ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ СВОЙСТВ ТРИТЕРПЕНОИДОВ В СОСТАВЕ ЖИРОСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Растительные антиоксиданты способны подавлять процессы окислительной порчи в жиросодержащих пищевых продуктах. Это определило цель исследования антиоксидантных свойств in vivo тритерпенового спирта бетулина, выделенного из бересты березы Betula pendula Roth., в составе жиросодержащих продуктов на примере майонеза. Объектами исследования являлись образцы майонеза: опытный – с внесением 0,2 %-ого раствора бетулина в растительном масле, контрольный – без добавления бетулина. Для исследования показателей качества образцов применяли общепринятые и стандартные методы. Антиоксидантную активность определяли расчетным методом как величину, обратную значению перекисного числа. Физиолого-биохимические исследования антиоксидантной активности образцов проводились in vivo на сертифицированных крысах линии Wistar. Добавление бетулина снижает окислительную порчу майонеза: значение кислотного числа составило 0,013 и 0,033 г/дм3 в опытном и контрольном образцах соответственно. По истечении 60 суток хранения произошло его увеличение в 1,4 и 2,3 раза для опытного и контрольного образцов соответственно. Значение перекисного числа в 8–10 раз выше в контрольном образце на протяжении срока хранения, чем в опытном. Антиоксидантная активность свежевыработанного опытного образца составила 5,00 и 0,50 ед. по истечении 60 суток хранения, тогда как антиоксидантная активность контрольного – 0,50 и 0,06 ед. соответственно. Установлено, что в опытном образце бетулин замедлил скорость роста колоний микроорганизмов. Антиоксидантные свойства опытных образцов майонеза доказаны in vivo на модели острого токсического гепатита крыс. Употребление майонеза с бетулином способствует укреплению антиоксидантной защиты организма. Это выражается в положительном влиянии на активность антиокислительных ферментов, которые принимают участие в разрушении органических перекисей, особенно перекисей липидов, нарушающих строение клеточных мембран.

