Биофлавоноиды в составе пищевых продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биофлавоноиды в составе пищевых продуктов

Постановка проблемы. В пищевой промышленности, в частности в технологии производства натуральных полуфабрикатов, существенной проблемой является непродолжительный срок хранения, который ограничивается предельным микробиальным загрязнением и как следствие изменением качества продукта [1]. Интенсивность развития микробиологических или физико-химических процессов связана с ограниченностью технологических воздействий на сырье. Технологические приемы лишь в незначительной степени удлиняют срок хранения пищевых продуктов. Большую эффективность имеет использование консервирующих добавок, которые, как правило, синтетического происхождения. Эти ингредиенты улучшают внешний вид продукции, обеспечивают надлежащее санитарное состояние в течение установленного срока хранения, но не гарантируют абсолютную безопасность для здоровья потребителей, вызывая аллергические реакции и повышая устойчивость патогенной микрофлоры к действию лекарств [2]. пищевой биофлавоноид питание продукт

Оптимальным решением этой проблемы является поиск природных полифункциональных веществ, обеспечивающих длительное время хранения продукции, замедление автолитических и окислительных процессов. Наиболее перспективными для использования в пищевой промышленности натуральными консервантами является комплекс полифенольных соединений растительного сырья, так называемых биофлавоноидов [3, 4].

В связи с этим целью проведенного исследования было изучение возможности и особенности применения биофлавоноидов в пищевой промышленности на примере существующих и перспективных составов продуктов питания.

Основное изложение материала

Для предупреждения процессов окисления и повышения биологической ценности продуктов питания в их состав вводят пищевые добавки антиоксидантного действия. Роль последних заключается в дезактивации катализаторов окисления, или в нейтрализации активных форм кислорода, что приводит к обрыву цепей окисления и образованию неактивных продуктов. К настоящему времени известен ряд синтетических антиоксидантов. Однако большое значение придается исследованиям антиокислительных свойств природных соединений, в том числе полифенольных, которые объединяют несколько групп соединений по наличию 1,3-дифенилпропанового скелета С6-С3-С6 [2, 5].

Флавоноиды - самый многочисленный класс природных фенольных соединений. К флавоноидам относятся природные соединения, представляющие собой различные производные бензо-г-пирона (хромона) [6]. В зависимости от структуры ядра выделяют катехины, лейкоантоцианы, антоцианы, флавононы, флавоны, флавонолы, халконы (Рисунок 1).

Рисунок 1 Структурные формулы некоторых классовфлавоноидов

Антиоксидантная активность флавоноидов зависит от расположения функциональных групп в структуре ядра. Конфигурация, замещение и общее количество гидроксильных групп существенно влияют способность улавливать радикалов и на механизм протекания взаимодействия флавонов со свободными радикалами [7, 8]. Биологическая активность флавоноидов проявляется в подавлении перекисных процессов уже на начальной стадии. Они играют роль «ловушек» супероксид-радикала и перекиси водорода, что противостоит дальнейшему образованию более токсичных продуктов. Но на этом их функция не ограничивается. Флавоноиды проявляют «цепьобрывающую» активность. Другими словами, они также являются «ловушками» и вторичных активных форм кислорода, пероксинитрита, перекисей липидов и свободных радикалов, образующихся под воздействием на организм токсиканов.

Антиоксидантное действие флавоноидов может реализовываться различными механизмами действия, но наибольший эффект получен при совместном действии с витаминами С и Е, в отличие от состояния, если бы каждый из этих антиоксидантов действовал по отдельности.

Наиболее распространенными источниками флавоноидов являются такие растения как зверобой (лат. Hypericum), ромашка (лат. Matricaria), череда (лат. Bidens), в перспективе рассматриваются софора (лат. Styphnolуbium) каштан (лат. Castбnea), ольха (лат. Alnus) и др. (таблица 1).

Таблица 1

Растительные источники флавоноидов, используемых в качестве микроингредиентов пищи

Анализ данных, приведенных в таблице 1 показывает, что наиболее часто в составе полифенольного комплекса растительного сырья встречаются флавоноиды: рутин, кверцетин и лютеолин, структуры которых представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 Структурные формулы флавоноидов

Согласно данным аналитических исследований отдельные флавоноиды и их комплексы нашли применение в молочной, масложировой, мясной, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности (Рисунок 3).

