Дозировки введения дигидрокверцетина в молочные продукты

Применение дигидрокверцетина в молочной промышленности
Влияние пищевой добавки дигидрокверцетина на качество молочных продуктов
Антиоксидантная активность дигидрокверцетина, а также его эффективность изучались на
таких молочных продуктах, как сухое молоко, сухое цельное молоко, соево-молочные
концентраты, сливочное масло, сгущенное молоко, йогурт, творог, сыр. Были выпущены
ряд патентов о применении дигидрокверцетина в молочных продуктах питания.
Сухое молоко и сухое цельное молоко
Ингибирующее действие дигидрокверцетина при добавлении его в сухое молоко было
подробно изучено Российским государственным медицинским университетом,
Московской медицинской академией им. И.М. Сеченова и Всероссийским научноисследовательским институтом молочной промышленности. Объектами исследования
служили образцы сухого молока, выработанные на Калининском молочноконсервном
комбинате (Саратовская область) по способу с добавкой 0.02%, 0.08% или 0.2%
дигидрокверцетина от массы липидов. Пробы для анализа готовили путем добавления к
1.0 г сухого молока 10.0 мл фосфатного буфера (40 мМ КН2РО4, 100 мМ KCI, рН 7.5),
полученную эмульсию инкубировали в течение 1 ч при комнатной температуре и
постоянном перемешивании.
При исследовании образцов сухого молока, изготовленных с добавлением 0.02, 0.08 или
0.2% дигидрокверцетина от массы липидов, выявлено дозозависимое снижение как
интенсивности хемилюминесценции (ХЛ), так и накопления малонового диальдегида
(МДА). Например, при содержании дигидрокверцетина 0.2% интенсивность ХЛ и
накопление МДА составили около 10% по сравнению с контролем.
Для того, чтобы оценить способность дигидрокверцетина тормозить автоокисление
липидов сухого молока в период его длительного хранения, исследователи провели
эксперимент на сухом молоке, хранящемся в течение 8 месяцев при температуре 20±2°С.
Пробы анализировали на О, 3, 6 и 8 месяцы хранения. В ходе исследования было
обнаружено, что интенсивность Ре2+-индуцированного свечения молока без добавления
дигидрокверцетина незначительно увеличивалась в течение первых 6 месяцев хранения,
повышаясь в 1,7 раза по сравнению с исходным уровнем к 8 месяцу. У образцов сухого
молока с дигидрокверцетином интенсивность ХЛ в процессе изменялась аналогичным
образом, однако была существенно ниже, чем у соответствующих образцов молока,
изготовленных без добавления дигидрокверцетина. Наибольшее ингибирование люминолзависимой Fe2+-индуцированной ХЛ молока наблюдалась при содержании
дигидрокверцетина 0.08% и 0.2% от массы липидов. Через 6 месяцев хранения
интенсивность ХЛ у образца с 0.2% дигидрокверцетина была в 4 раза ниже по сравнению
с контрольным образцом, а через 8 месяцев - ниже в 2,6 раза, что на 90% меньше, чем в
контрольном образце.
На основании этих результатов можно сделать вывод о том, что дигидрокверцетин
эффективно защищает липиды молока от Fe2+-индуцированной пероксидации. Доказано,
что добавление дигидрокверцетина положительно сказывается на снижении количества
накапливаемых в сухом молоке продуктов окисления.
Эффективность применения дигидрокверцетина в производстве сухого молока была также
описана в работе Коренковой И.А. Антиокислительную активность сухого молока с
1
дигидрокверцетином устанавливали химическими методами: степень окисленности
молочного жира - хемилюминесцентным методом, стойкость молочного жира - по методу
Монина-Шетти. Кроме того, продукты были оценены и биологическими тестами.
