vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2022-362-9-167-172vetpress-2280Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESИсследование антиоксидантных свойств обогащенных хлебобулочных изделийStudy of the antioxidant properties of enriched bakery productshttps://orcid.org/0000-0002-1498-0703ФаткуллинР. И.FatkullinR. I.

кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий,

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food and Biotechnology,

76 Lenin ave, Chelyabinsk, 454080

fatkullinri@susu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6246-9870КалининаИ. В.KalininaI. V.

доктор технических наук, профессор кафедры пищевых и биотехнологий, доцент,

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Food and Biotechnology, Associate Professor, 

76 Lenin ave, Chelyabinsk, 454080

kalininaiv@susu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9520-3251НауменкоН. В.NaumenkoN. V.

доктор технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий, доцент,

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food and Biotechnology, Associate Professor, 

76 Lenin ave, Chelyabinsk, 454080

naumenkonv@susu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7665-5984ПоповаН. В.PopovaN. V.

кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий,

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Food and Biotechnology,

76 Lenin ave, Chelyabinsk, 454080

nvpopova@susu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0213-1595НауменкоЕ. Е.NaumenkoE. E.

студент,

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

 student, 

76 Lenin ave, Chelyabinsk, 454080

9193122375@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5193-2957ИванисоваЕ.IvanisovaE.

PhD, доцент Института пищевых наук,

2 Триеда Андрея Глинка, Нитра, 94976

PhD, Associate Professor, Institute of Food Sciences,

2 Trieda Andreja Hlinku, Nitra, 94976,

eva.ivanisova@uniag.skhttps://orcid.org/0000-0001-8481-7656ВасильевА. К.VasilievA. K.

студент,

пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080

student,

76 Lenin ave, Chelyabinsk, 454080

mbz2018vak72@susu.ruЮжно-Уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian FederationСловацкий сельскохозяйственный университетСловакияSlovak University of AgricultureSlovakia20221411202209167172Copyright © Фаткуллин Р.И., Калинина И.В., Науменко Н.В., Попова Н.В., Науменко Е.Е., Иванисова Е., Васильев А.К., 20222022Фаткуллин Р.И., Калинина И.В., Науменко Н.В., Попова Н.В., Науменко Е.Е., Иванисова Е., Васильев А.К.Fatkullin R.I., Kalinina I.V., Naumenko N.V., Popova N.V., Naumenko E.E., Ivanisova E., Vasiliev A.K.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2280Актуальность

Актуальность. Хлебобулочные изделия являются социальнопробел вместо дефисазначимыми продуктами питания, физически и экономически доступными для большинства групп населения РФ и многих других стран. Также приоритетное значение среди растительных антиоксидантов имеют вещества полифенольной природы, в том числе флавоноиды. Сегодня известно несколько подходов к обогащению хлебобулочных изделий полифенолами и флавоноидами, каждый из которых характеризуется собственными достоинствами и недостатками. Основу настоящего исследования составила оценка возможности применения различных подходов обогащения хлебобулочных изделий для получения продуктов с заданными антиоксидантными свойствами.

Методы

Методы. Объектами исследования были определены шесть образцов хлебобулочных изделий, пять из которых были обогащены пищевыми ингредиентами — источниками антиоксидантов. Во всех исследуемых образцах было определено общее содержание полифенолов и флавоноидов с применением спектрофотометрического метода, а также антиоксидантная активность с использованием DPPH-метода.