Рисунок 3 Направления использования флавоноидов в пищевой промышленности

Самый используемый флавоноид в пищевой промышленности - дигидрокверцетин.

В пищевой промышленности дигидрокверцетин используют в двух направлениях:

1) как антиоксидант, позволяющий увеличить срок годности продукта;

2) в качестве пищевой добавки при создании парафармацевтической продукции.

Применение дигидрокверцетинав в мясной, рыбной и молочной продукции обусловлено существенной экономии при закладке продуктов на длительное хранение, благодаря существенному сокращению логистических операций. Благодаря уникальным антиоксидантным свойствам дигидрокверцетина, получаемого из комлевой части сибирской лиственницы, будут полностью сохраняться органолептические свойства продуктов, но срок хранения продуктов увеличивается примерно в два с половиной раза. При этом стоимость конечной продукции остается практически неизменной [11].

Дигидрокверцетин активно используется и на птицефабриках, это вызвано тем, что в условиях рыночной экономики очень сильно возросли требования к качеству мяса цыплят-бройлеров, поэтому на их питание обращается особое внимание. И здесь стоит заметить, что речь идет не только о наличии питательных веществ в их рационе, но и о содержании минеральных веществ, витаминов и других биологически активных веществ. Данный комплексный подход требует глубоких научных исследований совместимости, системы их применения, а также влияния на состояние обменных процессов в птичьем организме, продуктивность и качество самой продукции. В настоящее время достигнуты значительные успехи в указанной сфере. Важной частью такого достижения является применение антиоксидантов природного происхождения, к числу которых относится и биофлавоноид дигидрокверцетин, который является основным составляющим компонентом кормовой добавки Экостимул-2, так как его использование в составе премиксов для кур поспособствовало улучшению переваримости основных питательных веществ в организме птицы. Ввиду его уникальных свойств как перехватчика свободных радикалов и комплексообразователя, дигидрокверцетин признан эталонным антиоксидантом [12].

В молочной и масложировой промышленности биофлавоноид дигидрокверцетин используется в качестве антиокислителя, поскольку значительно увеличивает срок годности пищевых продуктов, но не обладает aллергизирующими, эмбриoтоксичными, иммунoтоксичными и мутагенными свойствами, оказывая противоспалительное, гиполипиoдемическое, капиллярoукрепляющее, гастропрoтекторное и радиопротекторное действие. Кроме того, он относится к малоопасным веществам. Для липидов, которые содержатся и в молочных изделиях, характерно окисление, что приводит к салистому вкусу и потере питательных веществ, из-за чего при потреблении может возникнуть некоторое количество патологических состояний в организме [13].

Использование биофлавоноидов в хлебопекарной промышленности рассмотрим на примере экстракта зеленого чая, который позволяет обогатить хлебные изделия флавоноидами. Установлено, что при потреблении 300 грамм хлебобулочных изделий, которые обогащены флавоноидами за счет экстракта зеленого чая, на 31,6 % обеспечивается потребность человека в активном компоненте, но состав рецептуры и способ выпечки влияют на сохранность флавоноидов. Так, например, процент флавоноидов в зависимости от способа выпечки составляет 26,7-67,5 %, от рецептуры - 35,0-53,0 %. Наибольшее их содержание отмечается у подовых изделий с большими корками, которые относятся к малому развесу [14].

Внесение дигидрокверцетина в рецептуру продуктов способствует торможению свободнорадикальных процессов и пероксидному окислению липидов клеточных мембран, что препятствует развитию патогенных процессов в организме. В качестве защиты от окисления молочного жира выступают и естественные антиокислители, присутствующие в молоке, - токoферол, ретинoл, аскорбиновая кислота, каротинoиды и некоторые аминокислоты. Однако их количество колеблется, а активность в процессе обработки молочных продуктов снижается, поэтому вводятся антиокислители. Исследованиями подтверждено, что дигидрокверцетин является нетоксичным, физиологически безвреденым для человека, обладает высокой активностью при малых концентрациях, не придает посторонних привкусов и запахов и не меняет цвет продукта при его использовании. Он также устойчив к температурным (до 90 ^°С) и механическим воздействиям в используемых технологиях при получении молочной продукции. Так, например, образование активных радикалов в сливочном масле после внесения дигрокверцетина замедляется на ранних стадиях хранения, однако даже при превышении 8-месячного срока хранения количество перекисей жировой фракции остается на допустимом уровне [13].