Антиоксидантную активность сухого молока с дигидрокверцетином оценивали по уровню
перекисного окисления липидов в гомогенатах печени животных двумя путями: при
моделировании патологического процесса in vivo и в условиях токсического поражения
печени тетрахлорометаном in vivo. Влияние дигидрокверцетина определяли по изменению
содержания малонового диальдегида (МДА) в гомогенате печени по сравнению с
контролем. Кормление дигидрокверцетин-содержащим сухим молоком вызвало
достоверное снижение скорости пероксидного окисления липидов по сравнению с
контролем примерно в 2 раза при расчетном количестве 1-2 мг дигидрокверцетина/г
печени. В экспериментах in vivo крысам профилактически в течение 7 дней вводили
внутрь дигидрокверцетин-содержащий пищевой продукт, а в конце опыта вызывали CCUиндуцированный гепатит. При этом скорость пероксидного окисления липидов в контроле
повышалась в 3 раза, в то время как за счет профилактического многократного
перорального введения сухого молока с дигидрокверцетином печень животных
существенно предохранялась от усиления процессов пероксидного окисления липидов.
ВНИМИ были проведены исследования по использованию дигидрокверцетина при
производстве молочных консервов. В результате испытаний была разработана технология
сухого цельного молока «Особое», устойчивого к окислительной порче. Проведена ее
апробация на крупном молочном комбинате «Истра-Нутриция».
В ходе исследования было установлено, что добавление дигидрокверцетина положительно
складывается на снижении количества накапливаемых в сухом цельном молоке «Особое»
продуктов окисления. Величина индекса окисленности в продукте после 24 месяцев
хранения на складах не превышала требуемых значений и соответствовала индексу
окисленности сухого цельного молока без дигидрокверцетина, отвечающего требованиям
стандарта после 8 месяцев хранения продукта в холодильнике.
На основании выполненных исследований увеличен срок годности сухого молока
«Особое» до 2 лет в неотапливаемом складе, что послужило основой для включения его в
номенклатуру резервируемых продовольственных продуктов Росрезерва по линии
чрезвычайных ситуаций.
Соево-молочный концентрат
На базе Дальневосточного Государственного Аграрного Университета были проведены
исследования эффективности дигидрокверцетина при добавлении его в соево-молочные
концентраты.
Для исследования были выбраны соево-молочные концентраты, включающие разные
соотношения растительного и животного жиров (30:70; 50:50; 40:60). Дигидрокверцетин
вносили в спиртовом 40% растворе в количестве 0,02; 0,05; 0,08; 0,2; 0,5% к массе жира в
продукте, в нормализованную сгущенную молочную смесь перед гомогенизацией смеси.
В результате исследования было установлено, что внесение дигидрокверцетина оказывает
влияние на снижение количества накапливаемых в соево-молочном концентрате
продуктов окисления. При хранении в течение года величина индекса окисленности не
превышала требуемых значении и была в пределах нормы. Кроме того, добавление
дигидрокверцетина способствовало увеличению сроков хранения готового продукта в 2
раза, не изменяя при этом органолептических свойств соево-молочного концентрата.
2
Изучение антиоксидантных свойств дигидрокверцетина при внесении его в соевомолочный концентрат, проводилось также Решетник Е.И. Эксперимент был проведен в
продукте, хранящемся в течение 14 месяцев при температуре (20±2) °С. Пробы
анализировали с определенной периодичностью (3, 6, 8, 12 и 14 месяцев) и
регистрировали интенсивность Fe+ - индуцированной хемилюминесценции (ХЛ) в
присутствии люминола. Установлено, что интенсивность Fe2+ -индуцированного
свечения продукта без антиоксиданта ДКВ не изменялось в течение 1 месяца хранения и
незначительно повышалась в следующие 2 месяца, оставаясь стабильным на протяжении
полугода у продуктов с дигидрокверцетином и без него. Через 6 месяцев хранения в
контрольном варианте начался рост интенсивности ХЛ, повышаясь в 1,7 раза к 10 месяцам
хранения. У образцов с дигидрокверцетином интенсивность ХЛ изменялась аналогичным
образом, однако была существенно ниже, чем у соответствующих образцов контрольного
варианта.
К концу эксперимента (14 месяцев) интенсивность ХЛ образцов с дигидрокверцетином
была на уровне, соответствующем контрольным образцам со сроком хранения 6 месяцев.
У контрольных образцов через 14 месяцев этот показатель увеличился в 1,9 раза, что в 2,5
раза превосходило первоначальные значения.