Результаты

Результаты. Проведенные исследования показали, что использование в качестве обогатителей измельченных листьев зеленого чая, кедровой муки, цельносмолотой муки из пророщенного зерна пшеницы позволяет значительно увеличить общее содержание полифенолов в готовых образцах хлебобулочных изделий: на 46–75% по отношению к контролю. Все образцы обогащенных изделий можно было отнести к категории функциональных продуктов питания, поскольку удовлетворение суточной потребности во флавоноидах составило более 15% от рекомендуемого уровня. Вместе с тем, использование индивидуальных веществ-обогатителей, таких как таксифолин, позволяет значительно увеличить антиоксидантную активность хлебобулочных изделий (более чем в 4 раза) и с большей долей вероятности ее устойчиво регулировать. В целом, для всех исследуемых образцов обогащенных хлебобулочных изделий было установлено увеличение антиоксидантной активности более чем в 2 раза по отношению к контролю. Полученные результаты подтвердили возможность и целесообразность использования предложенных подходов обогащения хлебобулочных изделий для получения продуктов с антиоксидантными свойствами. 

Relevance

Relevance.Bread products are socially important foodstuffs, physically and economically accessible for the majority of population groups in the Russian Federation and many other countries. One of the directions could be the enrichment of bakery products with natural antioxidants of plant origin. Polyphenolic substances, including flavonoids, have priority among plant antioxidants. Today several approaches to enrichment of bakery products with polyphenols and flavonoids are known, each of them characterised by their own advantages and disadvantages. The basis of this study was to evaluate the possibility of using different bakery enrichment approaches to obtain products with given antioxidant properties.

Methods

Methods. Six samples of bakery products, five of which were enriched with food ingredients— sources of antioxidants— were identified as objects of research. The total content of polyphenols and flavonoids was determined in all the examined samples using spectrophotometric method as well as the antioxidant activity using DPPH-method.

Results

Results. Studies have shown that the use of crushed green tea leaves, cedar flour, whole-milled flour from germinated wheat grain as enriching agents allows a significant increase in the total content of polyphenols in the finished samples of baked products, by 46–75% in relation to the control. All the samples of enriched products could be classified as functional foods, as the satisfaction of the daily requirement for flavonoids was more than 15% of the recommended level. At the same time, the use of individual enriching substances such as taxifolin allows to significantly increase the antioxidant activity of baked products (more than by4 times) and with a high probability to steadily regulate it. In general, in all investigated samples of enriched bakery products increase ofthe antioxidant activity by more than 2 times in relation to the controlwas registered. The results confirmed the possibility and feasibility of using the proposed approaches of bakery products enrichment to obtain products with antioxidant properties. 