Дигидрокверцетин получают из древесины лиственницы сибирской, он относится к группе витамина Р, обладает высокой степенью биологической активности и оказывает положительное действие на обменные реакции и динамику различных патологических процессов (тормозит развитие опухолей, снижает вероятность заболевания диабетом, обладает сосудоукрепляющим действием, поэтому данный флавоноид активно используют в других областях промышленности: ликероводочной и виноделии, кондитерской и хлебобулочной промышленности и др. [15].

Токоферол является антиоксидантным средством, которое можно рассматривать как вещество, продлевающее срок годности продуктов, защищающее их от порчи, такой как прогорклость и изменения цвета. Окислительная прогорклость является необратимым процессом, который может существенно задерживаться добавлением антиоксидант в масложировую промышленность.

Список используемых источников

1. Региональный рынок потребительских товаров и продовольственная безопасность в условиях Сибири и Арктики: материалы VIII Международной научно-практической онлайн-конференции / отв. ред. В. Г. Попов. Тюмень: ТИУ, 2019. 294 с.

2. Наумова, Н. Л. О пищевой ценности растительного сырья, используемого в производстве макаронных изделий / Н. Л. Наумова, Д. Г. Лигостаев // АПК России. 2017. Т. 1, № 24. С. 154-159.

3. Бутина, Э. А. Разработка технологии и оценки потребительских свойств витаминно - минеральных премиксов с использованием растительных фосфолипидов [Рукопись]: дис.... канд. техн. наук: 05.18.15 / Э. А. Бутина; Кубанский гос. тех. университет. Краснодар, 2015. 180 с.

4. Еремеева, Н. Б. Совершенствование технологии производства экстрактов из плодово-ягодного сырья с антиоксидантым действием и разработка направлений их использования [Рукопись]: дис.... канд. техн. наук: 25.00.15 / Н. Б. Еремеева ; Cамарский. гос. тех. университет. Самара, 2018. 180 с.

5. Наумова, Н. Л. Современный взгляд на проблему исследования антиоксидантной активности пищевых продуктов / Н. Л. Наумова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2014. Т. 2, № 1. С. 5-8.

6. Либберт Э. В. Физиология растений / Э. В. Либберт - М.: Мир, 1976.271с.

7. E. H. Kelly, R. T. Anthony, and J. B. Dennis, “Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure-activity relationships,” Journal of Nutritional Biochemistry, vol. 13, no. 10, pp. 572-584, 2002.

8. A. K. Pandey, A. K. Mishra, and A. Mishra, “Antifungal and antioxidative potential of oil and extracts derived from leaves of Indian spice plant Cinnamomum tamala,” Cellular and Molecular Biology, vol. 58, pp. 142-147, 2012.

9. Государственной фармакопеи СССР XI издания (ГФ XI) выпуска 2 "Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье"

10. Тихонов, Б.Б. Комплексная экстракция гликанов и флавоноидов из растительного сырья [Текст] / Б.Б. Тихонов, А.И. Сидоров, Э.М. Сульман [и др.] // Вестник ТвГТУ. 2011. № 19. С. 57-63.

11. И.В. Гаврюшина, Д.Г. Погосян. Технология хранения и переработки продукции животноводства [Электронный ресурс]: практикум для выполнения лаб.-практ. занятий / Погосян Д.Г., Гаврюшина И.В. Пенза: РИО ПГСХА, 2013. 202 с.

12. Уминский А.А. Биохимия флавоноидов и их значение в медицине / А.А Уминский, Х. Хавстеен Бент, В.Ф. Баканева и др. Пущино, 2007. 262 с.

13. Э. С. Токаев, Г. Г. Манукьян // Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. n 9. с. 36-39. Библиогр.: с. 38-39

14. Жамукова Жанета Мачраиловна. Разработка технологии хлебобулочных изделий функционального назначения с использованием биофлавоноидов зеленого чая [Рукопись]: дис.... канд. техн. наук: 05.18.01 / Ж. М. Жамукова; Московский государственный университет пищевых производств. Москва, 2006. 162 с.

15. Плотников М.В. Лекарственные препараты на основе дикверцитина / М.В. Плотников, Н.А. Тюкавкина, Т.М. Плотников // Томск.: Изд-во Томского университета. 2005, 228 с

Размещено на Allbest.ru