Направления применения бета-каротина в технологиях продуктов питания

Введение. В статье приведен обзор исследований по влиянию бета-каротина на потребительские свойства и пищевую ценность кондитерских изделий, молочных, мясных и масложировых продуктов. Представлена информация о современных системах доставки бета-каротина для включения в пищевые системы. Целью настоящей статьи является анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации в области направлений применения бета-каротина в технологиях продуктов питания для обоснования необходимости разработки функциональных продуктов питания, обогащенных бета-каротином. Методы. В статье использовали методы анализа, систематизации и обобщения имеющихся научных данных. Поиск научно-технической информации проводили по базам данных «Google Scholar», «Scopus», «Web of Science» и «Elsevier», а также «Научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU». Результаты. В результате анализа полученной информации установлено, что бета-каротин применяется в технологиях продуктов питания в качестве пищевой добавки, выполняющей роль антиоксиданта, замедляющего окислительные процессы жировой фазы продуктов и способствующего увеличению их срока хранения; натурального красителя, позволяющего снизить использование синтетических красителей, а также сократить или заменить использование в мясных продуктах нитрита натрия, проявляющего канцерогенные свойства. Таким образом, бета-каротин является пищевой добавкой, обеспечивающей формирование требуемого качества продуктов питания и обладающей высоким биопотенциалом. Заключение. Учитывая это, существует высокая потребность в разработке рецептур продуктов питания, обогащенных бета-каротином. Однако эффективность бетакаротина зависит от сохранения его стабильности, поскольку он имеет тенденцию легко разрушаться во время обработки и хранения пищевых продуктов, будучи чувствительным к таким факторам, как тепло, свет и кислород. Показано, что наиболее перспективной системой доставки бетакаротина в пищевые системы является система инкапсуляции в виде микроэмульсий, позволяющая повысить его стабильность и биодоступность, обеспечивающая сохранение высокого биоактивного потенциала бета-каротина.

1. Riaz M., Zia-Ul-Haq M., Dou D. Chemistry of Carotenoids. In: Zia-Ul-Haq M., Dewanjee S., Riaz M. Carotenoids: Structure and Function in the Human Body. Springer, Cham, 2021. 862 р.

2. The characterization and stability of powdered oil loaded with β-carotene prepared from a sodium caseinate–carrageenan complex: the effect of vacuum freeze-drying and spray-drying / Y. Long [et al.] // Foods. 2024. Vol. 74. Р. 3690. DOI: 10.3390/foods13223690.

3. Адади П., Филиппова Д.С., Баракова Н.В. Влияние ферментных препаратов на извлечение пигментов из растительного сырья // Вестник Международной академии холода. 2019. № 1. С. 64-68. DOI: 10.17586/1606-4313-2019-18-1-64-68.

4. Каротиноиды. Биологическая активность / В.А. Дадали [и др.] // Вопросы питания. 2011. № 4. С. 4-18.

5. Каротиноиды. Биодоступность, биотранс-формация, антиоксидантные свойства / В.А. Дадали [и др.] // Вопросы питания. 2010. № 2. С. 4-18.

6. Shankaranarayanan J, Arunkanth K, Dinesh K C. Beta Carotene -Therapeutic Potential and Strategies to Enhance Its Bioavailability // Nutri Food Sci Int J. 2018. No. 7(4). Р. 555716. DOI: 10.19080/NFSIJ.2018.07.555716.

7. Каротиноиды: строение, биологические функции и перспективы применения/ А.А. Шапошников [и др.] // Научные ведомости Белгородского государственного университета. 2008. № 6 (46). С.19-25.

8. β-Carotene Is an Important Vitamin A Source for Humans / Т. Grune [et al.] // The Journal of Nutrition. 2010. Vol. 140, Iss. 12. P. 2268-2285. DOI:10.3945/jn.109.119024.

9. Chemistry, encapsulation, and health benefits of β-carotene - A review/ К. Gul [et al.] // Cogent Food & Agriculture. 2015. Vol. 1(1). Р. 1-12. DOI: 10.1080/23311932.2015.1018696.

10. Нилова Л.П., Потороко И.Ю. Каротиноиды в растительных пищевых системах // Вестник ЮУрГУ. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2021. Т. 9, № 4. С. 54-69.

11. Tufail T., Bader H., Ain S. Noreen Nutritional Benefits of Lycopene and Beta-Carotene: A Comprehensive Overview // Food Science & Nutrition. 2024. P. 1-27. DOI: 10.1002/fsn3.4502.

12. Farkas Á., Bencsik T., Deli J. Carotenoids as Food Additives // Pigments from Microalgae Handbook. Zepka: Springer, Cham, 2020. Р. 421-447. DOI:10.5772/intechopen.101208.

13. МР 2.3.1.0253-21 2.3.1. Гигиена питания. Рациональное питание. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации [Электронный ресурс]: методические рекомендации (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22.07.2021). URL: http://www.consultant.ru.

14. Способ производства сгущенного молока с сахаром «Олымское витаминизированное»: патент 2182790 Рос. Федерация; № 200011410; заявл. 02.06.2000; опубл. 27.05.2002, Бюл. № 15. 7 с.

