spfpХранение и переработка сельхозсырьяStorage and Processing of Farm Products2072-96692658-767XРОСБИОТЕХ10.36107/10.36107/spfp.2022.348spfp-348Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫBIOTECHNOLOGICAL AND MICROBIOLOGICAL ASPECTSАнтиоксидантная активность как функциональное преимущество кисломолочного продукта в процессе храненияAntioxidant Activity as a Functional Advantage of a Fermented Milk Product During StorageКреккерЛюдмила Геннадьевна

Зам.заведующего научно-образовательным центром "Инновационные технологии"

krekker@mail.ruКолосоваЕлена Вячеславовна

Заведующий научно-образовательным центром "Инновпционные технологии"

e_kolosova@vnimi.orgВсероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленностиRussian Federation20220509202202147160Copyright © Креккер Л.Г., Колосова Е.В., 20222022Креккер Л.Г., Колосова Е.В.Креккер Л.Г., Колосова Е.В.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/348Введение

Введение: Изучение антиоксидантного потенциала кисломолочного продукта в процессе хранения является актуальной проблемой предотвращения образования активных форм кислорода, активации перекисного окисления и окислительной модификации, приводящих к снижению функционального значения продукта питания. Цель: Целью данного исследования является выбор и обоснование срока годности и технологических параметров приготовления продукта из бактериального концентрата на основании антиоксидантного потенциала симбиоза микроорганизмов.Материалы и методы: В качестве объекта исследований была использована симбиотическая закваска, состоящая из лактобактерий и молочных дрожжей, из которой был приготовлен бактериальный концентрат и далее кисломолочный кумысный продукт.      Методом метаанализа произведена систематизация наиболее значимых факторов влияния восстановленного глутатиона на антиоксидантную активность и связанную с ними продолжительность хранения кисломолочного продукта. Эмпирическим путем подобраны условия и режимы культивирования бактериального концентрата для получения кисломолочного продукта, определены основные физико-химические и микробиологические показатели качества, в том числе продукты метаболизма симбиотических микроорганизмов, осуществляющих антиоксидантный ответ. Выбран оптимальный метод исследования антиоксидантной активности и определена концентрация восстановленного глутатиона в готовом продукте.Результаты: Подобраны технологические параметры приготовления симбиотического продукта из бактериального концентрата, с учетом его антиоксидантной активности. Оптимальная доза бактериального концентрата составляет 1,0-1,2%, это позволяет приготовить продукт в течение 12ч и максимально проявлять антиоксидантный потенциал симбиоза бактерий в процессе хранения. Количество глутатиона в готовом продукте составляет от 23,88 до 27,45 мг/%, в течение гарантированного срока годности оно изменяется не более чем на 14%. Исследовано изменение показателей качества продукта в процессе хранения и уровень витаминов С и В12. На основе комплекса полученных данных установлен оптимальный срок хранения готового симбиотического продукта, который составляет 10 суток. Выводы: Результаты исследований показали, что антиоксидантная активность гетероферментативного продукта увеличивается, по сравнению с окончанием сквашивания на 4-е сутки хранение, это по всей видимости связано с метаболизмом молочнокислых бактерий и дрожжей, образованием водорастворимых пептидов, накоплением ферментов и витаминов. На основании этих данных установлен гарантированный срок хранения продукта 10 суток, позволяющий максимально проявлять антиоксидантный потенциал. Определено количество проантиоксидантов в продукте: витамина С, витамина В12, восстановленного глутатиона, его количество в продукте составляет от 23,88 до 27,45 мг/%. В течение гарантированного срока годности оно изменяется не более чем на 14%. Полученные результаты позволят использовать потенциал антиоксидантоактивности и количество восстановленного глутатиона для прогнозирования и увеличения срока хранения кисломолочного продукта.