Ключевые слова:
Бетулин, майонез, береза, антиоксидант, антиоксидантная активность, кислотное число, перекисное число
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение
Майонез – эмульсионный масложировой про-
дукт, предназначенный для улучшения вкуса и
усвояемости основных блюд. Является привычной
и популярной приправой, используемой в рационе
большинством россиян. Однако майонез не относится
к продуктам «здорового питания» из-за высокого
содержания жировой составляющей, соли, сахара
и пищевых добавок (консерванты, антиоксиданты,
стабилизаторы консистенции и др.) синтетического
происхождения, к которым у большинства пот-
ребителей сформировалось негативное отношение.
Это способствовало увеличению спроса на пищевые
продукты с натуральными и легко узнаваемыми
235
Аверьянова Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 233–243
пищевыми добавками, с «чистой» маркировкой,
а также обусловило перспективность разработки
майонеза с функциональной направленностью [1].
В составе майонеза в эмульгированной
форме содержатся незаменимые пищевые ингре-
диенты – ненасыщенные жирные кислоты [2].
Однако из-за высокой способности к окислению
может нарушаться их химическая стабильность.
Это приводит к образованию нежелательных
компонентов, таких как свободные радикалы,
перекисные и карбонильные соединения, появ-
лению неприятных запаха (прогорклый) и привкусов,
снижению пищевой ценности и срока годности
майонеза.
Доказано, что окислению липидов в майонезе
препятствуют пищевые добавки – антиоксиданты
(антиокислители), – вносимые в составе экстрактов
или индивидуальных химических соединений [3–5]:
– синтетические фенольные соединения
– бутилгидроксианизол (BHA, Е320), бутил-
гидрокситолуол (BHT, Е321), пропилгаллат
(Е310) и трет-бутилгидрохинон (TBHQ, Е319)
– являются широко используемыми пищевыми
антиоксидантами из-за своей низкой стоимости,
высокой эффективности и доступности. Их
максимальное содержание регулируется ТР
ТС 029/2011. Например, Е320 – 200 мг/кг (на жир
продукта). Имеются сведения о прооксидантном
действии пропилгаллата в зависимости от его
содержания в продукте [5];
– этилендиаминтетраацетат кальция-нитрат
(ЭДТА, Е385, норма внесения в майонез и
майонезные соусы по ТР ТС 029/2011 – 75 мг/кг),
лимонная кислота (Е330) и др.;
– натуральные антиоксиданты: индивидуальные
соединения – аскорбиновая кислота (ascorbic acid,
Е300, витамин С), галловая кислота, α-токоферол
(Е307, витамин Е) и др., а также экстракты
различных частей растений.
Антиоксидантная активность свойственна
и терпенам. Например, тритерпеновый спирт
бетулин предложено использовать в составе таких
жиросодержащих пищевых продуктах как творог,
сливочное масло и его растительный аналог – спред,
йогурт, хлебобулочные изделия, в том числе в
функциональных и специализированных про-
дуктах [6–12].
Данные факты послужили предпосылкой для
выбора бетулина в качестве функционального
пищевого ингредиента в рецептуре майонеза.
Его хорошая растворимость в масле и проявление
антиоксидантной активности позволяют
рассматривать бетулин как эффективный и
безопасный консервант, способствующий защите
и сохранению здоровья человека. В исследовании
W. Zhang и др. приведено теоретическое
обоснование безопасности и эффективности
бетулина как консерванта. Также рассмотрен
механизм его консервирующего действия, осно-
ванный на способности бетулина улавливать
свободные радикалы [13].
Бетулин и его производные обладают доказанной
физиологической активностью при лечении
болезней, вызванных нарушением обмена веществ,
инфекционных и сердечнососудистых заболеваний,
неврологических расстройств и др. Бетулин
имеет структурное сходство с компонентами
клеточных мембран человека, что свидетельствует
о безопасности его употребления в составе
продуктов питания. Он не токсичен, не вызывает
аллергических реакций, не обладает тератогенным,
кожно-раздражающим, канцерогенным, кумуля-
тивным и мутагенным действиями и не влияет
на развитие плаценты [14]. В чистом виде и в
составе экстракта бересты березы (Betula pendula
Roth.) бетулин препятствует образованию
бляшек на стенках сосудов за счет способности
понижать уровень «вредного» холестерина
в крови, мягко снижает уровень глюкозы в
крови, ингибируя активность α-глюкозидазы,
проявляет иммуномодулирующую, желчегонную и
гепатопротекторную активность [15]. Исследования
физиологической активности бетулина и его
производных свидетельствуют о повышении общей
резистентности организма, восстановлении функций
клеток печени и снижении показателей общей
интоксикации. Диникотинат бетулина проявляет
выраженные антиоксидантные свойства, снижая
интенсивность окисления липидов в 1,8 раза, и
способствует поддержанию уровня щелочной
фосфатазы и билирубина в плазме крови [16].
Морфологические исследования действия амидов
окисленной формы бетулина – бетулоновой кислоты –
показали их высокую активность против острого
токсического гепатита, а их прием уменьшает
нефротоксическое действие [17].
Целью работы является исследование анти-
оксидантных свойств in vivo тритерпенового спирта
бетулина, выделенного из бересты березы Betula
pendula Roth., в составе жиросодержащих продуктов
на примере майонеза.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись экспе-
риментальные образцы майонеза, приготовленные
из традиционных ингредиентов по классической
технологии майонеза «Провансаль» с внесением
в опытный образец 0,2 %-ого раствора бетулина
в растительном масле в количестве 6 % на этапе
эмульгирования рецептурных компонентов.
Контролем являлся образец майонеза без бетулина,
приготовленный аналогичным способом. Бетулин
получен по методу, заявленному в [18], спиртовой
экстракцией предварительно активированной бересты.
236
Averyanova E.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology. 2022;52(2):233–243
