УДК 620.2 (075.9)

Бессонова Л.П., Рогозина О.В.

Воронежский государственный университет инженерных технологий,

г. Воронеж, Россия

ПОЛУЧЕНИЕ НОВОЙ БАД «ЙОДКАРОТИН»

Аннотация: В статье приведены данные по алиментарно-зависимым заболеваниям населения России в 2015 и 2016 годах. Рассмотрен способ получения комплексной добавки БАД «Йодокаротин». Целью данной работы являлось разработка способа получения новой комплексной добавки «Йодокаротин» органической природы, содержащей β-каротин и йод, которая впоследствии будет использоваться для обогащения пищевых продуктов.

Основное сырье, предназначенное для получения БАД, подвергали предварительной обработке. В желток куриного яйца вводили раствор йодида калия, (концентрацией 300 мкг/см³ ), а затем варили в течение 1,5-2,0 часов при температуре t-60⁰С. Выбор такой концентрации обусловлен суточной нормой потребления йода (150 мкг) с учетом потерь на тепловую обработку.

Морковь сорта «Каротель» для того, чтобы она была более мягкой, предварительно варили на пару и измельчали. Такой способ подготовки моркови позволяет в 5 раз повысить уровень усвоения каротина и улучшить качество эмульсии, состоящей из сваренной моркови и йодированного яичного желтка. Эмульсию, содержащую указанные в различных соотношениях компоненты, подвергали конвективной сушке в сушильном шкафу МОД. NWT-100. Температура сушки в сушильном шкафу составляла t-38⁰С, продолжительность сушки τ=32 час. В полученном после сушки порошке определяли содержание йода и бета – каротина. Рецептурный состав БАД моделировали с помощью программы STATISTICA. На заключительном этапе были разработаны мясные котлеты, обогащенные БАД «Йодкаротин», с помощью программы STATISTICA выполнена оптимизация рецептурного состава, определены функционально-технологические свойства (ФТС) мясного фарша и содержание йода и бета-каротина в готовых изделиях.

Ключевые слова: бета-каротин, йод, БАД, морковь, желток куриного яйца, сушка конвективная, алиментарно-зависимые заболевания.

Bessonova LP, Rogozina O.V.
RECEIVING NEW IODKAROTIN BAD
Voronezh State University of Engineering Technology,
Voronezh, Russia

Annotation: The article presents data on alimentary-dependent diseases of the population of Russia in 2015 and 2016. The method of obtaining a complex biologically active additive "Iodocarotin" is considered. The purpose of this work was to develop a method for the preparation of a new complex biologically active additive "Iodocarotin" of organic nature containing β-carotene and iodine, which is subsequently be used to enrich food products.

The main raw material, intended for the preparation of dietary supplements, was pretreated. A solution of potassium iodide (concentration 300 μg/cm³) was introduced into the yolk of a chicken egg and then brewed for 1.5-2.0 hours at a temperature of t-60°C. The choice of this concentration is due to the daily consumption rate of iodine (150 μg), taking into account the losses for heat treatment. Carotom Carotell was pre-treated with steam, and then shredded. This method of cooking carrots allows you to increase the level of carotene mastering by 5 times and improve the quality of the emulsion, consisting of cooked carrots and iodized egg yolk. An emulsion containing the components indicated in various proportions was subjected to convective drying in a MOF drying cabinet. NWT-100. The drying temperature in the oven was t-38° C, the drying time τ = 32 hours. In the powder obtained after drying, the content of iodine and beta-carotene was determined. The composition of additives was modeled using the STATISTICA program. At the final stage, meat cutlets, enriched with dietary supplements "Yodkarotin", were developed.

Key words: beta-carotene, iodine, dietary supplements, carrots, egg yolk, convective drying, alimentary-dependent diseases.

Актуальность. По данным официальной статистики и многочисленных исследований [16-17, 21] в настоящее время в России растет число заболеваний, связанных с нарушением питания, недостатком микронутриентов, в том числе витаминов (таб. 1) и йода. В общей структуре фиксируемых заболеваний количество алиментарно-зависимых составляет от 30 до 50%.