 

 

Introduction: The study of the antioxidant potential of a fermented milk product during storage is an urgent problem of preventing the formation of reactive oxygen species, activation of peroxidation and oxidative modification, leading to a decrease in the functional value of the food product.Goal: The purpose of this study is to select and substantiate the shelf life and technological parameters of the preparation of a product from bacterial concentrate based on the antioxidant potential of the symbiosis of microorganisms.Materials and methods: A symbiotic starter culture consisting of lactobacilli and milk yeast was used as an object of research, from which a bacterial concentrate was prepared and then a fermented milk koumiss product. The meta-analysis method systematized the most significant data on the effect of antioxidant activity on the functional potential of the fermented milk product during storage. The conditions and modes of bacterial concentrate cultivation during the production of fermented milk product were empirically selected, the main physico-chemical and microbiological parameters were determined, including the metabolic products of symbiotic microorganisms that carry out an antioxidant response. The optimal method for the study of antioxidant activity was chosen and the concentration of reduced glutathione in the finished product was determined.Results: The technological parameters of the preparation of a symbiotic product from bacterial concentrate are selected, taking into account its antioxidant activity. The optimal dose of bacterial concentrate is 1.0-1.2%, which allows you to prepare the product within 12 hours and maximize the antioxidant potential of bacterial symbiosis during storage. The amount of glutathione in the finished product ranges from 23.88 to 27.45 mg /%, during the guaranteed shelf life it changes by no more than 14%. The changes in the quality indicators of the product during storage and the level of vitamins C and B12 were investigated. The optimal shelf life of the finished symbiotic product has been established, which is 10 days.Conclusions: The research results showed that the antioxidant activity of the heterofermentative product increases, compared with the end of fermentation on the 4th day of storage, this is apparently due to the metabolism of lactic acid bacteria and yeast, the formation of water-soluble peptides, the accumulation of enzymes and vitamins. Based on these data, a guaranteed shelf life of the product of 10 days has been established, which allows you to maximize the antioxidant potential. The amount of pro antioxidants in the product was determined: vitamin C, vitamin B12, reduced glutathione, its amount in the product ranges from 23.88 to 27.45 mg/%. During the guaranteed shelf life, it changes by no more than 14%. The results obtained will make it possible to use the potential of antioxidant activity and the amount of reduced glutathione to predict and increase the shelf life of the fermented milk product

