Microcapsulation of Fragaria ananassa fruit processing products is an effective method of preserving their antioxidant activity for food production
Authors: Нина Анатольевна Фролова, 
Published: January 2023

Производство пищевых продуктов, содержащих фитохимические компоненты (антиоксиданты, минеральные вещества), является актуальным направлением современной промышленности. Переработка фруктов и ягод, обладающих определенными функциональными и товароведными свойствами с максимальным сохранением биологически активных веществ при обработке, заслуживает пристального внимания со стороны перерабатывающих и пищевых предприятий. Плоды клубники (Fragaria ananassa) являются скоропортящимися и легко подвержены механическим повреждениям. Для их сохранения используют различные технологические приемы: получение соков, заморозка, приготовление полуфабрикатов и сушка плодов. Распылительная сушка - это быстрый и надежный метод, используемый для удаления воды из фруктовых соков, для увеличения срока годности и стабильности высушенного продукта. Использование мальтодекстрина в качестве высокомолекулярной добавки при распылительной сушке сока способствует инкапсулированию высушенного сока, обволакивая поверхность частиц с сохранением антиоксидантной способности при хранении и переработке. Микрокапсулирование сока Fragaria ananassa осуществляли в распылительной сушилке Mini Spray Dryer B290 (Швейцария) при следующих рабочих условиях: температура подачи 40 °C, поток подачи 7 см/мин, поток горячего воздуха 28 м/ч, аспирация 70 % и давление 1,5 бара. Температура на входе варьировалась: 150, 185 и 220 °С. Температурный диапазон был выбран для избегания разрушения микроструктуры порошков, а также способности к слипанию и агломерации. В статье определены рациональные параметры процесса сушки сока Fragaria ananassa с добавлением мальтодекстрина для микрокапсулирования его биоактивных компонентов. Распылительная сушка сока Fragaria ananassa с использованием концентраций мальтодекстрина 5 и 7,5 % и относительно низких температур сушки была наиболее благоприятной с точки зрения общей антиоксидантной активности и микроскопии исследуемых образцов. Оптимальные условия сушки для сохранения биологически активных соединений были найдены при использовании концентрации мальтодекстрина 5 % и температуре 185 °С. Данные технологические параметры получения порошков из сока Fragaria ananassa явились наиболее предпочтительными для микрокапсулирования биоактивных компонентов.

The production of food products containing phytochemical components (antioxidants, minerals) is an urgent direction of modern industry. The processing of fruits and berries with certain functional and commodity properties with maximum preservation of biologically active substances during processing deserves close attention from processing and food enterprises. Strawberry fruits (Fragaria ananassa) are perishable and easily susceptible to mechanical damage. In this sense, various technological techniques are used to preserve them: obtaining juices, freezing, preparing semi-finished products and drying fruits. Spray drying is a fast and reliable method used to remove water from fruit juices, used to increase the shelf life and stability of the dried product. The use of maltodextrin as high-molecular additives during spray drying of juice contributes to the encapsulation of dried juice, enveloping the surface of the particles while preserving the antioxidant capacity during storage and processing. Microencapsulation of Fragaria ananassa juice was carried out in a spray dryer Mini Spray Dryer B290 (Switzerland) under the following operating conditions: supply temperature 40 °C, supply flow 7 cm/ min, hot air flow 28 m/h, aspiration 70 % and pressure 1.5 bar. The temperature at the entrance varied 150, 185 and 220 C. The temperature range was chosen due to avoiding the destruction of the microstructure of powders, as well as the ability to stick together and agglomerate. The article defines the rational parameters of the process of drying Fragaria ananassa juice with the addition of maltodextrin for microcapsulation of its bioactive components. Spray drying of Fragaria ananassa juice using maltodextrin concentrations of 57.5 % and relatively low drying temperatures was the most favorable in terms of overall antioxidant activity and microscopy of the samples studied. Optimal drying conditions for the preservation of biologically active compounds were found using a maltodextrin concentration of 5 % and a temperature of 185 °C. These technological parameters of obtaining powders from Fragaria ananassa juice were the most preferable for microencapsulation of bioactive components.