Коэффициент извлечения составил 97 %; Тпл. = 259–
260 °С (из этилового спирта). Подлинность препарата
подтверждена данными ИК-спектроскопии (рис. 1)
и результатами элементного анализа: найдено: С –
81,2 %, H – 11,5 %, C31 Н50 О2; вычислено: C – 81,4 %,
H – 11,3 %.
В течение срока хранения образцов майонеза в
стандартном режиме при t = 2 ± 1 °С в холодильной
камере в течение 60 суток в герметичной стерильной
стеклянной таре стандартными методами по ГОСТ
31762-2012 определяли внешний вид, консистенцию,
цвет, запах и вкус, массовую долю влаги (ускоренным
методом), жира (методом экстракции смесью
растворителей) и яичных продуктов в пересчете
на сухой желток, кислотность, pH, стойкость
эмульсии, перекисное число и эффективную вязкость.
Показатели микробиологической безопасности
устанавливалт по ГОСТ 10444.12-2013, ГОСТ
31747-2012 и ГОСТ 31659-2012 (ISO 6579:2002).
Антиоксидантную активность (ед. АОА) образцов
майонеза определяли расчетным методом как
величину, обратную значению перекисного числа
по [19, 20]. Значение перекисного числа определено
йодометрическим методом по ГОСТ 31762-2012.
Физиолого-биохимические экспериментальные
исследования антиоксидантной активности образцов
майонеза проводились in vivo в зимне-весенний
период на сертифицированных белых крысах
мужского пола линии Wistar массой 210–265 г,
предоставленных Институтом цитологии и генетики
СО РАН (Новосибирск). Эксперименты проводились
в соответствии с «Правилами лабораторной практики
в Российской Федерации» (приказ МЗ РФ № 708н
от 23.08.2010 г.).
Из подопытных крыс выделены для наблюдения
две контрольные (контрольная группа 1 – интактные
животные, контрольная группа 2 – животные с
инициированным ССl4 токсическим гепатитом) и
опытная группы (животные с инициированным ССl4
токсическим гепатитом) по 10 животных в каждой.
Животные всех групп, находясь в стандартных
условиях содержания и при естественном световом
режиме, получали общевиварный рацион и воду ad
libitum. Дополнительно в общевиварный рацион
животных опытной группы введен майонез с
добавлением тритерпеноида бетулина.
Модель токсического гепатита инициирована
внутрижелудочным введением животным 1 мл
25 %-ого масляного раствора ССl4 в течение шести
суток. Экспериментальные образцы майонеза
(с бетулином и без) вводили один раз в сутки
перорально в дозировке 1 мл в течение 21 дня после
формирования модельной патологии. На 28-й день
под эфирным наркозом путем декапитации
осуществляли эвтаназию экспериментальных
животных с последующим забором крови для
исследований.
В плазме крови животных определяли показатели
оксидантного статуса: общую оксидантную
активность и содержание тиобарбитурчувствительных
продуктов, в том числе малонового диальдегида.
Антиоксидантный статус оценивали по инте-
гративному показателю общей антиоксидантной
активности и показателям активности отдельных
ферментов: каталазы и супероксиддисмутазы по [21].
Статистическая обработка результатов
экспериментальных исследований проводилась
с использованием программы Statistica 6.1 с
вычислением значений средней величины (M) и
Рисунок 1. ИК-спектр бетулина
Figure 1. IR spectrum of betulin
Рисунок 1 – ИК-спектр бетулина
0
20
40
60
80
100
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
237
Аверьянова Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 233–243
Таблица 1. Примеры использования натуральных антиоксидантов в майонезе
Table 1. Natural antioxidants in mayonnaise
Антиоксидант/
Консервант
(концентрация)
Эффективность действия Источник
Индивидуальные соединения
Галловая кислота Проявляет антиоксидантную активность благодаря способности восстанавливать
ионы металлов до их активной формы. Например, Fe3+ до Fe2+. Способствует
уменьшению размера жировых капель в прямой эмульсии. Это приводит к
увеличению скорости перекисного окисления липидов, что показано на примере
рыбьего жира в составе майонеза
[5]
Аскорбиновая
кислота
Проявляет антиоксидантное действие, обрывая цепные радикальные реакции
посредством переноса электронов, может действовать как поглотитель O2. В смеси с
лимонной кислотой/цитратом натрия и пропилгаллатом проявляет консервирующее
действие, увеличивая срок годности майонеза до 49 суток при температуре 25 °С;
распад гидропероксидов липидов (липид-OOH) путем восстановления Fe3+ до Fe2+ при
комнатной температуре
[22]
Токоферолы (α, β,
γ и δ)
Антиоксидантный эффект токоферола в майонезе зависит от его концентрации и
растворимости в воде или в масле: токоферол, растворимый в воде (Grindox 1032)
в умеренной концентрации, обеспечивает максимальный антиоксидантный эффект
как в отношении пероксидов, так и образующихся летучих веществ. В высоких
концентрациях (более 700 мг/кг, что соответствует 140 мг/кг токоферола) Grindox
1032 проявляет прооксидантный эффект. Токоферол в высоких концентрациях,
растворимый в масле (Toco 70), оказывает прооксидантное действие
[23, 24]
Ликопин (50 мг/кг) В составе майонеза действует как антиоксидант, препятствуя автоокислению липидов
и замедляя развитие неприятных вкуса и запаха. Способствует сохранению цвета
продукта
[25]
Растительные экстракты
Экстракт розмарина
обыкновенного
(Rosmarinus
officinalis) (0,03 %)
Подавляет процессы фотоокисления липидов подсолнечного масла в составе
майонеза, что приводит к понижению содержания летучих соединений. Оказывает
хелатирующее действие на железо
[26]
Горчичная паста
(0,75–1,5 %)
Повышает стабильность майонеза, снижает перекисное число и прогорклость
майонеза. Действует как эмульгатор
[27]
Экстракт пажитника
(Trigonella
foenumgraecum)
(200, 500 и
1500 мг/кг)
В дозировке 500 мг/кг показывает аналогичный антиоксидантный эффект, что и
синтетический антиоксидант TBHQ (200 мг/кг), но более эффективен, чем BHT
