Розробка нанотехнологій сиркових десертів та плодоовочевих кріодобавок для їх виготовлення як збагачувачів БАР, структуроутворювачів та барвників

Автор(и)

  • Raisa Pavlyuk Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0003-3440-0451
  • Viktoriya Pogarskaya Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0001-8031-5210
  • Ekateryna Balabai Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0001-6942-8556
  • Aleksey Pogarskiy Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0001-8714-9518
  • Tetiana Stukonozhenko Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0003-1880-1714

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.169646

Ключові слова:

нанотехнологія, сиркові десерти, плодоовочева сировина, механоліз, механокрекінг, гомогенізація, кріообробка, α-амінокислота, БАР

Анотація

Розроблено новий спосіб та нанотехнологію сиркових десертів для здорового харчування, які включають як інновацію механічну обробку сирного зерна, що супроводжується процесами механоактивації та неферментативного каталізу казеїн-кальцій-фосфатних комплексів в нанорозмірну форму. Розроблено нанотехнологію кріодобавок із плодів та овочів, які використані в сиркових десертах як збагачувачі біологічно активними речовинами (БАР), натуральні структуроутворювачі та барвники. Застосування кріодобавок дає можливість виключити необхідність використання харчових домішок та синтетичних добавок Сиркові десерти знаходяться в нанорозмірній формі та відрізняються високим вмістом натуральних БАР плодів та овочів (β-каротину, фенольних сполук, дубильних речовин, хлорофілів, L-аскорбінової кислоти), розчинних пектинових речовин.

Як основу сиркових десертів використовували знежирений кисломолочний сир. Як сировину для плодоовочевих кріодобавок використовували каротиновмісні плоди (гарбуз, абрикоси, обліпиха), цитрусові (лимон з цедрою), топінамбур, шпинат, яблука.

Гомогенізацію сиру розглянуто як технологічний прийом, що призводить до отримання гомогенної структури та до процесів механоактивації і механолізу – руйнування молекул білку до окремих складових. При цьому відбувається збільшення масової частки вільних α-амінокислот та простих пептидів, розмір яких становить від 0,3 до 1,5 нм. Показано, що 40…45 % зв’язаних α-амінокислот трансформуються у вільну легкозасвоювану форму за рахунок механокрекінгу білку та його компонентів з мінеральними речовинами.

Розроблені плодоовочеві кріопасти є джерелом унікального комплексу натуральних БАР: фенольних сполук (1…2,1 %), каротиноїдів (32,6…45,6 мг в 100 г), L-аскорбінової кислоти (102…260 мг в 100 г), хлорофілів (800…1680 мг в 100 г).

У порівнянні з вихідною сировиною плодоовочеві кріопасти відрізняються високим вмістом розчинних пектинових речовин та за вмістом БАР перевищують якість свіжої сировини в 2,5…3,5 рази за рахунок вилучення при отриманні кріопаст прихованих неактивних форм у вільну форму.

Розроблені сиркові десерти за вмістом БАР перевищують відомі аналоги

Біографії авторів

Raisa Pavlyuk, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України

Кафедра технологій переробки плодів, овочів і молока

Viktoriya Pogarskaya, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Доктор технічних наук, професор, лауреат Державної премії України

Кафедра технологій переробки плодів, овочів і молока

Ekateryna Balabai, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Кандидат технічних наук

Кафедра технологій переробки плодів, овочів і молока

Aleksey Pogarskiy, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Аспірант

Кафедра технологій переробки плодів, овочів і молока

Tetiana Stukonozhenko, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Аспірант