хлебобулочные изделияфункциональные продуктыполифенолыфлавоноидыантиоксидантные свойстваbakery productsfunctional productspolyphenolsflavonoidsantioxidant propertiesСтатья выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для молодых ученых для государственной поддержки молодых российских ученых — кандидатов наук МК-3690.2021.5.The article was financially supported by the grant of the President of the Russian Federation for young scientists for state support of young russian scientists — candidates of science MK-3690.2021.5.ReferencesНилова Л. П., Науменко Н. В., Калинина И. В., Маркова К. Ю. Оптимизация ассортимента хлебобулочных изделий на основе анализа структуры потребительского рынка в г. Санкт-Петербурге и Челябинске. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Экономика и менеджмент. 2011; Выпуск 17, 8(225):183–189.Nilova L. P., Naumenko N. V., Kalinina I. V., Markova K. Yu. Optimization of the assortment of bakery products based on the analysis of the structure of the consumer market in Saint Petersburg and Chelyabinsk. Bulletin of the South-Ural State University. Series Economy and management. 2011; Issue 17, 8(225):183–189. (in Russian)Костюченко М. Н., Коденцова В. М, Шатнюк Л. Н. Обогащение хлебобулочных изделий микронутриентами: международный опыт и новые тенденции. Хлебопродукты. 2019; 7: 36-41.Kostyuchenko M. N., Kodentsova V. M, Shatniuk L. N. Enrichment of bakery products with micronutrients: international experience and new trends. Bread products. 2019; 7: 36 41. (in Russian)Гунько С.Н., Войцеховская Е.В., Ребезов М.Б. Качество зернопродуктов в зависимости от условий при длительном хранении. Пища. Экология. Качество : труды XVII Международной научно-практической конференции. Екатеринбург. 2020. 195-199. eLIBRARY ID: 44818374.Gunko S.N., Voitsekhovskaya E.V., Rebezov M.B. The quality of grain products depends on conditions during long-term storage. Food. Ecology. Quality: materials of the XVII International Scientific and Practical Conference. Yekaterinburg. 2020. 195-199. (in Russian)Шатнюк Л. Н. Инновационные ингредиенты для обогащения хлебобулочных изделий. Кондитерское и хлебопекарное производство. 2016; 7–8: С. 41–45.Shatnyuk L. N. Innovative ingredients for enriching bakery products. Confectionery and bakery production. 2016; 7-8: pp. 41-45. (in Russian)Громова С.Н., Костылев П.И., Скрипка О.В., Подгорный С.В., Некрасова О.А. Результаты изучения образцов озимой мягкой пшеницы конкурсного сортоиспытания по урожайности и качеству зерна. Аграрная наука. 2020; (10): 56-59. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2020-342-10-56-59Gromova S.N., Kostylev P.I., Skripka O.V., Podgorny S.V., Nekrasova O.A. The results of the study of samples of winter soft wheat competitive variety testing for yield and grain quality. Agrarian science. 2020; (10): 56-59. https://doi.org/10.32634/0869-8155- 2020-342-10-56-59 (in Russian)Глобальные оценки состояния здоровья: основные причины DALY [Электронный ресурс], https://www.who.int/data/gho/data/themes/mortality-and-global-health-estimates/global-healthestimates-leading-causes-of-dalysGlobal health estimates: major causes of DALY [Electronic resource], https://www.who.int/data/gho/data/themes/mortality-andglobal-health-estimates/global-health-estimates-leading -causes-ofdays (in Russian)Потороко И.Ю., Паймулина А.В., Ускова Д.Г., Калинина И.В., Попова Н.В., Шириш Сонавейн. Антиоксидантные свойства функциональных пищевых ингредиентов, используемых при производстве хлебобулочных и молочных продуктов, их влияние на качество и сохраняемость продукции. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017; 79(4): 143–151. DOI:10.20914/2310-1202-2017-4-143-151Potoroko I.Yu., Paymulina A.V., Uskova D.G., Kalinina I.V., Popova N.V., Shirish Sonavein. Antioxidant properties of functional food ingredients used in the production of bakery and dairy products, their influence on the quality and shelf life of products. Bulletin of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2017; 79(4): 143–151. DOI:10.20914/2310-1202-2017-4-143-151(in Russian)Шатилов А.В., Богданова О.Г., Коробов А.В. Роль антиоксидантов в организме в норме и при патологии. Ветеринарная патология. 2007; 2: 207–211.Shatilov A.V., Bogdanova O.G., Korobov A.V. The role of antioxidants in the body in normal and pathological conditions. Veterinary pathology. 2007; 2: 207–211. (in Russian)Imran M, Ghorat F, Ul‐haq I, Ur‐rehman H, Aslam F, Heydari M, et al. Lycopene as a natural antioxidant used to prevent human health disorders. Antioxidants 2020; 9(8):1-27. https://doi.org/10.3390/antiox9080706Imran M, Ghorat F, Ul‐haq I, Ur‐rehman H, Aslam F, Heydari M, et al. Lycopene as a natural antioxidant used to prevent human health disorders. Antioxidants 2020; 9(8):1-27. https://doi.org/10.3390/antiox9080706Хайруллина В.