(200 мг/кг). В дозировке 1500 мг/кг его эффективность выше, чем синтетических
антиоксидантов
[5]
Экстракт из
листьев падуба
парагвайского (Ilex
paraguariensis)
(138,0 mgGAE/g
powder)
Проявляет заметное увеличение стабильности к окислению образцов майонеза.
Время окисления, по сравнению с контрольным образцом (без внесения экстракта),
увеличилось в 6 раз. Антиоксидантная активность пропорциональна содержанию
полифенолов, причем инкапсулированные экстракты обладают более высоким
потенциалом
[1]
Экстракт семян
черного риса
(1000 мг/кг)
В концентрации 1000 мг/кг эффективно повышает окислительную стабильность
майонезов. Однако это приводит к изменению цвета продукта вследствие реакции
Майяра и окисления антоцианина до продуктов коричневого цвета
[28]
Экстракт имбиря
(Zīngiber officināle)
порошок (1,0 и
1,25 %)
В концентрациях от 1,00 до 1,25 % предотвращает образование продуктов первичного
и вторичного окисления, увеличивая стабильность образцов майонеза при хранении
до 20 недель. Не оказывает влияния на реологические свойства майонеза, улучшает
вкус и аромат в течение срока хранения
[29]
Экстракт
виноградных
косточек (Vitis
vinifera) (0,05 %)
Обеспечивает высокую защиту от окисления при хранении в течение 8 недель [30]
Экстракты пижмы
(Tanacétum vulgáre)
Повышает окислительную стабильность майонеза за счет содержания β-туйона (86 %)
и фенольных компонентов (производные лютеолина, апигенина и хлорогеновой
кислоты)
[31]
238
Averyanova E.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology. 2022;52(2):233–243
стандартного отклонения (m). При определении
статистической достоверности использовались
критерии Shapiro-Wilk, Mann-Whitney и t-критерий
Стьюдента.
Результаты и их обсуждение
На первом этапе обобщены сведения по
влиянию растительных антиоксидантов на процесс
окислительной порчи майонеза (табл. 1).
Согласно данным таблицы 1 эффективность
природных антиоксидантов в составе майонезов
обусловлена антимикробным действием фенольных
веществ и компонентов эфирных масел, что
обеспечивает их консервирующий эффект. Как было
сказано выше, терпенам присуща антиоксидантная
активность, что доказано в эксперименте при
исследовании влияния бетулина на качество и
окислительную стабильность образцов майонеза в
течение срока хранения – 60 суток при t = 2 ± 1 °C.
В ходе дегустации установлено, что цвет
контрольного образца равномерный светло-жел-
тый, опытного – равномерный кремовый; запах
контрольного и опытного образцов – приятный,
свойственный майонезу высокого качества с
ощутимыми тонами яичного желтка и горчицы; вкус
образцов – приятный, нежный, свойственный майонезу
высокого качества, в меру острый, с легким привкусом
горчицы; консистенция образцов однородная, смета-
нообразная. Результаты определения физико-
химических показателей качества и антиоксидантной
активности образцов представлены в таблицы 2
Как видно из данных таблицы 2, внесение
функционального пищевого ингредиента бетулина
в опытный образец майонеза не привело к снижению
или отклонению от допустимых ГОСТ 31762-
2012 значений. Наблюдается снижение значений
кислотного числа: в свежевыработанных образцах
значение кислотного числа составило для опытного
0,013 г/дм3, для контрольного – 0,033 г/дм3;
по истечении 60 суток хранения произошло
его увеличение в 1,4 и 2,3 раза соответственно.
Контрольный образец имеет более высокое значение
Окончание табл. 1
Антиоксидант/
Консервант
(концентрация)
Эффективность действия Источник
Экстракт шелухи
кукурузной
пурпурной
(0,4 г/кг)
Антиоксидантный эффект майонеза, содержащего антоцианы шелухи пурпурной
кукурузной, был выше, чем у майонеза с синтетическими антиоксидантами BHT и
EDTA. Образцы майонеза с антоцианами имели пурпурный цвет. Это было оценено
потребителями как положительный момент, т. к. необычный цвет связывают с
натуральностью продукта
[32]
Экстракт куркумы
(Cúrcuma lónga)
(0,002–0,009 %)
Добавление в концентрации 0,002–0,009 % приводит к увеличению устойчивости
жировой фазы соуса к окислению и способствует продлению сроков годности
образцов майонеза. При содержании менее 0,002 % антиоксидантный эффект
не наблюдается, при концентрации более 0,009 % наблюдается выраженное
прооксидантное действие
[33]
Экстракт зеленого
чая Camellia sinensis
(0,025–0,75 %)
В количестве 0,025–0,25 %масс. в образце майонеза эффективно замедляет процесс
окислительной порчи с сохранением традиционных органолептических показателей.
Перекисное число жировой фазы, выделенной из продукта, для контрольного
образца майонеза за 30 суток хранения при комнатной температуре увеличилось
в 22 раза, в образцах с добавкой экстракта зеленого чая – в 4–9 раз в зависимости
от дозировки. Увеличение дозировки экстракта зеленого чая до 0,5–0,75 %масс.
приводит к резкому ухудшению органолептических свойств продукта. При этом
высокие антиоксидантные свойства добавки сохраняются
[34]
Экстракт из листьев
мяты перечной
(Méntha piperíta) и
крапивы двудомной
(Urtíca dióica)
Способствует увеличению содержания антиоксидантов и минеральных веществ в
образцах майонеза. Также образец длительное время сохраняет свои реологические
свойства и не расслаивается
[35]
Эфирные масла
Семена индийского
тмина (Carum
copticum), (0,015 %)
В концентрации от 0,030 до 0,045 % проявляет антиоксидантную активность,
аналогичную синтетическим антиоксидантам (BHA и BHT), за счет содержания в
эфирном масле тимола, который придает образцам характерный запах
[31, 36]
Цветочных почек
гвоздики (Syzygium
aromaticum)
Образцы майонеза устойчивы к окислению в течение 6 месяцев хранения при
комнатной температуре без изменения органолептических и физико-химических
показателей за счет содержащегося в эфирном масле эвгенола
[37]
239
Аверьянова Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 233–243
Плесени в свежеприготовленных образцах майонеза