Кафедра технологій переробки плодів, овочів і молока

Посилання

  1. Dietary protein quality evalution in human nutrition. Report of an FAO Expert Consultation (2013). Food and agriculture organization of the united nations Rome. Available at: http://www.fao.org/ag/humannutrition/35978-02317b979a686a57aa4593304ffc17f06.pdf
  2. Strategy on Diet, Physical Activity and Health: report of a Joint WHO/FAO/UNU. Expert Consultation (2010). Geneva: World Healt Organization.
  3. Tutel'yan, V. A. et. al. (2010). Nauchnye osnovy zdorovogo pitaniya. Moscow: Izdatel'skiy dom «Panorama», 816.
  4. Innovation in ice cream manufacturing. Shaking a traditional dairy category. Available at: http://www.allfoodexperts.com/innovation-in-ice-cream-manufacturing-shaking-a-traditional-dairy-category/
  5. Askew, K. (2017). VERU's 'shock-freezing' tech creates ice cream with 'more taste, less calories'. Available at: https://www.foodnavigator.com/Article/2017/10/06/VERU-s-shock-freezing-tech-creates-ice-cream-with-more-taste-less-calories
  6. Pavliuk, R. Yu., Poharska, V. V., Radchenko, L. O. et. al. (2017). Novyi napriamok hlybokoi pererobky kharchovoi syrovyny. Kharkiv: Fakt, 380.
  7. Pavlyuk, R., Pogarskaya, V., Pogarskiy, A., Kakadii, I., Stukonozhenko, T. (2018). Development of the nanotechnology for wellness products “NatureSuperFood” fruit and vegetable ice­cream sorbets with a record content of biologically active substances. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (96)), 59–68. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.148071
  8. Pavlyuk, R., Pogarska, V., Timofeyeva, N., Bilenko, L., Stukonozhenko, T. (2016). Exploring the processes of cryomechanodestruction and mechanochemistry when devising nano-technologies for the frozen carotenoid plant supplements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (84)), 39–46. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.86968
  9. Pavlyuk, R., Pogarska, V., Kakadii, I., Pogarskiy, A., Stukonozhenko, T. (2017). Influence of the processes of steam-thermal cryogenic treatment and mechanolysis on biopolymers and biologically active substances in the course of obtaining health promoting nanoproducts. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (11 (90)), 41–47. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.117654
  10. Hartmann, U.; Patrikeev, L. N. (Ed.) (2017). Faszination Nanotechnologie. Moscow: Laboratoriya znaniy, 176.
  11. Joseph, T., Morrison, M. (2006). Nanotechnology in Agriculture and Food. Institute of Nanotechnology. Available at: https://www.nanowerk.com/nanotechnology/reports/reportpdf/report61.pdf
  12. Pavlyuk, R., Pogarska, V., Yurieva, O., Skripka, L., Abramova, T. (2016). Technology of healthy processed cheese products without melting salts with the use of freezing and non-fermentative catalysis. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (83)), 51–61. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.81415
  13. Marshall, R. T., Goff, H. D., Hartel, R. W. (2003). Ice Cream. Springer, 371. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-0163-3
  14. Clarke, C. (2015). The Science of Ice Cream. Unilever.
  15. Topolska, K., Filipiak-Florkiewicz, A., Florkiewicz, A., Cieslik, E. (2017). Fructan stability in strawberry sorbets in dependence on their source and the period of storage. European Food Research and Technology, 243 (4), 701–709. doi: https://doi.org/10.1007/s00217-016-2783-0
  16. Yangilar, F. (2015). Effects of Green Banana Flour on Ice Cream’s Physical, Chemical and Sensory Properties. Food Technology and Biotechnology, 53. doi: https://doi.org/10.17113/ftb.53.03.15.3851
  17. De Souza Fernandes, D., Leonel, M., Del Bem, M. S., Mischan, M. M., Garcia, É. L., dos Santos, T. P. R. (2017). Cassava derivatives in ice cream formulations: effects on physicochemical, physical and sensory properties. Journal of Food Science and Technology, 54 (6), 1357–1367. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-017-2533-8
  18. Ozdemir, C., Arslaner, A., Ozdemir, S., Allahyari, M. (2015). The production of ice cream using stevia as a sweetener. Journal of Food Science and Technology, 52 (11), 7545–7548. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-015-1784-5