Таблица 1 – Количество россиян в возрасте от 14 лет и старше, страдающих алиментарно-зависимыми заболеваниями (в процентах)

Вид заболевания	Мужчины	в том числе			Женщины	в том числе
		в трудо-способном возрасте	из них молодежь в возрасте 16-29 лет	старше трудоспособного возраста		в трудо-способном возрасте	из них молодежь в возрасте 16-29 лет	старше трудоспособного возраста
Повышенное артериальное давление	25,3	18,3	5,6	58,4	37,2	18,0	4,6	73,2
Заболевание желудочно-кишечного тракта	15,1	13,1	7,9	24,7	20,6	15,0	10,8	31,4
Высокий уровень холестерина в крови	5,8	3,7	0,7	15,5	11,3	4,3	0,7	24,4
Аллергия на пищевые продукты	4,1	3,8	4,6	4,9	8,9	8,5	8,8	9,5
Диабет или повышенный сахар в крови	3,2	1,8	0,5	9,2	7,4	2,2	0,4	17,1
Низкий уровень гемоглобина или анемия	2,2	1,5	1,1	5,0	9,2	8,9	8,0	10,1

Данные, представленные в табл. 1, показывают, что наиболее распространенными заболеваниями является: повышенное артериальное давление, на втором месте находятся заболевания желудочно-кишечного тракта, а далее следуют – высокий уровень холестерина в крови, аллергия на пищевые продукты и диабет. Практически у всех жителей больших городов в избытке имеются легкоусвояемые углеводы и животные жиры. По степени распространения алиментарно-зависимых заболеваний, к которым относят инфаркт, инсульт, рак, сахарный диабет, Россия уже опережает Нигерию, Индонезию, Конго, Бангладеш.

Растет и общая заболеваемость населения Российской Федерации по данным классам болезней (табл. 2) [17].

Таблица 2 - Общая заболеваемость населения по классам болезней в Российской Федерации в 2015 и 2016 годах (на 100 тыс. населения)

Наименование классов болезней МКБ-10	2015 г.	2016 г.	Темп прироста/ убыли, % 2016 г. к 2015 г.
Всего	160 056,1	161 771,6	1,1
Новообразования	4 519,2	4 727,3	4,6
Болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм	1 246,8	1 348,1	8,1
Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ	7 426,0	7 818,6	5,3
Болезни системы кровообращения	23 232,3	23 638,4	1,8
Болезни органов пищеварения	11 702,3	11 741,5	0,3

Реальное потребление йода в день на всей центральной части РФ составляет 40-80 мкг в день, т.е. в 2-3 раза ниже рекомендованного уровня. Недостаточное потребление йода создает серьезную угрозу здоровью населения, приводит к различным патологиям щитовидной железы, появляются жалобы на упадок сил, утомляемость, раздражительность, ослабление внимания и памяти, нарушаются функции других органов. Наиболее тяжелые последствия йодный дефицит оказывает на растущий мозг ребенка, формируя его необратимые нарушения, приводящие в наиболее тяжелых случаях к кретинизму, в более мягких случаях – к снижению интеллектуального потенциала индивидуума [1-3, 5, 14, 18].

Становится очевидным, что наиболее эффективным путем улучшения обеспеченности населения незаменимыми нутриентами является дополнительное обогащение ими пищевых продуктов и использование в питании биологически активных добавок к пище (БАД). Об этом свидетельствуют достижения отечественной науки (В.А. Тутельян, В.Б. Спиричев, Л. Н. Шатнюк, В. М. Позняковский, Ю.П. Гичев, В.В. Дадали и др.) [21].

Одним из самых перспективных компонентов, обладающим мощными антиоксидантными свойствами является β каротин. Отмечается высокая эффективность β каротина при профилактике и лечении онкологических, инфекционных и сердечнососудистых заболеваний. Бета-каротин совершенно не токсичен, поэтому регулярный прием его в больших дозах не ведет к побочным эффектам, в отличие от витамина А. Его рекомендуют для профилактики инфаркта и инсульта, поскольку установлена отрицательная связь между содержанием свободного холестерина и липопротеидов в плазме крови [4, 6-13, 15, 19-20, 22-24].