Р. и др. Определение антиокислительного действия кверцетина и дигидрокверцетина в составе бинарных композиций. Химия растительного сырья. 2008; 4: 59–64.Khairullina V.R. et al. Determination of antioxidant activity of quercetin and dihydroquercetin in binary compositions. Chemistry of vegetable raw materials. 2008; 4: 59–64. (in Russian)Lin J., Zhou W. Role of quercetin in the physicochemical properties, antioxidant and antiglycation activities of bread. J. of Functional Foods. 2018; 40: 299-306.Lin J., Zhou W. Role of quercetin in the physicochemical properties, antioxidant and antiglycation activities of bread. J. of Functional Foods. 2018; 40: 299-306.Naczk M., Shahidi F. Extraction and analysis of phenolics in food. J. Chromatogr. A. 2004; 1054(1–2): 95–111.Naczk M., Shahidi F. Extraction and analysis of phenolics in food. J. Chromatogr. A. 2004; 1054(1–2): 95–111.Wang S. et al. Application of nanotechnology in improving bioavailability and bioactivity of diet-derived phytochemicals. J. of Nutritional Biochemistry. 2014; 25: 363-376.Wang S. et al. Application of nanotechnology in improving bioavailability and bioactivity of diet-derived phytochemicals. J. of Nutritional Biochemistry. 2014; 25: 363-376.Agati G., Azzarello E., Pollastri S., Tattini M. Flavonoids as antioxidants in plants: location and functional significance. Plant Sci. 2012; 196(3): 67–76.Agati G., Azzarello E., Pollastri S., Tattini M. Flavonoids as antioxidants in plants: location and functional significance. Plant Sci. 2012; 196(3): 67–76.Parker M. L. et al. The phenolic acid and polysaccharide composition of cell walls bran layers of mature wheat (Triticum aestivum L. cv. Avalon) grains. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005; 85: Р. 2539-2547.Parker M. L. et al. The phenolic acid and polysaccharide composition of cell walls bran layers of mature wheat (Triticum aestivum L. cv. Avalon) grains. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005; 85: Р. 2539-2547.Perlovich G.L., Ryzhakov A.M., Strakhova N.N., Kazachenko V.P., Schaper K.J., Raevsky O.A. Thermodynamic aspects of solubility and partitioning processes of some sulfonamides in the solvents modeling biological media. J. Chem. Thermodyn. 2014; 69(2): 56–65.Perlovich G.L., Ryzhakov A.M., Strakhova N.N., Kazachenko V.P., Schaper K.J., Raevsky O.A. Thermodynamic aspects of solubility and partitioning processes of some sulfonamides in the solvents modeling biological media. J. Chem. Thermodyn. 2014; 69(2): 56–65.Zhang H. et al. Structure-solubility relationships and thermodynamic aspects of solubility of some flavonoids in the solvents modeling biological media. Journal of Molecular Liquids. 2017; 225: 439-445.Zhang H. et al. Structure-solubility relationships and thermodynamic aspects of solubility of some flavonoids in the solvents modeling biological media. Journal of Molecular Liquids. 2017; 225: 439-445.Weston L.A., Mathesius U. Flavonoids: their structure, biosynthesis and role in the rhizosphere, including allelopathy. J. Chem. Ecol. 2013; 39(2): 283–297.Weston L.A., Mathesius U. Flavonoids: their structure, biosynthesis and role in the rhizosphere, including allelopathy. J. Chem. Ecol. 2013; 39(2): 283–297.González R. et al. Effects of flavonoids and other polyphenols on inflammation. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2011; 51(4): 331–362.González R. et al. Effects of flavonoids and other polyphenols on inflammation. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2011; 51(4): 331–362.Смольникова Ф.Х. и др. Совершенствование технологий хлебобулочных изделий. Современное состояние, перспективы развития АПК и производства специализированных продуктов питания: Материалы Международной научно-практической конференции. Омск. 2020. 502-504. eLIBRARY ID: 44829926Smolnikova F.Kh. et al. Improvement of technologies of bakery products. Current state, prospects for the development of agricultural machinery and the production of specialized food products: Materials of the International Scientific and Practical Conference. Omsk. 2020. 502-504. eLIBRARY ID: 44829926(in Russian)Mironova G.D. et al. Prospects for the use of regulators of oxidative stress in the comprehensive treatment of the novel Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) and its complications. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2020; 24(16): 8585–8591.Mironova G.D. et al. Prospects for the use of regulators of oxidative stress in the comprehensive treatment of the novel Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) and its complications. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2020; 24(16): 8585–8591.

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