mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2025-21-4-89-100mkgtu-843Research ArticleПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ И БИОТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВFOOD SYSTEMS AND BIOTECHNOLOGY OF FOOD AND BIOACTIVE SUBSTANCESСпециализированная пищевая продукция с иммуномодулирующими свойствами: рецептура базового компонентаSpecialized food products with immunomodulatory properties: basic component formulationhttps://orcid.org/0000-0002-5049-1472НовокшановаА. Л.NovokshanovaA. L.

Алла Львовна Новокшанова, доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник

лаборатория пищевых биотехнологий и специализированных продуктов

109240; Устьинский проезд, д. 2/14; Москва

Alla L. Novokshanova, Dr Sci. (Eng.), Associate Professor, Leading Researcher

Laboratory of Food Biotechnology and Specialized Products

109240; 2/14 Ustinsky proezd; Moscow

novokshanova@ion.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2168-2659СидороваЮ. С.SidorovaYu. S.

Юлия Сергеевна Сидорова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

лаборатория пищевых биотехнологий и специализированных продуктов

109240; Устьинский проезд, д. 2/14; Москва

Yuliya S. Sidorova, PhD (Biology), Senior Researcher

Laboratory of Food Biotechnology and Specialized Products

109240; 2/14 Ustinsky proezd; Moscow

sidorovaulia28@mail.ruБиляловаА. С.BilyalovaA. S.

Анастасия Сергеевна Билялова, кандидат технических наук, научный сотрудник

лаборатория пищевых биотехнологий и специализированных продуктов

109240; Устьинский проезд, д. 2/14; Москва

Anastasiya S. Bilyalova, PhD (Eng.), Researcher

Laboratory of Food Biotechnology and Specialized Products

109240; 2/14 Ustinsky proezd; Moscow

bilyalova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9755-6002ПетровН. А.PetrovN. A.

Никита Александрович Петров, кандидат биологических наук, научный сотрудник

лаборатория пищевых биотехнологий и специализированных продуктов

109240; Устьинский проезд, д. 2/14; Москва

Nikita A. Petrov, PhD (Biology), Researcher

Laboratory of Food Biotechnology and Specialized Products

109240; 2/14 Ustinsky proezd; Moscow

petrov-nikita-y@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4143-9066БирюлинаН. А.BiryulinaN. A.

Надежда Александровна Бирюлина, аспирант, лаборант-исследователь

лаборатория пищевых биотехнологий и специализированных продуктов

109240; Устьинский проезд, д. 2/14; Москва

Nadezhda A. Biryulina, Postgraduate student, Research assistant

Laboratory of Food Biotechnology and Specialized Products

109240; 2/14 Ustinsky proezd, 2/14; Moscow

biryulina_nadezhda@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4968-4517НикитюкД. Б.NikityukD. B.

Дмитрий Борисович Никитюк, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, директор

109240; Устьинский проезд, д. 2/14; Москва

Dmitry B. Nikityuk, Dr Sci. (Medicine), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Director

109240; 2/14 Ustinsky proezd; Moscow

dimitrynik@mail.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи»РоссияFederal Research Center for Nutrition, Biotechnology, and Food SafetyRussian Federation20252101202621489100Copyright © Новокшанова А.Л., Сидорова Ю.С., Билялова А.С., Петров Н.А., Бирюлина Н.А., Никитюк Д.Б., 20262026Новокшанова А.Л., Сидорова Ю.С., Билялова А.С., Петров Н.А., Бирюлина Н.А., Никитюк Д.Б.Novokshanova A.L., Sidorova Y.S., Bilyalova A.S., Petrov N.A., Biryulina N.A., Nikityuk D.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/843   Введение

   Введение. Общепризнано, что важнейшим алиментарным фактором, необходимым для поддержания иммунной системы человека является адекватная обеспеченность организма белком высокой пищевой и биологической ценности.

   Цель исследования

   Цель исследования. Целью настоящего исследования являлась разработка композиции из сухой смеси концентрата сывороточного белка молока (КСБ), деминерализованной сыворотки со степенью деминерализации 40 % (ДС40) и воды, обогащенной витаминами, для создания специализированных пищевых продуктов многоцелевогоназначения.