симбиотическая закваскаантиоксидантная активностьхранениеферментывитаминыкумысsymbiotic starter cultureantioxidant activitystorageenzymesvitaminskoumissReferencesDullius A., Goettert M.I., de Souza C.F.V. (2018) Whey protein hydrolysates as a source of bioactive peptides for functional foods – Biotechnological facilitation of industrial scale-up, Journal of Functional Foods, Vol. 42 P. 58-74.Dullius A., Goettert M.I., de Souza C.F.V. (2018) Whey protein hydrolysates as a source of bioactive peptides for functional foods – Biotechnological facilitation of industrial scale-up, Journal of Functional Foods, Vol. 42 P. 58-74.Han W., Fioramonti J. (2008) Anti-inflammatory properties of lactic acid bacteria producing superoxide dismutase. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 294 (1): 353 p.Han W., Fioramonti J. (2008) Anti-inflammatory properties of lactic acid bacteria producing superoxide dismutase. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 294 (1): 353 p.Hiraku Y., Murata M., Kawanishi S. (2002) Determination of intracellular glutathione and thiols by high performance liquid chromatography with a gold electrode at the femtomole level: comparison with a spectroscopic assay, Biochim.Biophys.Acta, 1570 P.47−52.Hiraku Y., Murata M., Kawanishi S. (2002) Determination of intracellular glutathione and thiols by high performance liquid chromatography with a gold electrode at the femtomole level: comparison with a spectroscopic assay, Biochim.Biophys.Acta, 1570 P.47−52.Järvenpää S., Tahvonen R.L., Ouwehand A.C. et al. (2007) A probiotic, Lactobacillus fermentum ME-3, has antioxidative capacity in soft cheese spreads with different fats. J. Dairy Sci., 90(7): 3171–3177.Järvenpää S., Tahvonen R.L., Ouwehand A.C. et al. (2007) A probiotic, Lactobacillus fermentum ME-3, has antioxidative capacity in soft cheese spreads with different fats. J. Dairy Sci., 90(7): 3171–3177.Patterson E, Cryan JF, Fitzgerald GF, et al. (2014) Gut microbiota, the pharmabiotics they produce and host health. Proc Nutr Soc, 73(4):477–489. doi: 10.1017/S0029665114001426.Patterson E, Cryan JF, Fitzgerald GF, et al. (2014) Gut microbiota, the pharmabiotics they produce and host health. Proc Nutr Soc, 73(4):477–489. doi: 10.1017/S0029665114001426.Scandalios Y. G. (1993) Oxygen stressand Superoxide Dismutase, Plant Physiol. 1993 -V.101. - №1. - P. 7-12.Scandalios Y. G. (1993) Oxygen stressand Superoxide Dismutase, Plant Physiol. 1993 -V.101. - №1. - P. 7-12.Shulzhenko N, Morgun A, Hsiao W, et al. (2011) Crosstalk between B lymphocytes, microbiota and the intestinal epithelium governs immunity versus metabolism in the gut. Nat Med, 17(12):1585–1593. doi: 10.1038/nm.2505.Shulzhenko N, Morgun A, Hsiao W, et al. (2011) Crosstalk between B lymphocytes, microbiota and the intestinal epithelium governs immunity versus metabolism in the gut. Nat Med, 17(12):1585–1593. doi: 10.1038/nm.2505.Бегунова А.В., Рожкова И.В., Зверева Е.А. и др. (2019) Молочнокислые и пропионовокислые бактерии: формирование сообщества для получения функциональных продуктов с бифидогенными и гипотензивными свойствами, Прикладная биохимия и микробиология, том 55, 6, С.566-577 DOI: 10.1134/S0555109919060047.Begunova A.V., Rozhkova I.V., Zvereva E.A. i dr. (2019) Molochnokislye i propionovokislye bakterii: formirovanie soobshchestva dlya polucheniya funkcional'nyh produktov s bifidogennymi i gipotenzivnymi svojstvami, Prikladnaya biohimiya i mikrobiologiya, tom 55, 6, S.566-577 DOI: 10.1134/S0555109919060047.Будкевич Р.О. и др. (2015) Антиоксидантная активность гидролизатов сывороточных белков молока, полученных с применением фермента пепсина. Вестник АПК Ставрополья, 3 (19), С. 18-21. DOI 10.37442/9785604385418202017378.Budkevich R.O. i dr. (2015) Antioksidantnaya aktivnost' gidrolizatov syvorotochnyh belkov moloka, poluchennyh s primeneniem fermenta pepsina. Vestnik APK Stavropol'ya, 3 (19), S. 18-21. DOI 10.37442/9785604385418202017378.Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В., Измайлов Д.Ю. (2011) Кинетическая хемилюминесценция как метод изучения реакций свободных радикалов. Биофизика клетки, 56, С. 1081-1090.Vladimirov YU.A., Proskurnina E.V., Izmajlov D.YU. (2011) Kineticheskaya hemilyuminescenciya kak metod izucheniya reakcij svobodnyh radikalov. Biofizika kletki, 56, S. 1081-1090.Воронова О.А., Короткова Е.И., Плотников Е.