Целью данной работы являлось получение новой БАД «ЙОДКАРОТИН» органической природы, содержащей β каротин и йод, которая в дальнейшем будет использоваться для обогащения пищевых продуктов.

Новизна исследований:

- получен новый органический носитель йода и бета-каротина;

-смоделирован композиционный состав БАД «ЙОДКАРОТИН».

Материалы и методы. Основными объектами исследования были: морковь сорта «Каротель» по ГОСТ 1721, яичный желток по ГОСТ Р 54056, кислота лимонная безводная по ГОСТ Р 53040, сахар-песок по ГОСТ 21 и йодид калия (KJ) по ГОСТ 4232, применяемый для обогащения яичного желтка йодом, готовая БАД в виде порошка.

Для получения БАД сырье подвергали предварительной обработке. Сырой желток куриного яйца подвергали йодированию раствором йодида калия, концентрацией 300 мкг/см³, а затем варили в течение 1,5-2,0 часов при температуре Т-60⁰С. Выбор такой концентрации обусловлен суточной нормой потребления йода: при введении 0,5 мл такой концентрации будет обеспечиваться суточная норма потребления йода -– 150 мкг. Поэтому для получения БАД проводили обогащение яичного желтка йодидом калия в количестве 0,5- 1,0 мл. Объем 1,0 мл был выбран с учетом того, что в процессе тепловой обработки йод может улетучиваться.

Морковь для того, чтобы она была более мягкой, предварительно варили на пару и измельчали. Такой способ подготовки моркови позволяет в 5 раз повысить уровень усвоения каротина и улучшить качество эмульсии, состоящей из сваренной моркови и йодированного яичного желтка. Эмульсию, содержащую указанные в различных соотношениях компоненты, подвергали конвективной сушке в сушильном шкафу МОД. NWT-100.

В ходе исследований применяли методы математического моделирования, планирования полнофакторного эксперимента, физико-химические и органолептические методы. Для определения микроколичеств йода в биологических объектах использовали роданидно - нитритный метод Проскуряковой; содержание бета-каротина определяли по ГОСТ 8756.22.

Результаты исследования

Для получения БАД «ЙОДКАРОТИН» составляли смеси йодированного желтка и моркови, сваренной на пару в различных соотношениях, в полученных смесях определяли содержание йода и бета - каротина (табл.3).

Таблица 3 – Результаты экспериментальных исследований смесей йодированного желтка и моркови, сваренной на пару

№ п/п	Наименование продукта	Содержание бета-каротина, мг	Содержание йода, мг
1	Йодированного желтка 1,5 г +0,5 г моркови	1,42 ±0,003	2,73±0,05
2	Йодированного желтка 0,5 г +1,5 г моркови	6,09±0,002	1,28±0,06
3	Йодированного желтка 1,0 г +1,0 г моркови	4,87±0,003	0,642±0,007

Для выбора оптимального варианта смеси для производства БАД «Йодкаротин» проведем планирование полнофакторного эксперимента и построим профили предсказанных значений и функцию желательности (табл. 4, рис.1).

Таблица 4 – Планирование полнофакторного эксперимента

Как видно на рисунке 1, оптимальным соотношением компонентов в смеси для получения максимального содержания йода является соотношение компонентов 1:1.

Рисунок 1- Профили предсказанных значений и функции желательности содержания йода в смеси

Аналогичным образом проведем оптимизацию состава смеси БАД «ЙОДКАРОТИН» и по содержанию бета - каротина (рис. 2).

Рисунок 2- Профили предсказанных значений и функции желательности содержания бета - каротина в смеси

Для определения влияния йода и бета – каротина построен тернарный график и уравнение регрессии, позволяющее определить содержание йода в зависимости от количества входящих в ее состав компонентов и содержания бета – каротина (рисунок 3).