   Объекты и методы исследования. Состояние дисперсных систем оценивали визуально, вкус и запах – органолептически. Пеностойкость определяли в секундах как время уменьшения объема пены на 50 %. Рассчитывали объем внедренного воздуха и коэффициент устойчивости пен. Измеряли активную кислотность, проводили определение плотности и относительной вязкости.

   Результаты и обсуждение. При выбранном соотношении ингредиентов после их растворения в воде активная кислотность дисперсий достоверно не отличалась между вариантами рецептур и не зависела от температуры растворения. Плотность образцов нарастала с увеличением доли КСБ и снижением количества ДС40. Наибольшее влияние на вязкость образцов оказывали белки, формирующие коллоидную фазу. Установлено, что пеностойкость и коэффициент ееустойчивости увеличиваются при повышении содержания КСБ в исследуемой смеси. По совокупности органолептических и физико-химических показателей, а также с учетом более высокого содержания белка, оптимальной признана рецептура основы, содержащая 20 г КСБ, 10 г ДС40 и 70 г воды. Введение в рецептуру витаминов оказывало влияние только на изменение вкуса, появилась легкая кислинка, которая остается в послевкусии, что несколько снизило общую оценку восприятия.

   Заключение

   Заключение. Обоснован макронутриентный состав обогащенной витаминами сухой смеси из КСБ и ДС40 для создания специализированных пищевых продуктов многоцелевого назначения, которая может быть использована, в том числе для повышения иммунореактивности организма.

   Introduction

   Introduction. It is generally recognized that an adequate supply of protein with high nutritional and biological value is the most important nutritional factor necessary for maintaining the human immune system.

   The goal of the research is to develop a composition of a dry mix of whey protein concentrate (WPC), demineralized whey with a demineralization degree of 40% (DS40), and vitamin-enriched water for the creation of specialized multi-purpose food products.

   The objects and methods of the research. The state of dispersed systems was assessed visually, taste and odor - organoleptically. Foam stability was determined in seconds as the time for the foam volume to decrease by 50 %. The volume of entrapped air and the foam stability coefficient were calculated. Active acidity was measured, and density and relative viscosity were determined.

   The results and discussion. With the selected ratio of ingredients after their dissolution in water, the active acidity of the dispersions did not differ significantly between the formulation variants and did not depend on the dissolution temperature. The density of the samples increased with an increase in the proportion of WPC and a decrease in the amount of DS40. The proteins forming the colloidal phase had the greatest effect on the viscosity of the samples. It was found that foam stability and its stability coefficient increased with increasing WPC content in the studied mixture. Based on the combined organoleptic and physicochemical parameters, as well as taking into account the higher protein content, a base formula containing 20 g of WPC, 10 g of DS40, and 70 g of water was deemed optimal. The addition of vitamins to the formula only affected the taste; a slight sourness appeared, which lingered in the aftertaste, slightly lowering the overall perception score.

   Conclusion

   Conclusion: The macronutrient composition of a vitamin-enriched dry mix of WPC and DS40 was substantiated for the creation of specialized multi-purpose food products, which can be used, among other things, to enhance the body immune response.

