Дигидрокверцетин и арабиногалактан – натуральные пищевые добавки в продуктах сыроделия и маслоделия

Рост внимания потребителя к здоровому питанию спровоцировал появление на рынке целой плеяды функциональных ингредиентов, полезных для здоровья.

Дигидрокверцетин получают из комлевой части даурской лиственницы

Одним из них является дигидрокверцетин (ДКВ) – флавоноид, получаемый из комлевой части даурской лиственницы. Он не токсичен, физиологически безвреден для организма человека, обладает высокой биологической и антиоксидантной активностью при небольших концентрациях, не придает посторонних привкусов и запахов пищевым продуктам.

Флавоноид входит в состав более, чем 100 БАД

Дигидрокверцетин в настоящее время используется более чем в 100 биологически активных добавках к пище и лекарственных средствах, а также в продуктах питания и косметической продукции, которая подвержена процессам окисления.

Исследованиями ВНИИМС установлена эффективность применения дигидрокверцетина в качестве антиоксиданта в высокожирных плавленых сырах и сливочном масле.

Качеством плавленых сыров можно управлять посредством торможения окислительных процессов

Плавленые сыры в процессе хранения не претерпевают ферментативных изменений при условии изготовления их с соблюдением регламентируемых требований. Признаки порчи плавленых сыров, как правило, являются следствием изменений их жировой фракции, которые, в основном, сводятся к окислительным процессам. Торможение окислительных процессов жировой фракции плавленых сыров – это наиболее реальный путь стабилизации их качества в течение продолжительного периода времени.

Технологические свойства дигидрокверцетина позволяют использовать его в производстве плавленого сыра

Особенности технологии плавленых сыров позволяют использовать в их производстве различные добавки функционального назначения. Технологические свойства дигидрокверцетина обуславливают возможность применения его в производственном цикле изготовления плавленых сыров. Это, прежде всего, устойчивость к температурным воздействиям (температура плавления сырной смеси от 80 °С до 90 °С), растворимость, отсутствие цвета и запаха, а также нетоксичность и физиологическая безвредность.

ВНИИМС была изучена эффективность влияния на качество высокожирных плавленых сыров добавок природного происхождения с антиокислительным действием: масляного экстракта розмарина («Окси Лесс»), дигидрокверцетина, горчицы в порошке, смеси пряностей на основе нескольких видов растений. Эффективность их действия оценивалась в сравнении с антиоксидантом синтетического происхождения – бутилгидрокситолуолом.

Было установлено, что по антиокислительной активности добавки природного происхождения не уступают бутилгидрокситолуолу, а некоторые превосходят его.

Флавоноид способствует торможению процесса окисления жировой фракции

Влияние ДКВ на качество и срок годности высокожирных плавленых сыров исследовали на плавленом сыре «Славянский» с массовой долей жира 55 %, влаги – 53 %. ДКВ способствует снижению интенсивности увеличения массовой доли окисленных веществ в 2,5 раза по сравнению с контролем. После 150 сут хранения перекисное число в жировой фракции сыров с ДКВ увеличилось в 1,4 раза. Для сравнения, в образцах плавленых сыров с розмарином данный показатель увеличился в 1,6 раза, с бутилгидроокситолуолом – 2,2 раза. ДКВ способствует торможению процесса накопления окисленных веществ в плавленом сыре. Так, после 150 сут хранения сыра с ДКВ данный показатель увеличился на 29 %, тогда как в образце сыра с ДКВ и розмарином – на 39 %, с бутилгидроокситолуолом – на 45 %, в контрольном образце – на 72 %. ДКВ способствует увеличению сроков годности продукта до 150 сут, не влияя при этом на органолептические показатели.

Внесение ДКВ в состав высокожирных плавленых сыров в количестве 0,02 % от массы жира способствует снижению показателей массовой доли окисленных веществ и перекисного числа в 2,8 раза, кислотного числа – в 2 раза по сравнению с контролем. Внесение ДКВ в состав плавленых сыров способствует увеличению срока годности продукта в 2–2,5 раза по сравнению со сроком годности сыров традиционного состава.

Изучено влияние ДКВ на качество и срок годности сливочного масла. Определены антиоксидантные свойства ДКВ по интенсивности биохимической порчи сливочного масла «Крестьянское» в процессе хранения, в том числе окисленность жировой фазы в условиях ускоренной порчи при температуре хранении масла (30±2) °С с целью выбора наиболее эффективной дозы его использования в качестве антиокислителя.

Использование дигидрокверцетина в технологии сливочного масла дает положительный эффект

Использование ДКВ в дозах внесения 150, 200 и 250 мг/кг жира оказало положительное влияние на сохранение жировой фазы сливочного масла в сравнении с контрольными образцами (без использования ДКВ).

Показатель индукционного периода молочного жира, выделенного из свежевыработанного масла без добавок, составил 32 ч. В жировой фазе масла, выработанного с ДКВ, этот показатель увеличился пропорционально дозе внесения добавки, соответственно до 34,0; 35,5 и 37,0 ч.

Индукционный период жировой фазы через трое суток хранения увеличился в 1,17; 1,33 и 1,37 раза по сравнению с контрольным образцом.