  19. Goraya, R. K., Bajwa, U. (2015). Enhancing the functional properties and nutritional quality of ice cream with processed amla (Indian gooseberry). Journal of Food Science and Technology, 52 (12), 7861–7871. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-015-1877-1
  20. Pavlyuk, R., Pogarska, V., Balabai, K., Pavlyuk, V., Kotuyk, Т. (2016). The effect of cryomechanodestruction on activation of heteropolysaccaride-protein nanocomplexes when developing nanotechnologies of plant supplements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (82)), 20–28. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.76107
  21. Pavlyuk, R., Pogarskaya, V., Cherevko, O., Pavliuk, V., Radchenko, L., Dudnyk, E. et. al. (2018). Studying the complex of biologically active substances in spicy vegetables and designing the nanotechnologies for cryosupplements and nanoproducts with health benefits. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (94)), 6–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133819
  22. Pavlyuk, R., Pogarska, V., Mikhaylov, V., Bessarab, O., Radchenko, L., Pogarskiy, A. et. al. (2018). The study of bas complex in chlorophyll­containing vegetables and development of health­improving nanoproducts by a deep processing method. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (92)), 48–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127158
  23. Pavlyuk, R., Pogarskaya, V., Radchenko, L., Yurieva, O., Gasanova, A., Abramova, A., Kolomiets, T. (2015). The development of technology of nanoextracts and nanopowders from herbal spices for healthful products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (75)), 54–59. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43323
  24. Stringer, M., Dennis, K. (2004). Ohlazhdennye i zamorozhennye produkty. Sankt-Peterburg: Professiya, 492.
  25. Sinha, N. K., H'yu, I. G. (2014). Nastol'naya kniga po pererabotke plodoovoschnoy produktsii. Sankt-Peterburg: Professiya, 912.
  26. Tuan Pham, Q. (2014). Freezing time formulas for foods with low moisture content, low freezing point and for cryogenic freezing. Journal of Food Engineering, 127, 85–92. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.12.007
  27. Misra, N. N., Koubaa, M., Roohinejad, S., Juliano, P., Alpas, H., Inácio, R. S. et. al. (2017). Landmarks in the historical development of twenty first century food processing technologies. Food Research International, 97, 318–339. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.05.001
  28. The Effect of Storage Temperature on the Ascorbic Acid Content and Color of Frozen Broad Beans and Cauliflowers and Consumption of electrical Energy during Storage (Turkish with English Abstract) (2015). Gida: Journal of Food, 11 (5). Available at: https://doaj.org/article/f6cf2689b10743ff95faa483fd8d6956
  29. Min, K., Chen, K., Arora, R. (2014). Effect of short-term versus prolonged freezing on freeze–thaw injury and post-thaw recovery in spinach: Importance in laboratory freeze–thaw protocols. Environmental and Experimental Botany, 106, 124–131. doi: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2014.01.009
  30. James, S. J., James, C. (2014). Chilling and Freezing. Food Safety Management, 481–510. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-381504-0.00020-2
  31. Kaprel'yants, L. V. (1997). Funktsional'nye produkty. Kyiv: Enter Prims, 312.
  32. Spirichev, V. B. (1993). Skol'ko cheloveku vitaminov nado. Moscow: Nauka, 185.
  33. Spirichev, V. B., Shatnyuk, L. N., Poznyakovskiy, V. M. (2004). Obogaschenie pischevyh produktov vitaminami i mineral'nymi veschestvami. Novosibirsk: Izd-vo SGU.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-06-06

Як цитувати

Pavlyuk, R., Pogarskaya, V., Balabai, E., Pogarskiy, A., & Stukonozhenko, T. (2019). Розробка нанотехнологій сиркових десертів та плодоовочевих кріодобавок для їх виготовлення як збагачувачів БАР, структуроутворювачів та барвників. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11 (99), 13–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.169646

Номер

Том 3 № 11 (99) (2019): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Raisa Pavlyuk, Viktoriya Pogarskaya, Ekateryna Balabai, Aleksey Pogarskyi, Tetiana Stukonozhenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.