Рисунок 3 - Тернарный график определения содержания йода в смеси

Полученную смесь подвергали конвективной сушке в сушильном шкафу МОД. NWT-100, производитель NORTHWESTTECNOLOGYdi CeratoPaoloВиа Певерано, 96/ACAP 12012 – БОВЕС (КУНЕО). Температура сушки в сушильном шкафу составляла t-38⁰С, продолжительность сушки τ=32 час. В полученной смеси определяли содержание йода и бета - каротина (табл. 5).

Таблица 5 – Значения показателей в БАД «Йодкаротин»

Наименование показателя	Значения показателей			Среднее значение
	№1	№2	№3
Содержание бета – каротина, мг	36,34±0,003	36,43±0,002	36,52±0,004	36,33±0,003
Содержание йода, мг	1,04±0,05	1,08± 0,07	1,08± 0,06	1,06± 0,06

Как видно из табл. 5, содержание йода и бета - каротина превышает суточную норму поэтому при использований БАД «Йодкаротин» для обогащения пищевых продуктов необходимо сделать соответствующий перерасчет.

На заключительном этапе были разработаны мясные котлеты, обогащенные БАД «Йодкаротин», с помощью программы STATISTICA выполнена оптимизация рецептурного состава, определены ФТС мясного фарша и содержание йода и бета-каротина в готовых изделиях.

Заключение. Таким образом, выполненные исследования показали, что БАД «Йодкаротин», представляет собой комплексную добавку, содержащую йод и бета-каротин, полученную при конвективной сушке эмульсии, приготовленной из йодированного желтка, сваренного в течение 1,5-2,0 часов при температуре Т-60⁰С и моркови, сваренной на пару, в соотношении 1:1. Данная добавка имеет органическую природу и может использоваться для обогащения пищевых продуктов, как бета - каротином, так и йодом. Использование данной добавки позволит укрепить здоровье россиян и устранить вакуум, образовавшийся в связи с введением санкций в отношении России странами ЕС, США и их партнерами.

Список литературы

1. Антипова Л.В. Применение йодис-концентрата в получении йодированных мясных продуктов/ Л.В. Антипова, Л.П. Бессонова, З. Р. Ибрагимова, О. Т. Ибрагимова, Ф. С. Базрова// Все о мясе. 2014. № 3. С. 32-35.

2. Базрова Ф.С. Получение йодсодержащих добавок на основе коллагенового сырья и коммерческих белков марок СКАНПРО и PROMIL С95/ Л.П. Бессонова, Ф.С. Базрова // В книге: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение Материалы Международной научно-технической конференции. Воронежский государственный университет инженерных технологий. 2014. С. 341-345.

3. Бессонова Л.П. Импортозамещение биологически активных добавок. Производство мясных продуктов/ Л.П. Бессонова, Л.В. Антипова// Мясной ряд. 2015. № 4 (62). С. 76-80.

4. Бессонова Л.П. Каротинсодержащие БАД в питании и профилактике иммунодефицитных состояний// Л.П. Бессонова, А.В. Черкасова, А. В. Токарева, // Парадигма. 2016. № 2. С. 561-568

5. Бессонова Л.П. Квалиметрический подход к моделированию оценки качества йодсодержащих добавок/ Л.П. Бессонова, Ф.С. Базрова// В сборнике: Материалы LIII отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ за 2014 год, посвященной 85-летию ВГУИТ 2015. С. 66.

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

7. Бессонова Л.П. Новая функциональная биологичеси-активная добавкабад "БЕТАРОН» / Л.П. Бессонова,, А. В. Ширикова, А.В. Черкасова// В сборнике: Новое в технологии и технике функциональных продуктов питания на основе медико-биологических воззрений Материалы IV Международной научно-технической конференции. 2014. С. 78-80.

8. Бессонова Л.П. Оценка возможности применения БАД «ТЫКВЕРОН» при производстве творожных продуктов функционального назначения// Л.П. Бессонова., А.В. Гребенщиков, А.В. Черкасова - Актуальная биотехнология. 2015. № 3. С. 109.

9. Бессонова Л.П. Получение новой каротиноидосодержащей БАД «Свеклорон»// В сборнике: Applied and Fundamental Studies proceedings of the 11th International Academic Conference. 2017. С. 87-92.

