Разработка новой биологогически активной добавки "Бетарон"

УДК: 663.5

Разработка новой биологогически активной добавки «Бетарон»

Л. П. Бессонова, д-р техн. наук, профессор, Л. В. Антипова, д-р техн. наук профессор, А. В. Ширикова, аспирант, А. В. Черкасова, аспирант, А. С. Шахов, аспирант Воронежский государственный университет инженерных технологий

Одним из ключевых факторов улучшения здоровья населения России в целом является рационализация питания, поскольку несбалансированный пищевой рацион на фоне экологических проблем может стать причиной серьезных нарушений в работе организма. Мировой и отечественный опыт свидетельствуют, что наиболее эффективным и целесообразным путем кардинального решения указанной проблемы является разработка и создание мощного промышленного производства различных типов оздоровительных продуктов питания, дополнительно обогащенных витаминами, макро- и микроэлементами до уровня, который соответствует физиологическим потребностям человека [1].

Дефицит витаминов является в настоящее время наиболее распространенным и одновременно наиболее опасным для здоровья отклонением питания от рациональных физиологически обоснованных норм.

Недостаточное потребление витаминов наносит существенный ущерб здоровью: снижает физическую и умственную работоспособность, сопротивляемость различным заболеваниям, усиливает отрицательное воздействие на организм неблаго-

приятных экологических условий, вредных факторов производства, нервно-эмоционального напряжения и стресса, повышает профессиональный травматизм, чувствительность организма к воздействию радиации, сокращает продолжительность активной трудоспособности [2-4].

многочисленные обследования больших групп населения в различных странах свидетельствуют: чем меньше поступление с пищей витаминов, чем ниже их уровень в крови, тем больше частота атеросклероза и многих видов рака, тем выше смертность от этих заболеваний.

Для насыщения внутреннего рынка и удовлетворения потребностей заинтересованного в данной продукции населения Россия импортирует необходимое количество функциональных продуктов питания, обладая, таким образом, емким внутренним рынком.

В настоящее время, по мнению экспертов, производство функциональных продуктов питания в России по итогам 2011 г. составило около 242 млн руб. в стоимостном, или 1732 тыс. кг в натуральном выражении, а по итогам 2012 г. - более 257 млн руб. [5].

Наиболее наглядно динамика развития функциональных продуктов

на российском рынке представлена на рис. 1.

Как следует из рис.1, производство функциональных продуктов росло достаточно высокими темпами до кризиса 2008-2009 гг. В 2009 г. темп роста к 2006 г. составлял более 400 %. Пик производства, по результатам рассмотренных 6 лет, пришелся на 2009 г. После него был резкий спад производства в 2010 г. и последующее небольшое снижение в 2011 г.

По мнению ряда экспертов, на сегодняшний день рынок этой продукции составляет 1,5 млрд долл. США в стоимостном выражении.

Лидерами в мировом потреблении биологически активных добавок к пище (БАД), как свидетельствуют опубликованные данные, являются сшА - 32 % от общей реализации в мире, ЕС - 24 % и Япония - 13 % . Показательно, например, что в Японии 78 % населения считают БАД к пище незаменимыми в поддержании сбалансированной диеты. В США основную долю в продажах БАД по-прежнему составляют витаминные комплексы (34 %), на втором месте по объему продаж находятся специализированные БАД с определенными функциональными свойствами (19 %) и третья позиция принадлежит БАД,

Рис. 1. Динамика производства функциональных продуктов питания в России в натуральном выражении в 2006-2013 гг., т

в составе которых преобладают растительные компоненты (17 %).

В настоящее время в период введения санкций Европейским Союзом и изоляции России нам необходимо развивать собственный рынок специализированных продуктов и БАД.

Цель исследования - разработка функциональной биологически активной добавки, содержащей бета-каротин. Бета-каротин относится к классу естественных пигментов каро-тиноидов, обладающих характерной красно-оранжевой окраской и использующихся в качестве пищевых красителей. Кроме того, бета-каротин является предшественником витамина А, обладает антиоксидантными, антиканцерогенными и иммуномо-дулирующими свойствами. Разработка натуральной БАД, содержащей бета-каротин и обладающей такими свойствами, является актуальной проблемой.