не обнаружены. По истечении срока хранения
плесени не обнаружены в опытном образце, тогда
как в контрольном их значение составило 60 КОЕ/г.
Обобщая полученные в процессе хранения
результаты по органолептическим, физико-
химическим и микробиологическим показателям
образцов майонеза можно сделать следующий
вывод относительно срока хранения майонеза,
обогащенного бетулином. При выбранном
стандартном режиме хранения (t = 2 ± 1 °С) в герме-
тичной стерильной стеклянной таре образец показал
высокую стабильность в течение 60 суток без
признаков микробиологической порчи и утраты
качества. В контрольном образце обнаружена
плесень в количестве, превышающем безопасное
значение, а также на 60 % увеличилось содержание
дрожжей по сравнению с исходным значением. Таким
образом, можно сделать вывод о положительном
влиянии бетулина на сохраняемость майонеза за счет
устойчивости по отношению к микроорганизмам
и окислительным процессам, способствующим
накоплению в жирах свободных жирных кислот и
продуктов их превращения, в том числе кетонов и
альдегидов. Доказано образование интермедиатов,
способствующих порче жиросодержащих продуктов
питания и наносящих вред здоровью человека [38].
Представленные факты позволяют рассматри-
вать бетулин как натуральный консервант для
жиросодержащих продуктов.
Доказано, что бетулин подавляет процессы
перекисного окисления липидов, в результате
перекисного числа как изначально, так и по истечении
60 суток хранения. Это свидетельствует о высокой
активности бетулина в составе опытного образца.
Перекисное число говорит о накоплении продуктов
окисления, происходящее с течением времени
и ускоряющееся в присутствии кислорода, под
воздействием света и высокой температуры. Исходя
из данных таблицы 2, можно сделать вывод о том, что
при большом значении перекисного числа значение
антиоксидантной активности будет уменьшаться до
2,60 мэкв/кг у контрольного образца и до 0,21 мэкв/кг
у опытного, по истечении 60 суток – 16,7 и 2,14 мэкв/кг
соответственно. Значение антиоксидантной актив-
ности опытного образца в 10 раз выше, чем в
контрольном, как в начале хранения, так и по
истечении 60 суток. Спустя 60 суток у опытного
образца значение данного показателя приблизилось
к значению свежеприготовленного контрольного
образца майонеза без бетулина.
Микробиологические показатели, являющиеся
основными показателями безопасности пищевой
масложировой продукции, определены в образцах
майонеза на соответствие требованиям ТР ТС 024/2011
(табл. 3).
Установлено отсутствие патогенных микро-
организмов, в том числе сальмонелл и бактерий
группы кишечной палочки, в контрольном и
опытном образцах майонеза в течение срока
хранения. Количество дрожжей составило в свеже-
приготовленном контрольном образце 2,5×102 и
4,0×102 КОЕ/г по истечении 60 суток, в опытном –
1,0×102 КОЕ/г в течение всего срока хранения.
Таблица 2. Физико-химические свойства образцов майонеза в течение срока хранения (n = 5, M ± m)
Table 2. Physical and chemical properties of mayonnaise samples during shelf life (n = 5, M ± m)
Наименование
показателя
Норма по ГОСТ
31761-2012
Контрольный образец Опытный образец
Продолжительность хранения, сутки
0 60 0 60
Массовая доля влаги, % * 25,2 ± 0,7 26,7 ± 0,7 23,0 ± 0,7 23,5 ± 0,7
pH, ед. 3,5–5,0** 3,8 ± 0,1 4,3 ± 0,1 3,4 ± 0,1 3,6 ± 0,1
Кислотность, в перерасчете на уксусную
кислоту, г/дм3 Не более 1,0 0,032 ± 0,001 0,074 ± 0,001 0,012 ± 0,001 0,017 ± 0,001
Массовая доля жира, % Не менее 50,0 64,0 ± 1,0 64,0 ± 1,0 64,0 ± 1,0 64,0 ± 1,0
Массовая доля яичных продуктов, % Не менее 1,0 11,1 ± 0,3 11,1 ± 0,3 11,1 ± 0,3 11,1 ± 0,3
Стойкость эмульсии, % не разрушенной
эмульсии Не менее 98 99,0 ± 0,5 96,0 ± 0,5 99,0 ± 0,5 98,0 ± 0,5
Эффективная вязкость при температуре
20 °С, Па×с (при скорости сдвига Dr = 3 с–1) Не менее 5,0** 6,5 ± 0,5 6,3 ± 0,5 6,5 ± 0,5 6,5 ± 0,5
Перекисное число, мэкв/кг Не более
10,0*** 2,6 ± 0,1 16,7 ± 0,1 0,3 ± 0,1 2,1 ± 0,1
Антиоксидантная активность, ед. **** 0,55 ± 0,02 0,05 ± 0,02 5,20 ± 0,02 0,60 ± 0,02
* в соответствии с техническим документом на продукт конкретного наименования; ** значения, рекомендуемые ГОСТ 31761-2012;
*** по ТР ТС 024/2011; **** не регламентируется;
* based on the technical document for the product; ** values recommended by State Standard 31761-2012; *** TR CU 024/2011;
**** not regulated.
240
Averyanova E.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology. 2022;52(2):233–243
которых образуются активные формы кислорода.
Мишенями для их атаки являются ненасыщенные
жирные кислоты и фосфолипиды в составе цито-
плазматических мембран [39].
Возникающий на пике воспалительной реакции
типичный окислительный стресс характеризуется
резким повышением активности прооксидантной
системы (тиобарбитурчувствительные продукты
и общая оксидантная активность) с последующей
активацией ферментов антиоксидантной защиты и
интегративного показателя общей антиоксидантной
активности. Данная модель позволяет оценить
стимулированное свободно-радикальное окисление
как взаимодействие прооксидантного и анти-
оксидантного процессов. При исследовании
антиоксидантной активности майонеза с бетулином
в экспериментах in vivo получены результаты,
представленные в таблице 4.
На модели острого токсического гепатита
установлено ингибирование окисления липидов
печени крыс опытной группы, получавших майонез
c бетулином. Об этом свидетельствуют данные по
увеличению активности антирадикального фермента
супероксиддисмутазы. Падение показателя общей
антиоксидантной активности свидетельствует
о стимулировании неферментативных факторов
антиоксидантной активности при употреблении
майонеза, обусловленное присутствием в нем
бетулина.
Согласно литературным данным ингибирующее
действие бетулина связано с вовлечением спиртовых