В., и др. (2013) Имунноферментный и вольтамперометрический методы анализа суммарной активности антиоксидантов в плазме крови при сердечно-сосудистой патологии. Фундаментальные исследования, 8-3. С. 570-574.Voronova O.A., Korotkova E.I., Plotnikov E.V., i dr. (2013) Imunnofermentnyj i vol'tamperometricheskij metody analiza summarnoj aktivnosti antioksidantov v plazme krovi pri serdechno-sosudistoj patologii. Fundamental'nye issledovaniya, 8-3. S. 570-574.Креккер, Л.Г. Донская Г.А., Колосова Е.В. (2021) Изучение антиоксидантной и витаминсинтезирующей активности продукта «КуЭМсил» как потенциального «антистрессового» фактора. Пищевая промышленность, 4, 22-25.Krekker, L.G. Donskaya G.A., Kolosova E.V. (2021) Izuchenie antioksidantnoj i vitaminsinteziruyushchej aktivnosti produkta «KuEMsil» kak potencial'nogo «antistressovogo» faktora. Pishchevaya promyshlennost', 4, 22-25.Лапин А.А., Горбунова Е.В., Зеленков В.Н., Герасимов М.К. (2009) Определение антиоксидантной активности вин кулонометрическим методом. М.: РАЕН,. 64 сLapin A.A., Gorbunova E.V., Zelenkov V.N., Gerasimov M.K. (2009) Opredelenie antioksidantnoj aktivnosti vin kulonometricheskim metodom. M.: RAEN,. 64 sЛи Ки Бейом, Хо- Джин Ким, Бейом-Сейоп Ро, et.al (2011) Положительное влияние глутатиона на жизнедеятельность пробиотического микроорганизма – бактерии Lactobacillus reuteri . Биохимия, Т.76, вып.4.-С.520-524.Li Ki Bejom, Ho- Dzhin Kim, Bejom-Sejop Ro, et.al (2011) Polozhitel'noe vliyanie glutationa na zhiznedeyatel'nost' probioticheskogo mikroorganizma – bakterii Lactobacillus reuteri . Biohimiya, T.76, vyp.4.-S.520-524.Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа, М., Химия, 1984.-535 с.Lyalikov YU.S. Fiziko-himicheskie metody analiza, M., Himiya, 1984.-535 s.Меледина Т.В., Морозов А.А., Давыденко С. Г. (2020) Дрожжи – продуценты глутатиона. Техника и технология пищевых производств, Т. 50, № 1. С. 140–148.Meledina T.V., Morozov A.A., Davydenko S. G. (2020) Drozhzhi – producenty glutationa. Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv, T. 50, № 1. S. 140–148.Никулин В.Н. и др. (2013) Влияние комплекса пробиотика на основе лактобактерий и селенита натрия на некоторые показатели антиоксидантной защиты макроорганизма. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, №3 (41), С.254-257.Nikulin V.N. i dr. (2013) Vliyanie kompleksa probiotika na osnove laktobakterij i selenita natriya na nekotorye pokazateli antioksidantnoj zashchity makroorganizma. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, №3 (41), S.254-257.Оганесянц, А.Г. Галстян, С.А. Хуршудян (2018) Функциональные напитки из отечественного сырья. Современные технологии функциональных пищевых продуктов, Москва, С. 326.Oganesyanc, A.G. Galstyan, S.A. Hurshudyan (2018) Funkcional'nye napitki iz otechestvennogo syr'ya. Sovremennye tekhnologii funkcional'nyh pishchevyh produktov, Moskva, S. 326.Попхали С.Д., Сингх Р., Попхали С.Д. (2012) Текущее состояние и возникающая роль глутатиона в пищевых молочнокислых бактериях. Факт микробных клеток 11, 114. https://doi.org/10.1186/1475-2859-11-114.Pophali S.D., Singh R., Pophali S.D. (2012) Tekushchee sostoyanie i voznikayushchaya rol' glutationa v pishchevyh molochnokislyh bakteriyah. Fakt mikrobnyh kletok 11, 114. https://doi.org/10.1186/1475-2859-11-114.Сажина, Н.Н. (2016) Определение антиоксидантной активности различных биоантиоксидантов и их смесей амперометрическим методом / // Химия растительного сырья, 4, С. 71-76. DOI:10.14258/jeprm. 2016041395.Sazhina, N.N. (2016) Opredelenie antioksidantnoj aktivnosti razlichnyh bioantioksidantov i ih smesej amperometricheskim metodom / // Himiya rastitel'nogo syr'ya, 4, S. 71-76. DOI:10.14258/jeprm. 2016041395.Федотова О.Б., Буянова И.В. (2017) Современные технологии упаковывания и хранения молочных продуктов: учебное пособие, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), 122 с. ISBN 979-5-89289-134-8.Fedotova O.B., Buyanova I.V. (2017) Sovremennye tekhnologii upakovyvaniya i hraneniya molochnyh produktov: uchebnoe posobie, Kemerovskij tekhnologicheskij institut pishchevoj promyshlennosti (universitet), 122 s. ISBN 979-5-89289-134-8.Хан И.Т., Надим М., Имран М. et al., Имран М. и др. (2019) Антиоксидантные свойства молока и молочных продуктов: всесторонний обзор современных знаний. Здоровье липидов, 8, 41. https://doi.org/10.1186/s12944-019-0969-8.Han I.T., Nadim M., Imran M. et al., Imran M. i dr. (2019) Antioksidantnye svojstva moloka i molochnyh produktov: vsestoronnij obzor sovremennyh znanij. Zdorov'e lipidov, 8, 41. https://doi.org/10.1186/s12944-019-0969-8.

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