исследуемых образцов ИСБ и КСБ не показали значительных различий. Таким образом, ИСБ был отобран для производства обезжиренного йогурта на основании комплексного исследования образцов, отраженных в следующей подглаве исследования.

Вторая подглава называется "Обогащение йогурта изолятом сывороточного белка и изучение физико-химических, реологических и микроструктурных свойств".

В данном исследовании изолят сывороточного белка был использован в производстве обезжиренного йогурта путем замены различных соотношений сухого обезжиренного молока и дальнейшего изучения физико-химических, реологических, микроструктурных и сенсорных свойств исследуемых образцов йогурта при хранении в течение 0, 7 и 15 дней. В качестве объектов исследования служили шесть образцов йогурта: йогурт с высоким содержанием жира (ЕБУ), обезжиренный йогурт (КБУ) и обезжиренный йогурт с добавлением 3, 5, 7 и 9% ИСБ. Результаты исследования вязкости образцов, представлены в табл. 1, где показано увеличение вязкости образцов повышением концентрации ИСБ.

Таблица 1 - Вязкость исследуемых образцов сгустков

Исследуемые образцы

Вязкость (сП)

FFY 2.88 ± 0.34 a

NFY 1.84 ± 0.45 c

NFYWPI-3 2.12 ± 0.73 b

NFYWPI-5 2.49 ± 0.32 ab

NFYWPI-7 2.31 ± 0.51 b

NFYWPI-9 2.49 ± 0.24 ab

Была изучена влагоудерживающая способность (ВУС) исследуемых образцов и установлено, что ВУС постепенно увеличивается с повышением доли ИСБ, очевидно, за счет денатурации сывороточных белков, что приводит к повышению синеретических свойств продукта, и негативно влияет на органолептические свойства образцов с высокой долей ИСБ. Также изучалась упругость исследуемых образцов йогурта. В результате чего было отмечено, что образец обезжиренного йогурта имел самую высокую упругость, а увеличение замены

обезжиренного молока на ИСБ привело к снижению упругости, как показано на рис. 2.

60 50 40

30 и

>>

и

20 10 0

500

400

tH

А 300

Н

о

кУ CP 200

с

100

0

ш Ш, 'Ш. 'Ш. 'Ш

NFY NFYWP-3 NFYWP-5 NFYWP-7 NFYWP-9 Ш WHC Yogurt samples Firmness

Рисунок 2 - Упругость (г) и влагоудерживающая способность (ВУС) образцов

С другой стороны, фенольные соединения являются микроэлементами, которые естественным образом встречаются в продуктах растительного происхождения; хотя их также легко получить в нашем рационе из таких продуктов, как фрукты, овощи, чаи и специи, однако, они не присутствуют естественным образом в йогурте.

На основании вышесказанного можно предположить, что расширит ассоримент новых функциональных продуктов питания, которые широко употребляются во всем мире. Данное исследование было направлено на разработку функционального обезжиренного йогурта с использованием инкапсулированных форм полифенолов, извлеченных из финиковых косточек. Косточки финика были выбраны для данного исследования, во-первых, из-за высокого содержания фитохимических веществ; во-вторых, они считаются отходами, получаемыми из плодов фиников, поэтому наш подход заключался в том, чтобы превратить отходы финикового производства в функциональные ингредиенты с добавленной стоимостью. Финиковые косточки были подготовлены для исследования путем промывки, сушки и измельчения. Далее, проводили извлечение фенолыных соединений методом водной и спиртовой экстракции при высокой и низкой концентрации спирта (98, 50 %) с или без дополнительного воздействия ультразвуком в течение 10 - 30 минут при перемешивании в течение двух часов. Чтобы определить возможность использования экстрагированных БАВ из финиковых косточек в составе пищевых продуктов были изучены антиоксидантная и антимикробная активности исследуемых образцов. Были подобраны рациональные режимы экстрагирования БАВ (полифенолов и флавоноидов) с высокой антиоксидантной активностью путем использования 50% этанола в качестве растворителя и ультразвукового воздействия в течение 20 минут, результаты исследования отражены на рис. 3.

Рисунок 3 - Оценка общего количества фенольных соединений, извлеченных из

финиковых косточек разными методами

Экстракт из финиковых косточек (ФК) был лиофилизирован и хранился в инкапсулированной форме при температуре (- 20 °С) до момента его дальнейшего использования при производстве йогурта функционального назначения. Концепция добавления лиофилизированных фенольных соединений в йогурт в инкапсулированной форме предложена в противовес тому, что использование неинкапсулированных форм БАВ в рецептурах продуктов питания может привести к их деградации в отношении восприимчивости к высокой температуре, разрушению во время производства продуктов питания, в щелочных условий среды продукта и в процессе хранения. Кроме того, во время пищеварения кишечные ферменты гидролизуют фенольные соединения перед всасыванием, что снижает их биодоступность. Инкапсулирование БАВ из финиковых косточек представляет собой решение вышеуказанных проблем и потенциал для улучшения количественных и качественных характеристик фенольных соединений, в частности их антиоксидантной активности в составе пищевых продуктах. В данной работе был использован метод инкапсулирования БАВ с помощью липосомальных форм с учетом эффективности их использования в производстве йогурта. Однослойные липосомы (первичные липосомы) производили с использованием

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хашим Махмуд Ахмед Мохиелдин Абделгвад, 2023 год

список литературы

1. Асафов, В.А. Функциональный высокобелковый напиток с гидролизатом казеина и белковыми фракциями молозива / В.А. Асафов, Н.Л. Танькова, Е.Л. Искакова // Инновации и продовольственная безопасность. - 2018. - № 2 (20). - С. 51-54.