групп в процесс окисления, где происходит обмен
активных радикалов на оксипероксильные радикалы,
в структуре которых существует внутримолекулярная
водородная связь. Это снижает их активность в
реакциях роста цепи свободно-радикальных процессов.
В ингибирование процесса перекисного окисления
липидов наибольший вклад вносит первичный
гидроксил при С28 молекулы бетулина, что составляет
более половины эффективности всей структуры
бетулина в целом. Учитывая характер процессов
свободно-радикального окисления, моделируемых
in vivo, можно сделать вывод о том, что майонез с
бетулином способен подавлять процесс пероксидации
посредством прямой нейтрализации свободных
радикалов, т. е. выступать в качестве их «ловушек».
Выводы
Изучена возможность внесения в майонез
тритерпенового спирта бетулина, выделенного из
Таблица 3. Микробиологические показатели образцов майонеза в течение срока хранения (n = 5, M ± m)
Table 3. Microbiological parameters of mayonnaise samples during shelf life (n = 5, M ± m)
Наименование
показателя
Значение по
ТР ТС 024/2011
Контрольный образец Опытный образец
Продолжительность хранения, суток
0 60 0 60
Бактерии группы кишечной
палочки (БГКП), в 0,1 г
продукта
Не допускается Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено
Патогенные
микроорганизмы, в т. ч.
сальмонеллы, в 25 г продукта
Не допускается Не обнаружено Не
обнаруженоЦ Не обнаружено Не обнаружено
Дрожжи, КОЕ/г Не более 5,0×102 2,5×102 4,0×102 1,0×102 1,0×102
Плесени, КОЕ/г Не более 50 Не обнаружено 60 Не обнаружено Не обнаружено
Показатель крови Контрольная 1
(интактная)
Контрольная 2
(с ССl4 – гепатитом)
Опытная (ССl4 – гепатит
+ майонез с бетулином)
Общая оксидантная активность, % 28,7 ± 1,3 45,4 ± 1,6* 23,1 ± 1,8*
Общая антиоксидантная активность, % 56,7 ± 2,2 67,3 ± 1,3* 58,2 ± 2,1
Тиобарбитурчувствительные продукты,
мкмоль 2,8 ± 0,2 5,7 ± 0,3* 2,6 ± 0,4
Каталаза, % 15,4 ± 1,2 26,3 ± 1,6* 21,7 ± 0,3*
Супероксиддисмутаза, % 12,9 ± 0,8 26,9 ± 1,1* 29,2 ± 0,5*
* Р ≤ 0,05 при сравнении с контрольной (интактной) группой 1.
* Р ≤ 0.05 compared with control 1.
Таблица 4. Влияние майонеза с бетулином на показатели окислительного стресса крови крыс (М ± m, n = 10)
Table 4. Effect of mayonnaise with betulin on oxidative stress in rat blood (M ± m, n = 10)
241
Аверьянова Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 233–243
References/Список литературы
1. Fenoglio D, Soto-Madrid D, Alarcón Moyano J, Ferrario M, Guerrero S, Matiacevich S. Active food additive based on
encapsulated yerba mate (Ilex paraguariensis) extract: effect of drying methods on the oxidative stability of a real food matrix
(mayonnaise). Journal of Food Science and Technology. 2021;58(4):1574–1584. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04669-y
2. McClements DJ, Decker E. Interfacial antioxidants: A review of natural and synthetic emulsifiers and coemulsifiers
that can inhibit lipid oxidation. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2018;66(1):20–25. https://doi.org/10.1021/acs.
jafc.7b05066
3. Yang S, Verhoeff AA, Merkx DWH, van Duynhoven JPM, Hohlbein J. Quantitative spatiotemporal mapping of lipid
and protein oxidation in mayonnaise. Antioxidants. 2020;9(12). https://doi.org/10.3390/antiox9121278
4. Decker EA, McClements DJ, Bourlieu-Lacanal C, Durand E, Figueroa-Espinoza MC, Lecomte J, et al. Hurdles in
predicting antioxidant ecacy in oil-in-water emulsions. Trends in Food Science and Technology. 2017;67:183–194. https://
doi.org/10.1016/j.tifs.2017.07.001
5. Ghorbani Gorji S, Smyth HE, Sharma M, Fitzgerald M. Lipid oxidation in mayonnaise and the role of natural
antioxidants: A review. Trends in Food Science and Technology. 2016;56:88–102. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.08.002
6. Reshetnik EI, Babukhadiya KR, Derzhapolskaya YuI, Gribanova SL. Study of enriching components that provide
functional and technological properties of albumin cottage cheese. ESSUTM Bulletin. 2020;78(3):21–26. (In Russ.).
Изучение обогащающих компонентов, обеспечивающих функционально-технологические свойства альбуминного
творога / Е. И. Решетник [и др.] // Вестник ВСГУТУ. 2020. Т. 78. № 3. С. 21–25.
7. Yuferova АА, Sudareva ВА, Dubnyak YaV. The use of natural antioxidants in dairy technology. Technologies of
the Food and Processing Industry of the Agro-Industrial Complex-Healthy Food Products. 2021;(2):98–107. (In Russ.).
Юферова А. А., Сударева М. А., Дубняк Я. В. Применение природных антиоксидантов в технологии молочных
продуктов // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2021.
№ 2. С. 98–107.
8. Sheveleva TL. Nonconventional vegetable raw materials in bakery recipes. Bulletin of KSAU. 2021;167(2):143–150.
(In Russ.). https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-2-143-150
принимают участие в разрушении органических
перекисей, особенно перекисей липидов, нарушающих
строение клеточных мембран.
Критерии авторства
Е. В. Аверьянова – руководство исследованием,
описание полученных экспериментальных данных и
написание рукописи. М. Н. Школьникова – разработка
концепции и консультация в ходе эксперимента,
редактирование рукописи. О. В. Чугунова – обработка
и анализ полученных данных, литературный обзор,
подготовка и оформление статьи.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
интересов.
Contribution
E.V. Averyanova supervised the research, described
the experimental data, and wrote the manuscript.
M.N. Shkolnikova developed the concept, provided
consultations, and proofread the manuscript.
O.V. Chugunova processed and analyzed the obtained
data, wrote the review, and formatted the manuscript.
Conflict of interest
The authors declare that there is no conflict of interest
regarding the publication of this article.