15. Композиция для получения молочно-белковой массы «Солнышко»: патент 2192752 Рос. Федерация; № 2000126557, заявл. 23.10.2000; опубл. 20.11.2002, Бюл. № 32. 6 с.

16. Белково-жировой крем «Апельсин» и способ его приготовления: паент 2204912 Рос. Федерация; № 2000126560, заявл. 23.10.2000; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15. 8 с.

17. Белково-жировой крем «Лимон» с антимутагенной добавкой аспартама и способ его приготовления: патент 2204907 Рос. Федерация; № 2000126561, заявл. 23.10.2000; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15. 9 с.

18. Xavier A.A., Mercadante A.Z. The bioaccessibility of carotenoids impacts the design of functional foods // Curr Opin Food Sci. 2019. No. 26. Р. 1-8. DOI: 10.1016/J.COFS.2019.02.015.

19. Encapsulation of b-carotene in wheat gluten nanoparticlexanthan gum-stabilized Pickering emulsions: enhancement of carotenoid stability and bioaccessibility / D. Fu [et al.] // Food Hydrocoll 2019. No. 89. Р. 80-89. DOI:10.1016/j.foodhyd.2018.10.032.

20. Valorizations of carotenoids from sea buckthorn extract by microencapsulation and formulation of value-added food products / F.M. Ursache [et al.] //J Food Eng 2018. No. 219.Р. 16-24. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2017.09.015.

21. Carotenoid-loaded nanocarriers: A comprehensive review / A. Rehman [et al.] // Advances in Colloid and Interface Science. 2020. Vol. 275. Р. 102048. Doi:10.1016/j.cis.2019.102048.

22. Distribution of oil solubilized b-carotene in stabilized locust bean gum powders for the delivery of orange colorant to food products / M.J. Selig [et al.] // Food Hydrocoll. 2018. No. 84. Р. 34-37. DOI:10.1016/j.foodhyd.2018.05.027.

23. Coronel-Aguilera C.P., San Martín-González M.F. Encapsulation of spray dried βcarotene emulsion by fluidized bed coating technology // LWT - Food Science and Technology. 2015. No. 62 (1). Р.187-193. DOI:10.1016/j.lwt.2014.12.036.

24. Способ получения биологически активной добавки для окрашивания и витаминизации продуктов: патент 2574904 Рос. Федерация; № 2015100178, заявл. 13.01.2015; опубл. 10.02.2016, Бюл. № 4. 7 с.

25. Бессонова Л.П., Антипова Л.В., Черкасова А.В. Новая каротинсодержащая биологически активная добавка (БАД) «Тыкверон» - характеристика и способ получения // Пищевая промышленность. 2015. № 10. С. 23-27.

26. Бессонова Л.П., Антипова Л.В., Черкасова А.В. Применение каротинсодержащих биологически активных добавок для обогащения пищевых систем // Наука, питание и здоровье: материалы II Международного конгресса. Минск. 2019. С. 480-487.

27. Разработка рецептуры функционального молочного продукта, обогащенного β-каротином в липосомной форме / Л.А. Забодалова [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология. 2014. № 1. С. 50-54.

28. Способ производства мясопродуктов с использованием натуральных красителей: патент 15897 Казахстан; № 2004/0722; заявл. 24.05.2004; опубл. 05.05.2005.

29. Композиция для приготовления мясных консервов «Ассорти мясное к завтраку»: патент 16883 Казахстан; №2004/0735.1, заявл. 27.05.2004; опубл.15.12.2005.

30. Использование β-каротина в кондитерском производстве / А.Т. Васюкова [и др.] // Инновационные процессы в пищевых технологиях: наука и практика: материалы Международной научно-практической конференции. М.: ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова, 2019. С. 73-78.

31. Применение порошка из выжимок тыквы в технологии обогащенного крекера / Н.М. Дерканосова [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология. 2019. № 2/3. С. 46-50. DOI: 10.26297/0579-3009.2019.2-3.12.

32. Помадные конфеты, обогащенные бета-каротином / Т.В. Баулина [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2021. № 9. С. 179-186. DOI: 10.36718/1819-4036-2021-9-179-186.

33. Zein based oil-in-glycerol emulgels enriched with β-carotene as margarine alternatives / X.-W. Chen [et al.] // Food Chemistry. 2016. No. 211. Р. 836-844. DOI:10.1016/j.foodchem.2016.05.133.

34. Drosou C., Krokida M. Enrichment of White Chocolate with Microencapsulated βCarotene: Impact on Quality Characteristics and β-Carotene Stability during Storage // Foods. 2024. No. 13 (17). Р. 2699. DOI: 10.3390/foods13172699.

35. Enrichment of flaxseed (Linum usitatissimum) oil with carotenoids of sea buckthorn pomace via ultrasound-assisted extraction technique / V.H. Bhimjiyani [et al.] // Current Research in Food Science. 2021. No. 4. Р. 478-488. DOI:10.1016/j.crfs.2021.07.006.

36. Soy protein fibrils–β-carotene interaction mechanisms: Toward high nutrient plant-based mayonnaise / T. Tian [et al.] // LWT. 2023. No. 184. Р. 114870. DOI:10.1016/j.lwt.2023.114870.