2. Банникова, A.B. Молочные продукты, обогащенные сывороточными белками технологические аспекты создания / А.В.Банникова, И.А. Евдокимов // Молочная промышленность. - 2015. -№ 1. - С. 64-66.

3. Банникова, A.B. Функционапьно-техно-логические свойства сывороточных белковых продуктов: влияние изменений условий среды и вида обработки / А.В.Банникова, И.А.Евдокимов // Молочная промышленность. - 2015. - № 2. - С. 42-44.

4. Беспалова, Е.В. Изучение динамики снижения содержания лактозы при производстве высокобелкового молочного продукта для питания спортсменов / Е.В. Беспалова, О.В. Дымар, Т.А. Савельева // Весщнацыя напьнай акадэми навук Беларусь - 2013. - № 1. - С. 111-116.

5. Научно-методический подход к формированию информационного файла наилучших доступных технологий пищевой промышленности /

A.A. Борисенко [и др.] // Состояние и перспективы развития наилучших доступных технологий специализированных продуктов питания : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященный 60-летию со дня окончания Омского сельскохозяйственного института. - Омск : Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 2019. -С. 107-109.

6. Сывороточные ингредиенты: анализ рынка и перспективы производства / Д.Н. Володин [и др.] // Молочная промышленность. - 2015. -№ 3. - С. 19-22. - С. 60-62.

7. Забодалова, Л.А. Роль молока и молочных продуктов в формировании и поддержании интеллекта / Л.А. Забодалова // Питание и интеллект : сборник трудов научно-практической конференции. - Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. -2015.-С. 19-24.

8. Забодалова, Л.А. Технология молочных продуктов: современность и перспективы / Л.А. Забодалова // Вестник международной академии холода. - 2013. - № 2.-С. 19-22.

9. Забодалова, Л.А. Учет затрат при производстве различных видов молочных продуктов : учеб.-метод, пособие / Л.А. Забодалова, Л.А. Над-точий. - Санкт-Петербург : НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. - 39 с.

10. Зобкова, З.С. Выбор белковых ингредиентов, обогащающих и модифицирующих структуру кисломолочных напитков / З.С. Зобкова, Т.П. Фурсова, Д.В. Зенина // Актуальные вопросы индустрии напитков : сборник трудов. - Москва : Федеральный научный центр пищевых систем им.

B.М. Горбатова РАН, 2018. - С. 64-69.

11. Иванова, С.А. Пеногенерирование молочного сырья / С.А. Иванова // Молочная промышленность. - 2010. - № 1.-С.59-60.

12. Иванова, С.А. Пенообразующие свойства концентрата белков обезжиренного молока /

C.А Иванова // Техника и технология пищевых производств. - 2018. - № 4. - С. 12-21.

13. Катушонок, И.Г. Пути рациональной переработки молочной сыворотки и сывороточных белков / И.Г. Катушонок, Л.Н. Азолкина, М.П. Щетинин // Вестник Алтайской науки. - 2015. - № 1. — С. 379-384.

14. Технология молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь [и др.] ; под ред. A.M. Шалыгиной. -М. : КолосС, 2008. -455 с.

15. Белки молочной сыворотки: анализ компонентного состава в полиакриламидном геле, выделение основных сывороточных белков /

З.К. Мухидинов [и др.] // Известия академии наук Республики Таджикистан отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук. - 2008. - № 1 (130). - С. 52-57.

16. Разработка технологии и состава высокобелковой смеси мороженого / Л.А. Надточий [и др.] // Научный журнал НИУ ИТМО. - 2016. - № 4. -С. 50-57.

17. Технический регламент TP ТС 033/2013 Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (с изменениями на 19.12.2019 года) [Электронный ресурс] // СПС Консультант Плюс. - Режим доступа: http://www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_153289/ 74a9d3cb35eae017а08499277ссс0246с5162a2f/ (дата обращения: 28.03.2020).

18. Borcherding, К. Effect of protein content, casein-whey protein ratio and pH value on the foaming properties of skimmed milk / K. Borcherding, P.C. Lorenzen, W. Hoffmann // International Journal of Dairy Technology. - 2009. - Vol. 62. - № 2. - P. 161-169.

19. Foaming Capacity and Stability Lab Demo [Электронный ресурс] // Сайт «youtube.com». -Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v= RPdWMPzUI50 (дата обращения: 28.03.2020).

20. Levy, М. The effects of composition and processing of milk on foam characteristics as measured by steam frothing / M. Levy. - Louisiana State University, 2003. - P. 41.

Надточий Людмила Анатольевна -

к.т.н, доцент, доцент факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО, тел.: [phone], e-mail: [e-mail].

Карл Асель - магистрант факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО, тел.: [phone], e-mail: kart_asel@mail. ru.

Хашим Махмуд - аспирант факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО, тел.: [phone], e-mail: mahmood. hashem@gmail. com.

Павлова Анастасия Сергеевна - к.э.н, старший преподаватель факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО, теп.: [phone], e-mail: aspavlova@itmo. ru.

Бенденко Елена - инженер по качеству и пищевой безопасности ООО «Юнифуд», тел.: [phone], e-mail: elena.bendenko@ unifood.ru.