Experimental studies of technological losses of cholecalciferol and iodine during fortification of dairy products
Authors: Золотин А.Ю. , Симоненко С.В. , Симоненко Е.С. , Семенова Е.С. , Бегунова А.В. 
Published: May 2024

В настоящей статье излагаются результаты экспериментального исследования технологических потерь холекальциферола и йода при обогащении продукта на основе козьего молока. При разработке продуктов для детского питания практика обогащения продуктов биологически активными веществами является нормой. Целесообразность использования кальциферола и йода для обогащения продуктов детского питания обусловлена их физиологически позитивными функциональными свойствами, распространенностью йододефицитных состояний, устойчивым дефицитом витамина D в рационах. Технология получения продуктов на молочной основе предусматривает их тепловую обработку, при этом витамин D и йод относятся к термолабильным веществам, что делает актуальным определение их потерь, связанных с тепловым воздействием в технологическом процессе производства обогащенных продуктов. Базовый состав разрабатываемого обогащенного пастообразного продукта включает козье молоко, фруктовый или ягодный наполнитель или ягодное пюре, камедь акации, гидроколлоид. Базовый вариант процесса получения продукта включает технологическую операцию нагревания молочной смеси до температуры (81±1) °С и выдерживание смеси при этой температуре в течение 1–2 мин. Внесение в молочную смесь витамина D и йода осуществляется до операции нагревания смеси. При исследовании потерь витамина D холекальциферол использован в 3 формах: водный раствор, масляный раствор (носитель – среднецепочечные триглицериды), мицелированный водо- и жирорастворимый (носитель – полиоксиэтилен), йод – в 4 формах: йодированный молочный белок, концентрат сывороточных йодированных белков, порошок ламинарии японской, йодированный калий. Анализ содержания витамина D и йода в экспериментальных образцах проводился до и после тепловой обработки образцов с использованием стандартных методик. Тепловая обработка образцов реализована по схеме: нагревание образца до (80±1) °С на водяной бане в течение 7 мин – выдерживание при температуре (80±1) °С в течение 1 мин – охлаждение до (50±1) °С в течение 15 мин. Потери витамина D и йода определяли по снижению их относительного содержания в образцах после тепловой обработки. Наиболее существенные потери витамина D имели место в случае использования витамина в форме триглицеридного раствора (36,8 %масс); потери витамина при использовании водного раствора составили 9,9 %, коллоидного раствора в полиоксиэтилене – 10,8 % масс. Органические формы йода (йодированные белки, порошок ламинарии) проявили значительно большую устойчивость к тепловому воздействию по сравнению с неорганической формой (йодат калия). Потери йода составили: концентрат сывороточных йодированных белков – 7,3 %масс, йодированный молочный белок – 12,7 %масс, порошок ламинарии – 26 %масс, йодат калия – 93 %масс. Полученные данные являются результатом аналитического тестирования образцов пастообразного молочного продукта, полученного в лабораторных условиях при конкретном температурно-временном режиме, но они могут рассматриваться в качестве оценочных для молочных продуктов, при выработке которых применяются подобные режимы тепловой обработки (напитки, кисели, взбитые продукты).

This article presents the results of an experimental study of technological losses of cholecalciferol and iodine during the fortification of a product based on goat milk. When developing baby food products, the practice of fortifying products with biologically active substances is the norm. The feasibility of using calciferols and iodine to fortify baby food products is due to their physiologically positive functional properties, the prevalence of iodine deficiency conditions, and the persistent deficiency of vitamin D in diets. The technology for producing dairy-based products involves their heat treatment, while vitamin D and iodine are heat-labile substances, which makes it relevant to determine their losses associated with heat exposure in the technological process of producing fortified products. The basic composition of the developed enriched paste product includes goat milk, fruit or berry filler, or berry puree, acacia gum, hydrocolloid. The basic version of the process for obtaining the product includes the technological operation of heating the milk mixture to a temperature of (81±1) °C and maintaining the mixture at this temperature for 1–2 minutes. Vitamin D and iodine are added to the milk mixture before the mixture is heated. When studying vitamin D loss, cholecalciferol was used in three forms: aqueous solution, oil solution (carrier medium-chain triglycerides), mineralized water- and fat-soluble (carrier polyoxyethylene); iodine – in four forms: iodized milk protein, iodized whey protein concentrate, Japanese kelp powder, iodized potassium. The content of vitamin D and iodine in the experimental samples was carried out analytically before and after heat treatment of the samples using standard methods. Thermal treatment of the samples is carried out according to the following scheme: heating the sample to (80±1) °С in a water bath for seven minutes – maintaining at a temperature of (80±1) °С for one minute – cooling to (50±1) °С for fifteen minutes. The loss of vitamin D and iodine was determined by the decrease in their relative content in the samples after heat treatment. The most significant losses of vitamin D occurred when the vitamin was used in the form of a triglyceride solution (36.8 % by weight); the loss of vitamin when using an aqueous solution was 9.9 %, and that of a colloidal solution in polyoxy ethylene was 10.8 % by weight. The limited form of iodine (iodized proteins, kelp powder) showed significantly greater resistance to heat compared to the inorganic form (potassium iodate). Iodine losses were: iodized whey protein concentrate – 7.3 % by weight; iodized milk protein – 12.7 % by weight, kelp powder – 26 % by weight; potassium iodate – 93 % wt. The data obtained are the result of analytical testing of samples of a paste-like dairy product obtained in laboratory conditions under a specific temperature-time regime, but they can be considered as evaluative for dairy products, the production of which uses similar heat treatment regimes (drinks, jelly, whipped products).