белок молочной сывороткимолочная деминерализованная сывороткавитаминывязкостьпеностойкостьвзбитостьрастворимостьорганолептические показателивкусконсистенцияwhey proteindemineralized wheyvitaminsviscosityfoam stabilityoverrunsolubilityorganoleptic propertiestasteconsistencyРабота выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках гранта (проект № 22-16-00006-П)The research was supported by the Russian Science Foundation under grant No. 22-16-00006-PReferencesEffects of spray drying and freeze drying on the protein profile of whey protein concentrate / Haas J. [et al.] // J Food Sci. 2024. Vol. 89, No. 11. P. 7477-7493. DOI: 10.1111/1750-3841.17349.Effects of spray drying and freeze drying on the protein profile of whey protein concentrate / Haas J. [et al.] // J Food Sci. 2024. Vol. 89, No. 11. P. 7477-7493. DOI: 10.1111/1750-3841.17349.Shahbazi R., Esmaeili S., Sohrabvandi S., Mortazavian A., Jazayeri S., Taslimi A. Health-Related Aspects of Milk Proteins / Davoodi S.H. [et al.] // Iran J Pharm Res. 2016. Vol. 15, No. 3. P. 573-591.Shahbazi R., Esmaeili S., Sohrabvandi S., Mortazavian A., Jazayeri S., Taslimi A. Health-Related Aspects of Milk Proteins / Davoodi S.H. [et al.] // Iran J Pharm Res. 2016. Vol. 15, No. 3. P. 573-591.Bastian E., Harper W.J. Emerging health benefits of whey // Dairy Council Digest. 2003. No. 74. P. 31-36.Bastian E., Harper W.J. Emerging health benefits of whey // Dairy Council Digest. 2003. No. 74. P. 31-36.Whey protein isolate protects against cyclophosphamide-induced acute liver and kidney damage in rats / Mansour D.F. [et al.] // J Appl Pharm Sci. 2017. Vol. 7, No. 6. P. 111-120. DOI: 10.7324/JAPS.2017.70615.Whey protein isolate protects against cyclophosphamide-induced acute liver and kidney damage in rats / Mansour D.F. [et al.] // J Appl Pharm Sci. 2017. Vol. 7, No. 6. P. 111-120. DOI: 10.7324/JAPS.2017.70615.Ameliorative potential of whey protein hydrolysate against paracetamol-induced oxidative stress / Athira S. [et al.] // J Dairy Sci. 2013. Vol. 96, No. 3. P. 1431-1437. DOI: 10.3168/jds.2012-6080.Ameliorative potential of whey protein hydrolysate against paracetamol-induced oxidative stress / Athira S. [et al.] // J Dairy Sci. 2013. Vol. 96, No. 3. P. 1431-1437. DOI: 10.3168/jds.2012-6080.Livney Y.D. Milk proteins as vehicles for bioactives // Current opinion in colloid & interface science. 2010. Vol. 15, No. (1/2). P. 73-83. DOI: 10.1016/j.cocis.2009.11.002.Livney Y.D. Milk proteins as vehicles for bioactives // Current opinion in colloid & interface science. 2010. Vol. 15, No. (1/2). P. 73-83. DOI: 10.1016/j.cocis.2009.11.002.Characterization of milk proteins-lutein complexes and the impact on lutein chemical stability / Yi J. [et al.] // Food Chem. 2016. No. 200. P. 91-97. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.01.035.Characterization of milk protein-lutein complexes and the impact on lutein chemical stability / Yi J. [et al.] // Food Chem. 2016. No. 200. P. 91-97. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.01.035.Hammam A.R.A., Martínez-Monteagudo S.I., Metzger L.E. Progress in micellar casein concentrate: Production and applications // Compr Rev Food Sci Food Saf. 2021. No. 20. P. 4426-4449. DOI: 10.1111/1541-4337.12795.Hammam A.R.A., Martínez-Monteagudo S.I., Metzger L.E. Progress in micellar casein concentrate: Production and applications // Compr Rev Food Sci Food Saf. 2021. No. 20. P. 4426-4449. DOI: 10.1111/1541-4337.12795.Invited review: physiological properties of bioactive peptides obtained from whey proteins / Madureira A.R. [et al.] // J Dairy Sci. 2010. Vol. 93, No. 2. P. 437-455. DOI: 10.3168/jds.2009-2566.Invited review: physiological properties of bioactive peptides obtained from whey proteins / Madureira A.R. [et al.] // J Dairy Sci. 2010. Vol. 93, No. 2. P. 437-455. DOI: 10.3168/jds.2009-2566.Омельчук В.И, Калиновская Т.В., Гаврилов А.