10. Бессонова Л.П. Получение и применение БАД «Бетарон» в продуктах здорового питания// Л.П. Бессонова, А.В. Черкасова, А. В. Ширикова// В сборнике: Инновационные технологии на базе фундаментальных научных разработок -прорыв в будущее Материалы региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2014. С. 30-32.

11. Бессонова Л.П. Получение препарата бета-каротина для окрашивания и витаминизации кисломолочных продуктов/ Л.П. Бессонова,, А. В. Ширикова, А.В. Черкасова, С.А. Шахов// В сборнике: Материалы студенческой научной конференции за 2014 год 2014. С. 67.

12. Бессонова Л.П. Потребление функциональных продуктов и БАД в России: Состояние и перспективы развития / Л.П. Бессонова, Л.В. Антипова, А. В. Ширикова, А.В. Черкасова// Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. 2015. № 1. С. 71-74.

13. Бессонова Л.П. Применение БАД «Бетарон» в творожном продукте функционального назначения// Л.П. Бессонова, А.В. Черкасова, А. Небольсина, О. Григорьева// Международный студенческий научный вестник. 2015. № 3-2. С. 248-249.

14. Бессонова Л.П. Применение йодис - концентрата в получении мясных продуктов// Л.П. Бессонова, З.Р. Ибрагимова, Ф.С. Базрова // В книге: Материалы LII отчетной научной конференции за 2013 год 2014. С. 148.

15. Бессонова Л. П. Разработка новой биологически активной добавки «Бетарон»/Л.П. Бессонова, Л.В. Антипова, А. В. Ширикова, А.В. Черкасова, С.А. Шахов//Пищевая промышленность, 2015, №7, С. 40-43

16. Бессонова Л.П. Функциональные продукты и биологически активные компоненты, как фактор улучшения питания жителей г. Воронежа//Л.П. Бессонова, Е.В. Новикова, Н.А. Осипова// Парадигма. 2016. № 2. С. 569-580.

17. Государственный доклад о реализации государственной политики в сфере охраны здоровья за 2016 год-, М. 2017 –Минздрав РФ режим доступа rosminzdrav.ru (посещение 8 декабря 2017 г.)

18. Рогозина О. В. Роль йода в питании человека. Источники йода/О.В. Рогозина, Д.С. Ревина, Л.П. Бессонова // В сборнике: Материалы студенческой научной конференции за 2016 год 2016. С. 141.

19. Способ получения пищевой биологически активной добавки для окрашивания и витаминизации продуктов/ Л.П. Бессонова, Л.В. Антипова, А. В. Токарева, А.В. Черкасова. -Патент на изобретение RUS 2590736 03.09.2015

20. Токарева А.В. Каротинсодержащие бад в питании и профилактике иммунодефицитных состояний// А.В. Токарева, Е. В. Новикова, Н. А. Осипова, Л.П. Бессонова// Молодежный инновационный вестник. 2016. Т. 5. № 1. С. 414-416.

21. Тутельян В.А. Актуальные вопросы гигиены питания: состояние и перспективы использования продуктов специального назначения, в том числе БАД, в питании современного человека/ В.А. Тутельян, В.М. Поздняковский, Е. С. Парамонова//Медицина в Кузбассе, №2, 2005 г. с. 25-29

22. Черкасова А.В. Получение и применение БАД «Бетарон» в продуктах функционального назначения»// А.В. Черкасова, А. В. Ширикова, Л.П. Бессонова// В книге: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение Материалы Международной научно-технической конференции. Воронежский государственный университет инженерных технологий. 2014. С. 339-340.

23. Ширикова А.В. Получение препарата бета-каротина для окрашивания и витаминизации кисломолочных продуктов/А. В. Ширикова, А.В. Черкасова, Л.П. Бессонова// В книге: Материалы студенческой научной конференции за 2014 год 2014. С. 115.

24. Bessonova L.P., Сarotenodermia bad in nutrition and prevention immunodeficiency states/ L.P. Bessonova, A.V. Cherkasova., A.V. Tokareva// В сборнике: International Scientific School "Paradigma" Summer-2016 Selected Papers. Yelm, WA, USA, 2016. С. 11-16.