Для ее решения в работе поэтапно рассматривали следующие задачи: выбор исходного сырья; обоснование способов обработки сырья;

проектирование рецептуры БАД; приготовление БАД и исследование ее свойств;

разработка технической документации.

в качестве источника бета-каротина были выбраны морковь, сваренная на пару и измельченная, а также яичный желток, сваренный при температуре 60 °С в течение 1,5-2,0 ч.

Такой способ обработки моркови был выбран не случайно, так как по данным различных источников было установлено, что уровень усвоения каротина из вареной моркови в пять раз выше, чем у сырой [5]. Кроме того, научно доказано, что в вареном корнеплоде уровень антиоксидантов в три раза выше, чем в сыром, т .е. употребление моркови, прошедшей

Таблица 1

Сравнительная характеристика химического состава моркови и яичного желтка

Содержание, мг Минеральные вещества Содержание, мг

Витамины в яичном желтке в моркови в яичном желтке в моркови

Холин, В4 800,00 Кобальт(Со) 0,23 -

Никотиновая кислот, РР 2,69 1,00 молибден (Мо) 0,12 -

Ретинол,А(РЭ) 1,10 5,01 Хром (Сг) 0,007 -

Бета-каротин 0.21 9,00 Марганец (Мп) 0,07 -

Ретинол, А (А) 0.89 Медь (Си) 0,139 -

Фолиевая кислота, В9 0,224 9,00 Йод (I) 0,033 -

Пиридоксин, В6 0.46 - Цинк №) 3,105 0,20

Биотин, Н 0,56 - Железо ^е) 6,70 0,30

Пантотеновая кислота, В5 4,00 0,26 Сера (Б) 170,00 -

Тиамин, В1 0.24 0,06 Хлор (С1) 146,00 -

Рибофлавин, В2 0.28 0,07 Фосфор (Р) 542,00 35,00

Цианкобаламин, В12 0,018 - Калий (К) 129,00 24,00

Кальциферол, D 0,077 - Натрий (№) 51,00 69,00

Аскорбиновая кислота, С - 5,00 Магний (Мд) 12,00

Аскорбиновая кислота, С 0,63 Кальций (Са) 33,00

Селен (Бе) 0,1

Фтор 0,003

термообработку, многократно снижает риск образования злокачественных опухолей и замедляет процессы старения.

Для получения БАД использовали морковь столовых сортов с небольшой сердцевиной и темно-оранжевого цвета.

вторым компонентом, входящим в состав БАД, являлся яичный желток. Он содержит бета-каротин, витамин А и целый ряд других витаминов и минеральных веществ. Для сохранения всех полезных свойств куриного яйца предложено варить его при температуре Т = 60 °С в течение 1,5-2,0 ч, что позволяет сохранить его полезные свойства. Смешивание приготовлен-

ных компонентов - яичного желтка и моркови, позволяет получить витаминизированную смесь с содержанием большого количества полезных человеку веществ (табл.1).

Из табл. 1 видно, что морковь и яичный желток содержат бета-каротин, следовательно, объединяя эти два продукта, можно получить смесь, содержащую его в большем количестве. Кроме того, смесь будет содержать и другие полезные микро-нутриенты.

В яичном желтке содержится 16,2 г белков (в пересчете на 100 г продукта) , которые служат эмульгаторами и стабилизаторами при взбивании витаминизированной смеси. Пектиновые вещества, входящие в состав

Физико-химические характеристики БАДа «Бетарон»

Таблица 2

Сыпучесть Гранулометрический состав

Объемная масса, кг/м3 Скорость Угол естеств. Влажность, % Диаметр сита, мм Остаток на сите Форма и размер частиц, мм

вытекания откоса, град г %

416,66 1,184 55 Х =3,428 3,0 0,30 2,00 Частицы удлиненной формы с заостренными концами размером: а = 0,425; вср = 0,33 ср.