Список литературы

1. Fenoglio D, Soto-Madrid D, Alarcón Moyano J, Ferrario M, Guerrero S, Matiacevich S. Active food additive based on encapsulated yerba mate (Ilex paraguariensis) extract: effect of drying methods on the oxidative stability of a real food matrix (mayonnaise). Journal of Food Science and Technology. 2021;58(4):1574-1584. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04669-y

2. McClements DJ, Decker E. Interfacial antioxidants: A review of natural and synthetic emulsifiers and coemulsifiers that can inhibit lipid oxidation. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2018;66(1):20-25. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b05066

3. Yang S, Verhoeff AA, Merkx DWH, van Duynhoven JPM, Hohlbein J. Quantitative spatiotemporal mapping of lipid and protein oxidation in mayonnaise. Antioxidants. 2020;9(12). https://doi.org/10.3390/antiox9121278

4. Decker EA, McClements DJ, Bourlieu-Lacanal C, Durand E, Figueroa-Espinoza MC, Lecomte J, et al. Hurdles in predicting antioxidant ecacy in oil-in-water emulsions. Trends in Food Science and Technology. 2017;67:183-194. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.07.001

5. Ghorbani Gorji S, Smyth HE, Sharma M, Fitzgerald M. Lipid oxidation in mayonnaise and the role of natural antioxidants: A review. Trends in Food Science and Technology. 2016;56:88-102. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.08.002

6. Изучение обогащающих компонентов, обеспечивающих функционально-технологические свойства альбуминного творога / Е. И. Решетник [и др.] // Вестник ВСГУТУ. 2020. Т. 78. № 3. С. 21-25.

7. Юферова А. А., Сударева М. А., Дубняк Я. В. Применение природных антиоксидантов в технологии молочных продуктов // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. 2021. № 2. С. 98-107.

8. Sheveleva TL. Nonconventional vegetable raw materials in bakery recipes. Bulletin of KSAU. 2021;167(2):143-150. (In Russ.). https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-2-143-150

9. Влияние йогурта обогащенного белком, бетулином и биофлавоноидами на рост и биохимические показатели крови экспериментальных животных / З. С. Зобкова [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 4. С. 118-125.

10. Simonenkova AP, Mamaev AV, Masalov VN, Luneva ON, Demina EN, Sergeeva EYu. Evaluation of the quality and safety of butter with an antioxidant complex of natural origin (birch bark extract and Aloe Vera). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;640(3). https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/3/032004

11. Применение наноструктурированного бетулина при производстве кисломолочных функциональных продуктов питания / А. А. Кролевец [и др.] // Товаровед продовольственных товаров. 2017. № 9. С. 35-41.

12. Преснова Г. А., Тюрина Н. А. Бетулинсодержащий экстракт бересты - натуральный ингредиент для создания специализированных продуктов питания // Хлебопродукты. 2016. № 3. С. 32-33.

13. Zhang W, Jiang H, Yang J, Jin M, Du Y, Sun Q, et al. Safety assessment and antioxidant evaluation of betulin by LC-MS combined with free radical assays. Analytical Biochemistry. 2019;587. https://doi.org/10.1016/j.ab.2019.113460

14. Chen H, Xiao H, Pang J. Parameter optimization and potential bioactivity evaluation of a betulin extract from white birch bark. Plants. 2020;9(3). https://doi.org/10.3390/plants9030392

15. Vasilenko IK, Semenchenko VF, Frolova LM, Konopleva GE, Parfent'eva EP, Skul'te IV. The pharmacological properties of the triterpenoids from birch bark. Eksperimental'naia i klinicheskaia farmakologiia. 1993;56(4):53-55.

16. Flekhter OB, Karachurina LT, Nigmatullina LR, Sapozhnikova TA, Baltina LA, Zarudii FS, et al. Synthesis and pharmacological activity of betulin dinicotinate. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2002;28(6):494-500. https://doi.org/10.1023/A:1021297600187

17. Биоактивность бетулина, бетулинового альдегида и их производных / Н. Л. Шапекова [и др.] // Conference Proceedings: Global Science and Innovations IV. Астана, 2018. P. 122-130.

18. Способ получения бетулина: пат. 2640587C1 Рос. Федерация. № 2017104346 / Аверьянова Е. В. [и др.]; заявл. 09.02.2017; опубл. 10.01.2018; Бюл. № 1. 10 с.