Сливочное масло
В Московском государственном университете прикладной биотехнологии проводили
исследование антиоксидантной активности ряда фловоноидов на примере добавление их в
сливочное масло с массовой долей жира 82,2 %. Исследуемые образцы с антиоксидантами
и контрольные хранились в термостате при температуре 37±2 ОС и холодильнике (t= 4±2
ОС) в течение месяца. В ходе опыта дигидрокверцетин продемонстрировал максимальную
антиоксидантную способность.
Экспериментальные данные показали, что рациональной дозой, при которой является
максимальная антиоксидантная активность, для дигидрокверцетина является 0.025%.
Коэффициент окисления дигидрокверцетина составил 0.626, таким образом, данный
антиоксиданты оказывает максимальное ингибирующее действие.
Дальневосточным Государственным Аграрным Университетом, г. Благовещенск
Амурской области, в 2005-2006 гг. были проведены исследования по разработке и
выпуску опытных партий сливочного масла с дигидрокверцетином. Дигидрокверцетин
вносили в масло в количестве 0,02, 0,05, 0,1, 0,3,0,5% к массе жиров в продукте.
Основными показателями, характеризующими изменения качества масла при хранении,
являются: кислотность жира и плазмы масла, стойкость жира при 102°С, пероксидное
число. Глубину окисления устанавливали по величине пероксидного числа. При проверке
влияния тепловой обработки на антиоксидантную активность дигидрокверцетина было
выявлено, что концентрация дигидрокверцетина изменялась незначительно. Развитие
окислительных изменений оценивали по количеству первичных продуктов окисления.
Полученные данные позволяют сделать вывод, что при внесении дигидрокверцетина в
сливочное масло, образование активных радикалов замедляется на ранних стадиях
хранения, при этом количество перекисей жировой фракции остается на допустимом
уровне даже при превышении сроков хранения продукта.
Сыр
3
Во ВНИИ маслоделия и сыроделия исследовали влияние дигидрокверцетина на качество и
срок хранения плавленого сыра «Славянский» с массовой долей жира 55%, влаги -53%. В
ходе исследования было установлено, что дигидрокверцетин способствовал снижению
интенсивности роста массовой доли окисленных веществ в 2,5 раза по сравнению с
контролем. Перекисное число в жировой фракции сыров с дигидрокверцетином
увеличилось в 1.4 раза, когда как в контрольном образце без дигидрокверцетина - в 4,3
раза. Было рекомендовано вносить дигидрокверцетин в сырную смесь в количестве 0,02%
от массы жира в продукте (чуть более 50 г. на 1 тонну сыра 55% жирности).
Для придания сырной пасте специальных свойств и предохранения молочного жира от
окислительной
порчи
бьшо
рекомендовано
использование
антиоксиданта
дигидрокверцетина. В результате проведенных исследований установлено, что процесс
окисления молочного жира достоверно замедляется в сырной пасте с добавлением
дигидрокверцетина.
Творог
Научно-исследовательским институтом пищевых производств и специальных пищевых
технологий совместно с ВНИМИ проведены работы по созданию технологии
сублимированного творога длительного срока годности с использованием в качестве
антиокислителя дигидрокверцетина. В промышленных условиях были выработаны две
партии сублимированного творога с дигидрокверцетином и без него. Продукт заложили
на длительное хранение при двух температурных режимах: 20±5°С и не выше 10°С. На
основании проведенных исследований срок хранения сублимированного творога с
дигидрокверцетином увеличен до 25 месяцев, что на 7 месяцев больше срока хранения
ранее существовавшего сублимированного творога, где в качестве антиокислителя
использовали кверцетин или смесь аминокислот гидролизатную.
В другом исследовании дигидрокверцетин вносили в творожный десерт 5,5% в
концентрации 0,025% на 100 грамм продукта. В ходе исследования установлено, что в
период хранения молочных продуктов с дигидрокверцетином активная кислотность
снизилась с 4,56±0,02 до 4,54±0,01 при продолжительности хранения 54 суток, в
контрольных образцах это количество достигло 4,30±0,01. Показатель титруемой
кислотности (°Т) увеличивался для молочных продуктов с дигидрокверцетином с 85±2 до
115±2, когда как для контрольных образцов с 84±2 до 116±2.