Лучшие показатели имели образцы масла, выработанного с добавлением ДКВ в количестве 200 мг/кг жира и более. ДКВ также позволяет стабилизировать качество сливочного масла при его хранении.

В результате выполнения работы научно обоснована целесообразность применения этой пищевой добавки и установлены рекомендуемые сроки годности сливочного масла.

Дигидрокверцетин также имеет перспективу использования в упаковке для сливочного масла

Дигидрокверцетин также имеет перспективу как компонент активной упаковки для сливочного масла, подобно кверцетину, входящему в состав антиоксидантного пергамента, разработанного Троицкой бумажной фабрикой, в оптимизации технологии которого принимал активное участие ВНИИМС.

Применение дигидрокверцетина в плавленых сырах разрешено ТР ТC 029/2012 «О безопасности пищевых добавок». В то же время использование этой высокоценной пищевой добавки в сливочном масле в данном документе без основания не допускается.

Арабиногалактан получают из древесины лиственницы разных видов

Арабиногалактан (АГ) – комплексный природный водорастворимый полисахарид, экстрагируемый из древесины лиственницы разных видов. Представляет собой аморфный порошок белого, бледно-серого или бледно-кремового цвета, без вкуса и запаха.

При получении арабиногалактана из лиственницы, на выходе экстрагируется вещество с наиболее полезными свойствами

Арабиногалактан относится к группе гидрокарбонатных соединений. Состоит из цепочечных соединений галактозы и арабинозы, соединенных между собой бетагликозидными связями. Содержится в ряде фруктов, моркови, редисе, пшенице, зернах кофе, эхинацее. Однако уникальным источником арабиногалактана служит лиственница. Именно она дает возможность получить арабиногалактан с наиболее полезными свойствами.

По физико-химическим свойствам АГ характеризуется низкой вязкостью, высокой клейкостью, отсутствием острой и хронической токсичности, влагоудерживающим эффектом, биоразлагаемостью, устойчивостью в кислой среде и при температурной обработке.

Вещество является источником растворимых пищевых волокон

Арабиногалактан обладает широким спектром биологических свойств. Являясь источником растворимых пищевых волокон, АГ улучшает питание, всасывание питательных веществ и состояние желудочно-кишечного тракта и может рекомендоваться как нутрицевтик или функциональная добавка к пище в ежедневной диете.

Соединение может быть использовано в технологии молочных продуктов

Благодаря хорошей диспергирующей способности АГ может использоваться для приготовления пищевых продуктов (йогурт, соки, напитки, сухое молоко, кондитерские изделия), обогащенных минеральными добавками (йодид калия, фосфат или карбонат кальция, соединения железа, цинка, селена) и витаминами (A, C, D, E, комплекс витаминов B). Эти продукты служат источником растворимых диетических волокон, а также биодоступных витаминов и микроэлементов, с сохранением вкусовых качеств.

Показана перспективность использования АГ с добавками известных антиоксидантов дигидрокверцетина и кверцетина для увеличения сроков хранения продуктов питания.

Физико-химические и биологические свойства АГ во многом определили сферы потребления его в пищевой промышленности. Таким образом, в пищевой промышленности арабиногалактан используют в трех направлениях:

• в качестве загустителя, желирующего агента и стабилизатора;

• как источник растворимых пищевых волокон и клетчатки;

• в качестве пищевой добавки при создании продуктов питания с парафармацевтическими свойствами.

Методическими рекомендациями Государственного санитарно-эпидемиологического нормирования РФ № 2.3.1.1915.-04 от 2004 г. «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» установлен адекватный и верхний допустимый уровень потребления арабиногалактана в количестве от 10 до 20 г/сут.

Арабиногалактан из лиственницы даурской хорошо растворим как в горячей, так и в холодной воде (в течение 15 мин можно растворить от 14 до 50 г арабиногалактана в 100 мл воды температурой от 0 до 90 ºС). Арабиногалактан также растворим в водно-этиловой среде, но он не растворим в маслах и практически не растворим в чистом этиловом спирте.

Водоудерживающая способность растворов АГ различной концентрации (10, 20, 30, 40 %) в среднем составляет 99 %.

Добавление АГ при производстве жировых продуктов улучшает органолептические показатели и текстуру готового изделия. В низкожирных спредах стабилизируется консистенция, предотвращается образование крошливости. Существенно повышаются вязкость и плотность изделия, что положительно сказывается на органолептических показателях. Обладая повышенной влагоудерживающей способностью, арабиногалактан способствует стабилизации водно-жировой эмульсии, улучшая при этом пластичность продукта.

Законодательством дигидрокверцетин разрешен к применению в сливках концентрированных, сухом молоке, плавленых сырах и шоколаде в количестве 200 мг на кг жира в продукте.

Арабиногалактан (Е409) разрешен к применению в пищевых продуктах, гигиенический норматив определяется технической документацией на конкретный продукт.

Источник: «Научные подходы к решению актуальных вопросов в области переработки молока» / Сборник научных трудов к 75-летию со дня основания ВНИИМС. – Углич, ВНИИМС – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, 2019. – С. 274-277.