В. Обоснование выбора сырья и рецептурных ингредиентов для производства молочных десертов на основе деминерализованной сыворотки // Вестник ВГУИТ. 2023. Т. 85, № 1. С. 64-70. DOI: 10.20914/2310-1202-2023-1-64-70.Omelchuk, V.I., Kalinovskaya, T.V., Gavrilov, A.V. Justification of the choice of raw materials and formulation ingredients for the production of dairy desserts based on demineralized whey // Bulletin of VSUET. 2023. Vol. 85, Issue 1. P. 64-70. DOI: 10.20914/2310-1202-2023-1-64-70. [In Russ.]Marshall K. Therapeutic applications of whey protein // Altern Med Rev. 2004. Vol. 9, N. 2. P. 136-156.Marshall K. Therapeutic applications of whey protein // Altern Med Rev. 2004. Vol. 9, No. 2. P. 136-156.Whey and Whey Powders: Production and Uses. In: Caballero B., Finglas P.M., Toldrá F., editors / Ramos Ó.L. [et al.] // The Encyclopedia of Food and Health. New-York: Academic Press, 2016. 4013 p.Whey and Whey Powders: Production and Uses. In: Caballero B., Finglas P.M., Toldrá F., editors / Ramos O.L. [et al.] // The Encyclopedia of Food and Health. New-York: Academic Press, 2016. 4013 p.Юрова Е.А., Кобзева Т.В., Фильчакова С.А. Деминерализованная молочная сыворотка как основное сырье для производства продуктов специализированного питания // Пищевая промышленность. 2022. № 3. С. 64-67.Yurova, E.A., Kobzeva, T.V., Filchakova, S.A. Demineralized whey as the main raw material for the production of specialized nutrition products // Food industry. 2022. Issue 3. P. 64-67. [In Russ.]Role for Folate in Microbiome-Linked Control of Autoimmunity / Mölzer C. [et al.] // J Immunol Res. 2021. No. 2021. P. 9998200. DOI: 10.1155/2021/9998200.Role for Folate in Microbiome-Linked Control of Autoimmunity / Mölzer C. [et al.] // J Immunol Res. 2021. No. 2021. P. 9998200. DOI: 10.1155/2021/9998200.High-Dose Vitamin B6 (Pyridoxine) Displays Strong Anti-Inflammatory Properties in Lipopolysaccharide-Stimulated Monocytes / Mikkelsen K. [et al.] // Biomedicines. 2023. Vol. 11, No. 9. P. 2578. DOI: 10.3390/biomedicines11092578.High-Dose Vitamin B6 (Pyridoxine) Displays Strong Anti-Inflammatory Properties in Lipopolysaccharide-Stimulated Monocytes / Mikkelsen K. [et al.] // Biomedicines. 2023. Vol. 11, No. 9. P. 2578. DOI: 10.3390/biomedicines11092578.Carr A.C., Maggini S. Vitamin C and Immune Function // Nutrients. 2017. Vol. 9, No. 11. P. 1211. DOI: 10.3390/nu9111211.Carr A.C., Maggini S. Vitamin C and Immune Function // Nutrients. 2017. Vol. 9, No. 11. P. 1211. DOI: 10.3390/nu9111211.O'Leary F., Samman S. Vitamin B12 in health and disease // Nutrients. 2010. Vol. 2, No. 3. P. 299-316. DOI: 10.3390/nu2030299.O'Leary F., Samman S. Vitamin B12 in health and disease // Nutrients. 2010. Vol. 2, No. 3. P. 299-316. DOI: 10.3390/nu2030299.Sanlier N., Guney-Coskun M. Vitamin D, the immune system, and its relationship with diseases // Egypt Pediatric Association Gaz. 2022. Vol. 70, No. 1. P. 39. DOI: 10.1186/s43054-022-00135-w.Sanlier N., Guney-Coskun M. Vitamin D, the immune system, and its relationship with diseases // Egyptian Pediatric Association Gaz. 2022. Vol. 70, No. 1. P. 39. DOI: 10.1186/s43054-022-00135-w.Suraiya S., Ahmmed M.K., Haq M. Immunity boosting roles of biofunctional compounds available in aquafoods : A review // Heliyon. 2022. Vol. 8, No. 5. P. e09547. DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e09547.Suraiya S., Ahmmed M.K., Haq M. Immunity boosting roles of biofunctional compounds available in aquafoods : A review // Heliyon. 2022. Vol. 8, No. 5. P. e09547. DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e09547.Lewis E.D., Meydani S.N., Wu D. Regulatory role of vitamin E in the immune system and inflammation // IUBMB Life. 2019. Vol. 71. No. 4. P. 487-494. DOI: 10.1002/iub.1976.Lewis E.D., Meydani S.N., Wu D. Regulatory role of vitamin E in the immune system and inflammation // IUBMB Life. 2019. Vol. 71.No. 4. P. 487-494. DOI: 10.1002/iub.1976.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.