Йогурт
Объектами исследований авторами были выбраны термофильные молочнокислые
культуры: 1) болгарская палочка; 2) термофильные молочнокислые стрептококки; 3) их
сочетание в соотношении 1:4 — закваска для йогурта. Дигидрокверцетин вводили перед
сквашиванием в стерильное молоко с массовой долей жира 4% в количестве 0,02% к массе
жира. В ходе исследования было установлено, что в образцах с дигидрокверцетином
кислотообразование происходило медленнее, к концу эксперимента кислотность
продуктов была на 5-15% ниже, чем в контрольных образцах. Кислотность в образцах с
дигидрокверцетином, сквашенных Lactobacillus bulgaricus от 20 по 74-е сутки была ниже в
среднем на 12-13% по сравнению с кислотностью контрольных образцов. По сравнению с
кислотностью перед хранением кислотность к 108-м суткам возросла в контрольном
образце более чем в 3 раза в опытном с дигидрокверцетином - в 2,3 раза.
Сгущенное молоко
4
Дальневосточным Государственным Аграрным Университетом, г. Благовещенск в 20052006 гг. были проведены исследования по разработке и выпуску опытных партий молока
сгущенного с дигидрокверцетином.
Введение дигидрокверцетина (ДКВ) в сгущенное молоко с сахаром улучшает качество и
увеличивает сроки хранения данных молочных продуктов. Дигидрокверцетин вносили в
сгущенное молоко в количестве 0,02, 0,05, 0,1, 0,3, 0,5% к массе жиров в продукте.
Исследуемые образцы сгущенного молока с сахаром хранили при температуре О
градусов, +10 градусов, + 20 градусов. В ходе исследования было установлено, что при
производстве сгущенного молока наиболее целесообразным оказалось внесение
дигидрокверцетина в количестве до 0,05% от массы жиров.
Дозировки введения дигидрокверцетина в молочные продукты
Наименование молочного продукта
Дозировка
дигидрокверцетина
введения
Йогурт 7,5% жирности
0.025% на 100 г. продукта
Кефир, йогурт, изготовленные из стерилизованного 0.02% от массы жира
молока 4% жирности
Майонез до 50% жирности
0.25% от массы продукта
Молоко сгущенное
0.05 кг. на 100 кг. продукта
Плавленый сыр
0,02% от массы жира продукта
Обогащенный молочный продукт
0.01 - 0.1% от массы продукта
Сгущенное молоко
не более 1% от массы жира
Сливки
0.02% от массы жира
Сливки, сметана, йогурт, кефир из сухого цельного 0.056 г. на 1 кг. сухого цельного
молоко 25% жирности
молока
Сливочное масло 82.2% жирности
0.025% на 100 г. продукта
Сметана 15% жирности
0.025% на 100г. продукта
Сухое молоко
0,02% от массы жира (200мг на 1
кг жира)
Сухое молоко
0.05% на 100г. продукта
Сухое молоко 15% жирности
0.035 г. на 1 кг. продукта
Сухое молоко 20% жирности
0.046 г. на 1 кг. продукта
Сухое молоко 25% жирности
0.056 г. на 1 кг. продукта
Творожный десерт 5.5% жирности
0.025% на 100г. продукта
Ферментированные молочные десерты
0.056% от общего веса продукта
Методы введения дигидрокверцетина в молочные продукты
A) Цельное или обезжиренное молоко или нормализованную смесь из них пастеризуют,
вводят дигидрокверцитин (ДКВ) в количестве 0,005-0,2% к массе сухого вещества молока
в продукте. Введение ДКВ осуществляют в виде горячего водного раствора или 10%
водно-спиртового раствора в соотношении ДКВ и растворитель 1:10. Далее сгущают на
вакуум-выпарной установке до достижения массовой доли сухих веществ 30-75% и сушат
на распылительных сушильных установках при температуре горячего воздуха,
5
поступающего в сушильную башню 16-180°С и отработанного воздуха на выходе из
сушильной башни 65-80°С. Полученный продукт после сгущения можно
гомогенизировать, упаковывать и стерилизовать, а в процессе сгущения можно вводить
сахарный сироп.