19. Исследование антиоксидантных свойств экстрактов лекарственных растений / Г. А. Гореликова [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. № 3. С. 26-30.

20. Пищевая жировая композиция для функционального питания и способ ее получения: пат. 2335146C1 Рос. Федерация. № 2006143350/13 / Трофимов А. Н. [и др.]; заявл. 08.12.2006; опубл. 10.10.2008; Бюл. № 28. 15 с.

21. Дубовая Е. В., Бессонова В. П., Лыженко И. И. Влияние комплекса загрязнителей на содержание сахаров и общую кислотность мякоти плодов розы собачьей и розы коричной // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах. Самара: Самарский государственный университет, 1995. С. 128-134.

22. Gülçin İ. Antioxidant activity of food constituents: An overview. Archives of Toxicology. 2012;86(3):345-391. https://doi.org/10.1007/s00204-011-0774-2

23. Jacobsen C, Hartvigsen K, Lund P, Adler-Nissen J, Hømler G, Meyer AS. Oxidation in fish-oil-enriched mayonnaise: 2. Assessment of the efficacy of different tocopherol antioxidant systems by discriminant partial least squares regression analysis. European Food Research and Technology. 2000;210(4):242-257. https://doi.org/10.1007/s002179900070

24. Jacobsen C, Hartvigsen K, Lund P, Thomsen MK, Skibsted LH, Hølmer G, et al. Oxidation in fish oil-enriched mayonnaise: 4. Effect of tocopherol concentration on oxidative deterioration. European Food Research and Technology. 2001;212(3):308-318. https://doi.org/10.1007/s002170000251

25. Kaur D, Wani AA, Singh DP, Sogi DS. Shelf life enhancement of butter, ice cream, and mayonnaise by addition of lycopene. International Journal of Food Properties. 2011;14(6):1217-1231. https://doi.org/10.1080/10942911003637335

26. Lagunes-Galvez L, Cuvelier ME, Ordonnaud C, Berset C. Oxidative stability of some mayonnaise formulations during storage and daylight irradiation. Journal of Food Lipids. 2002;9(3):211-224. https://doi.org/10.1111/j.1745-4522.2002.tb00220.x

27. Milani Adeli M, Mizani M, Ghavami M, Eshratabadi P. The physico-chemical influences of yellow mustard paste-comparison with the powder in mayonnaise. Journal of Food Processing and Technology. 2013;4(3). https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000210

28. Tananuwong K, Tewaruth W. Extraction and application of antioxidants from black glutinous rice. LWT - Food Science and Technology. 2010;43(3):476-481. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2009.09.014

29. Kishk YFM, Elsheshetawy HE. Effect of ginger powder on the mayonnaise oxidative stability, rheological measurements, and sensory characteristics. Annals of Agricultural Sciences. 2013;58(2):213-220. https://doi.org/10.1016/j.aoas.2013.07.016

30. Altunkaya A, Hedegaard RV, Harholt J, Brimer L, Gökmen V, Skibsted LH. Oxidative stability and chemical safety of mayonnaise enriched with grape seed extract. Food and Function. 2013;4(11):1647-1653. https://doi.org/10.1039/C3FO60204D

31. Gavahian M, Hashemi SMB, Mousavi Khaneghah A, Mazaheri Tehrani M. Ohmically extracted Zenyan essential oils as natural antioxidant in mayonnaise. International Food Research Journal. 2013;20(6):3189-3195.

32. Li C-Y, Kim H-W, Li H, Lee D-C, Rhee H-I. Antioxidative effect of purple corn extracts during storage of mayonnaise. Food Chemistry. 2014;152:592-596. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.11.152

33. Соус майонезный: пат. 2514415C1 Рос. Федерация. № 2012153079/13 / Казанцева И. Л. [и др.]; заявл. 07.12.2012; опубл. 27.04.2014; Бюл. № 12. 8 с.

34. Тырсин Ю. А., Казанцева И. Л. Перспективные натуральные добавки для майонезов с функциональными свойствами. Сообщение 2. Экстракт зеленого чая // Масложировая промышленность. 2014. № 4. С. 21-23.

35. Майонезный соус «Помидорка»: пат. 2751914C1 Рос. Федерация. № 2020134864 / Наумова Н. Л. [и др.]; заявл. 23.10.2020; опубл. 20.07.2021; Бюл. № 20. 8 с.

36. Chatterjee D, Bhattacharjee P. Use of eugenol-lean clove extract as a flavoring agent and natural antioxidant in mayonnaise: product characterization and storage study. Journal of Food Science and Technology. 2015;52(8):4945-4954. https://doi.org/10.1007/s13197-014-1573-6

37. Baranauskienė R, Kazernavičiūtė R, Pukalskienė M, Maždžierienė R, Venskutonis PR. Agrorefinery of Tanacetum vulgare L. into valuable products and evaluation of their antioxidant properties and phytochemical composition. Industrial Crops and Products. 2014;60:113-122. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.05.047

38. Наумова Н. Л., Лукин А. А., Коваль А. С. Формирование качества майонеза с антиоксидантными свойствами в процессе окислительной порчи // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. Т. 116. № 6. С. 133-139.

39. Rastogi S, Pandey MM, Rawat AKS. Medicinal plants of the genus Betula - Traditional uses and a phytochemical-pharmacological review. Journal of Ethnopharmacology. 2015;159:62-83. https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.11.010


Войти или Создать
* Забыли пароль?