416,66 1,93 1,93 1,80 1,70 52 56 60 55 Х2=3,525 2,0 1,0 0,5 0,2 0,1 0,70 6,70 3,60 2,60 1,10 4,70 44,70 24,70 17,30 7,30

Х=1,84 Хср= 55,6 Х=3,477 15,0 100,0

моркови, также являются стабилизирующими агентами, обладающими к тому же радиопротекторными свойствами.

Для получения витаминизированной смеси кремообразного вида проводили взбивание яичного желтка (термически обработанного) до увеличения его объема в два раза, а затем в желток добавляли различное количество моркови, сваренной на пару, а также сахар и лимонную кислоту (для стабилизации смеси) и проводили сублимационную сушку. Порошок, полученный в результате сушки, имел оранжево-желтый цвет и приятный, ярко выраженный морковный вкус. На заключительном этапе определяли его физико-химические свойства: сыпучесть, объемную массу, гранулометрический состав и растворимость (табл. 2).

Как видно из табл.2, порошок характеризуется низкой влажностью,

Таблица 3

Пищевая ценность БАД «Бетарон»

Водорастворимые углеводы, % Белок, % Содержание витамина А, мкг/кг

66,5 9,78 51,2 ± 0,652

Таблица 4 Микробиологические показатели БАД «Бетарон»

Показатель Содержание, ед.

Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов 3,8Ч03

Бактерии группы кишечных _ палочек (колиформы):

Е.соП -

S.aureus -

В. cereus -

Патогенные микроорганизмы,

в том числе сальмонеллы:

дрожжи 18

плесени 4

высокой сыпучестью, о чем свидетельствуют скорость вытекания и угол естественного откоса, относительно однородным гранулометрическим составом, так как 86,7 % порошка осталось на ситах диаметром от 1,0 до 0,2 мм.

Растворимость порошка, которую определяли методом измерения массы сухого остатка, составила 87 %. Характеристика пищевой ценности БАД приведена в табл. 3.

Определение содержания бета-каротина в БАД проводили с помощью фотоэлектроколориметра. Динамика изменения его содержания в процессе хранения представлены на рис. 2.

Как видно из рис. 2, добавка, приготовленная из моркови и яичного желтка, содержала большее количество бета-каротина, а ее потери были ниже, чем у аналогов. Поэтому она стала основой получения новой БАД «Бетарон».

Микробиологические показатели БАД спустя месяц хранения приведены в табл.4.

Антиоксидантная активность БАД составляла 0,06139 мг/г.

По результатам исследования разработан проект технических условий на БАД «Бетарон», которая может применяться при производстве раз-

личных пищевых продуктов для обогащения их бета-каротином и витамином А.

ЛИТЕРАТУРА

1. Оттавей, П. Б. Обогащение пищевых продуктов и биологически активные добавки / П. Б. Оттавей. - СПб.: Профессия, 2010. - 350 с.

2. Борисенко, A.A. Проектирование сбалансированных поликомпонентных пищевых продуктов на основе их ну-триентното состава / А.А. Борисенко [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология. - 2005. - № 2-3. - С. 106-107.

3. Дроздова, Л.И. Продукты здорового питания профилактического направления / Л.И. Дроздова // Мат-лы международного симпозиума «Федеральный и региональный аспекты политики здорового питания». - Кемерово: 2003. -С. 138-144 с.

4. Коровина, Н.А. Дефицит витаминов и микроэлементов у детей: современные

подходы к коррекции / Н.А. Коровина.-М.: Медпрактика, 2004. - 56 с.