Б) Количество вносимого ДКВ составляет для лечебно-профилактических целей от 0,055
до 2,0% к массе сухих веществ молока, что обеспечит продукту радиопротекторные
свойства; ДКВ вносят перед сгущением, чтобы предотвратить перекисное окисление
липидов молока, в виде горячего водного раствора или 10%-ного водно-спиртового
раствора в соотношении ДКВ и растворитель 1:10 и раствор смешивают с молоком в
пропорции 1:30.
B) Внесение дигидрокверцетина в высокожирные сливки. Предварительно пищевую
добавку смешивали с частью общего количества сырья и последовательно вносили при
перемешивании. Работы проводились по следующей технологической схеме: приемка и
подготовка сырья —охлаждение —сепарирование —пастеризация — сепарирование —
нормализация — подготовка и внесение антиоксиданта — термомеханическая обработка
— упаковка. Все технологические операции проводили по традиционной технологической
схеме, температурные режимы производства использовались согласно нормативной
документации.
Г) Внесение ДКВ в сгущенное молоко. Для этого 0,5 кг. дигидрокверцетина вводят в 1
тонну цельного молока, растворяют при перемешивании и направляют в дальнейший
технологический цикл.
Д) Разработан технологический процесс производства соево-молочного концентрата с
дигидрокверцетином в следующей последовательности: приемка и подготовка сырья,
нормализация, пастеризация, сгущение, подготовка дигидрокверцетина и внесение его в
сгущенную смесь, гомогенизация сгущенной смеси, сушка, упаковка и маркировка.
Дигидрокверцетин вносили в спиртовом 40% растворе в количестве 0.02%, 0.05%, 0.08%,
0.2%, 0.5% к массе жира в продукте, в номализованную сгущенную соево-молочную
смесь перед гомогенизацией смеси.
Е) В сливочные масла дигидрокверцетин вносится в виде 40%-ого спиртового раствора
после нормализации.
Ж) В кисломолочные продукты дигидрокверцетин вносится перед сквашиванием в
стерильное молоко.
Практическое применение дигидрокверцетина в молочной промышленности
Сухое цельное молоко «Особое» (ТУ 9223-142-00419785-98).
Сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского института молочной
промышленности совместно с Научно-исследовательским институтом проблем хранения
была разработана технология сухого цельного молока 25%-ной жирности Молоко коровье
цельное сухое «Особое» длительного срока хранения с дигидрокверцетином. Расход
дигидрокверцетина - около 50 г. на 1000 кг. сухого молока.
Срок хранения сухого цельного молока «Особое» составляет 24 месяца в потребительской
таре и 12 месяцев в транспортной. Это послужило основой для включения Сухого
цельного молока «Особое» в номенклатуру резервируемых продовольственных товаров
6
Росрезерва по линии чрезвычайных ситуаций. В ГОСТ 4495-87 указан срок Сухого
цельного молока без дигидрокверцетина - не более 8 месяцев при холодильном хранении
1-10°С.
Молоко сухое «Особое» (ТУ 9223-313-00419785-2003)
Данный продукт включен в реестр предприятий Росрезерва.
Молоко сухое «Особое» является продуктом с длительным сроком годности (2 года в
потребительской таре и 12 месяцев в транспортной) и предназначено для
непосредственного употребления в пищу и промпереработки.
Продукт имеет свойственные пастеризованном молоку вкус и запах, консистенцию в виде
мелкого сухого порошка или порошка, состоящего из агломерированных частиц, цвет белый с легким кремовым оттенком.
Пищевая ценность продукта (г в 100 г продукта): влага 4,0; жир 25,0; белок- 26,0;
углеводы 37,5; энергетическая ценность - 479 ккал.
Состав: молоко коровье; сливки; молоко обезжиренное; дигидрокверцетин; флавоцен;
витамин С.
Молоко сухое «Флуколакт» с содержанием жира 15, 20 и 25% (ТУ 9223-391-0041978506)
Всероссийским научно-исследовательским институтом молочной промышленности
разработано сухое молоко функционального назначения с дигидрокверцетином
«Флуколакт».
Срок хранения сухого молока зависит от вида упаковки и условий хранения и составляет
12,18 и 32 месяца.
Содержание дигидрокверцетина - 0,003; 0,004; 0,005% в продуктах с массовой долей жира
15%, 20% и 25% соответственно.
Продукты растительно-молочные сухие «Флуколакт» с массовой доля жира 15, 20,
25% (ТУ 9226-402-00419785-05)
В данном продукте молочный жир полностью заменен растительным. В зависимости от
вида упаковки и условий хранения сроки годности в продуктах предусмотрены от 10 до 32
месяцев. Расчетное количество дигидрокверцетина на 1000 кг. сухого продукта при
жирности продукта 15% составляет 35 грамм, 20% - 46 г., 25% - 56 г.
Сухая молочная смесь «Флаволакт» (ТУ 9123-012-00036400-93)
Дигидрокверцетин обладает выраженным радиопротекторным свойством - повышает
устойчивость организма к радиационному воздействию и может использоваться как
профилактическое средство в зонах с радиационным загрязнением окружающей среды.
Всероссийским Научно-исследовательским институтом молочной промышленности
совместно с Институтом питания РАМН и Московской медицинской академией им. И.М.
Сеченова создан новый продукт с радиозащитными свойствами «Флаволакт». Сухая
молочная смесь "Флаволакт" рекомендована в качестве лечебно-профилактического
7
детского питания для детей от 1 года и старше, проживающих в зонах, подвергшихся
радиационному загрязнению. Продукт рекомендован для детей в возрасте Срок годности
сухого молока: 12 месяцев.
Апробация
технологии
нового
продукта
осуществлялась
на
Пугачевском
молочноконсервном комбинате Саратовской области и молочноконсервном комбинате
ОАО «Истра-Нутриция», где бьшо выработано соответственно 1500 и 2000 кг.
Творог сублимационной сушки «Особый» (ТУ 9223-236-00419785-00)
ВНИМИ разработана технология производства творога сублимационной сушки. Срок
годности творога - 24 месяца при температуре не выше 25°С, что на 7 месяцев больше
срока годности ранее разработанного сублимированного творога, где в качестве
антиокислителя использовали кверцетин или гидролизатную смесь аминокислот.
Мороженое с растительным жиром (ТУ 9226-146-00419762-06)
ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии разработана техническая документация на мороженое с
растительным жиром. В соответствии с указанным документом возможно производство с
растительным жиром 6,0%, 8,0%, 10,0% и 12,0% жирности.
В качестве источника жира предусмотрено применение кокосового масла, растительных
жиров и масложировых систем, отвечающих техническим требованиям и показателям
безопасности растительных жиров и масложировых систем для производства мороженого,
указанных в «Реестре растительных жиров и масложировых систем для мороженого».
Ассортимент мороженого с растительным жиром значительно расширен за счет
применения пищевкусовых продуктов предусмотрено применение какао-порошка, кофе,
цикория, сиропа крем-брюле, фруктов, орехов, арахиса, изюма, цукатов, кураги,
чернослива, джема, повидла, варенья, фруктового наполнителя, мармелада, мягкой
карамели, вареного сгущенного молока, кокосовой стружки, цветной крошки.
Для создания в продукте вкуса и аромата молочных продуктов рекомендовано
использование натуральных и идентичных натуральным ароматизаторов масла
сливочного и сливок.
С целью предотвращения в мороженом с растительным жиром окислительной порчи жира
в данной документации предусмотрено применение пищевой добавки дигидрокверцетина.
Биойогурт Термостатный 2,5% натуральный 0,5л
Йогурт, изготовленный путем добавления в молоко особой закваски, в состав которой
входят живые молочнокислые культуры и термофильные стрептококки. Обработан в
термостате, благодаря чему все полезные свойства "живого" продукта сохранены.
Употребление термостатных молочных продуктов улучшает работу желудочно-кишечной
системы, повышает иммунитет, обогащает организм витаминами.
Состав: молоко нормализованное, закваска на чистых культурах термофильного
молочнокислого стрептококка и болгарской молочнокислой палочки, пробиотические
культуры, пектин, аскорбиновая кислота, дигидроквертцетин
Срок хранения: 45 дн. Энергетическая ценность (на 100 г.): 54 ккал. Белки (на 100 г.): 3.2
г. Жиры (на 100 г.): 2.5 г. Углеводы (на 100 г.): 4.7 г.
8