5 meduniver.com> MedicaL..po[ezni. varenie_ovochi.html

Разработка новой биологогически активной добавки «Бетарон»

Ключевые слова

бета-каротин; биологически активная добавка; планирование полнофакторного эксперимента; физико-химические показатели; функциональные продукты

Реферат

Причиной развития алиментарно зависимых заболеваний является нарушение питания и, в первую очередь, - дефицит витаминов. Улучшение продуктов питания по составу микронутриентов является важнейшей задачей, стоящей в настоящее время перед работниками пищевой промышленности. Данная задача решается путем обогащения готовых продуктов дефицитными микронутри-ентами либо отдельного их приема в виде биологически активных добавок к пище. В статье рассматриваются целесообразность и способ получения новой пищевой биологически активной добавки «Бетарон», содержащей бета-каротин. который является предшественником витамина А, обладает антиоксидантными, антиканцерогенными и иммуномодулирующими свойствами. Отличительная особенность данного способа получения «Бетарона» -подготовка входящих в состав БАД компонентов. Рецептурный состав витаминизированной смеси включает: яичный желток, сваренный при температуре 60 0С в течение 1,5-2,0 ч до консистенции помадки, морковь, сваренную на пару до готовности и измельченную, сахар и лимонную кислоту. Соотношение компонентов, входящих в состав витаминизированной смеси, получено в ходе планирования полнофакторного эксперимента с помощью программы БТАТ1БТ1СА. Исходные компоненты взбивали и подвергали вакуум-сублимационной сушке при остаточном давлении 30-50 Па до влажности 3,4-3,6 %. Полученный после сушки порошок имел оранжево-желтый цвет и приятный, ярко выраженный морковный вкус. В работе приведены результаты исследований физико-химических показателей качества БАД «Бетарон» и характеристика ее пищевой ценности. Экспериментальные исследования проводили в условиях НИЛ кафедры технологии переработки продуктов животного происхождения (ТПЖП) Воронежского государственного университета инженерных технологий.

Авторы

Бессонова Людмила Павловна, д-р техн. наук, профессор, Антипова Людмила Васильевна, д-р техн. наук, профессор, Ширикова Анжелика Валентиновна, аспирант, Черкасова Анна Владимировна, аспирант, Шахов Артем Сергеевич, аспирант Воронежский государственный университет инженерных технологий, 394036, г. Воронеж, пр-т Революции, д. 19, lpb.bessonova@yandex.ru

Development of a New Biologically Active Additives «Betaron»

Key words

beta-carotene; biologically active additive (BAA); planning multi-factor experiment; physico-chemical parameters; functional foods

Abstracts

Malnutrition and, first of all, the deficiency of vitamins are main reasons for the development of alimentary-dependent diseases. The improvement of food products in the composition of micronutrients is an important task standing now before food manufacturers. This task is solved by fortifying food products with the deficient micronutrients, or by their using as biologically active food additives. This article considers the feasibility and method of obtaining a new biologically active food additive «Betaron», containing beta-carotene which is a precursor of A vitamin and has antioxidant, anticarcinogenic and immunomodulatory properties. The preparation of its constituents is a distinctive feature of this method. The formulation of the vitaminized mixture includes: egg yolk cooked at the temperature of 60

°C for 1.5 - 2.0 hours to obtain the consistency of fondants, carrots steamed until fully cooked, and shredded, sugar and citric acid. The ratio of the constituents of the vitaminized mixture has been obtained in the course of planning the multi-factor experiment using the STATISTICA program. The initial constituents have been churned and subjected to the vacuum freeze-drying at the residual pressure of 30-50 PA to obtain the moisture of 3,4-3,6%. The powder produced after drying, had an orange-yellow color and a pleasant, marked carrot taste. The article gives the results of studying physical and chemical parametres of the «Betaron» BAA quality and the characteristics of its food value. Experimental studies have been carried out in the laboratory of the Department of Technology of Animal Products Processing, Voronezh State University of Engineering Technologies (VSUET).

Authors

Bessonova Lyudmila Pavlovna, Doctor of Technical Science, Professor, Antipova Lyudmila Vasilyevna, Doctor of Technical Science, Professor, Shirikova Anzhelika Adentinovna, Graduate Student, Cherkasova Anna Vladimirovna, Graduate Student, Shakhov Artyom Sergeevich, Graduate Student

Voronezh State University of Engineering Technology, 19, Prospekt Revolyutsii, Voronezh, 394000, lpb.bessonova@yandex.ru