ИРН AP23485292 «Разработка технологии комплексной биологически активной добавки (БАД) иммуномодулирующей направленности» на 2024-2026 гг. Грантовое финансирование МНВО РК.
Руководитель проекта: Жумалиева Гулжан Ералиевна – кандидат технических наук, ассоциированный профессор
Результаты НИР За 2025 год:
- Исследование технологических свойств композиции и выбор оптимальной дозировки БАДа
Исследование технологических свойств порошка биологически активной добавки имеет ключевое значение для разработки стабильного, эффективного и пригодного к промышленному производству продукта. Такие исследования позволяют обеспечить равномерное распределение активных компонентов, точность дозирования и стабильное качество конечного продукта. Оценка технологических характеристик необходима для подбора оптимальных условий переработки и фасовки, а также для выбора формы выпуска (капсулы, таблетки, порошок). Например, мелкодисперсная структура порошка способствует повышению биодоступности действующих веществ и обеспечивает более быстрое высвобождение компонентов в организме. Кроме того, технологические свойства напрямую влияют на способность порошка к длительному хранению без слёживания, потери активности и органолептических изменений. Таким образом, полученные данные служат основой для создания БАД с гарантированной стабильностью, эффективностью и безопасностью для потребителя.
В связи с этим, разработана оптимальная дозировка биологически активной добавки (БАД), разработанной на основе растительных компонентов, включающие порошки топинамбура, пророщенного овса, пророщенного ячменя и корня солодки.
- Разработка и обоснование состава предложенного БАДа
В процессе разработки БАДа, предназначенной для людей с сахарным диабетом и с целью иммуномодулирующего воздействия выбраны четыре компонента: пророщенный овес, пророщенный ячмень, корень солодки и топинамбур. Выбор ингредиентов основан на их научно доказанных свойствах, направленных на поддержку метаболизма углеводов, снижение уровня сахара в крови и укрепление защитных функций организма. Каждый из компонентов выполняет определенные функции, а их совместное использование позволяет достичь более выраженного терапевтического эффекта.
Включение инулина в состав БАДа обосновано его способностью нормализовать метаболизм и повышать иммунную защиту организма. Для восполнения суточной потребности в инулине требуется значительное потребление овощей и фруктов (400-500 г в сутки), что не всегда возможно. Поэтому создание эффективного комплекса на основе растительного сырья является актуальной задачей.
При разработке биологически активной добавки (БАД) учитывали не только состав, но и взаимодействие компонентов, так как их сочетание усиливает или ослабляет полезные свойства друг друга.
В состав БАДа входит топинамбур, который является натуральным источником инулина, способствует улучшению микрофлоры кишечника и усвоению минералов. Он взаимодействует с пророщенными злаками, усиливая биодоступность содержащихся в них минералов, однако при высоких дозировках может вызывать вздутие. Пророщенный овес обогащает БАД пищевыми волокнами, ферментами и витаминами группы B, способствует лучшему усвоению инулина и снижает гликемический индекс. В то же время, при длительном хранении возможно снижение активности содержащихся в нём ферментов. Пророщенный ячмень благодаря содержанию β-глюканов положительно влияет на обмен веществ и усиливает пребиотический эффект инулина. Однако из-за высокого содержания пищевых волокон и активных ферментов он может оказывать влияние на пищеварение. Корень солодки, обладающий противовоспалительными и антиоксидантными свойствами, улучшает вкус продукта за счёт своей естественной сладости и способен маскировать горечь злаков. При этом содержащаяся в нём глицирризиновая кислота может вызывать задержку натрия в организме.
Предложенный состав БАДа разработан с учетом совместимости компонентов и их взаимного усиления полезных свойств. Выбранное сочетание позволяет обеспечить поддержку обмена веществ, нормализацию микрофлоры кишечника и снижение гликемической нагрузки, что особенно важно для людей с сахарным диабетом.
Научное обоснование использования компонентов в составе БАДа в качестве источников инулина базируется на расчетных данных, полученных по ориентировочному их поступлению с суточным рационом. Подбор компонентов БАД выполнен с учетом данных литературных источников о химическом составе и фармакологическом действии на организм человека.
Одна капсула БАД с использованием топинамбура содержит 0,054 г инулина, что составляет 1,08 % от суточной потребности человека в инулине. Выявлено, что приём трёх капсул в сутки обеспечивает поступление 0,162 г инулина, что составляет около 3,2 % от рекомендуемой суточной нормы (5 г).Данная дозировка является поддерживающей и может способствовать нормализации микрофлоры кишечника, улучшению углеводного обмена и оказанию мягкого иммуномодулирующего эффекта у лиц, страдающих сахарным диабетом. Разработанный БАД с топинамбуром выбран для дальнейшего использования при разработке мучных кондитерских изделий функционального назначения.
3 Изучение влияния БАД на хлебопекарные свойства муки и структурно-механические свойства полуфабрикатов
Проведено комплексное исследование воздействия разработанной биологически активной добавки на хлебопекарные свойства пшеничной муки первого сорта и структурно-механические характеристики теста.
По результатам физико-химических показателей хлебопекарной пшеничной муки первого сорта («Пионер», «Цесна», «Снежинка») с содержанием порошков БАДа 5%, 10% и 15% позволил выявить закономерности изменения качества и технологических свойств сырья, что мука 1 сорта «Цесна» показывает наилучшие комплексные результаты.
Исследованы структурно-механические свойства с применением четырёх образцов разработанной БАД. Каждый из четырёх образцов БАДа вносили в пшеничную муку первого сорта в трёх дозировках: 5%, 10% и 15% (от массы муки). Контрольный образец теста приготовлен без добавления БАДа (0%). По результатам сравнительного анализа структурно-механических свойств теста все экспериментальные образцы продемонстрировали прочность клейковины выше контрольного уровня (108 мм вод. ст.), при этом рекорд по этому показателю (191 мм) показал образец 3 с 15 % добавки, но с ощутимым снижением растяжимости. Максимальная пластичность проявилась у образца 4 при 10 % добавки (L = 69 мм), тогда как при дозировках свыше 10 % растяжимость во всех вариантах опускалась ниже 35 мм. Газоудерживающая способность также оказалась наивысшей у образца 4 (G = 18,4 см²), что способствует крупнопористой и равномерной структуре мякиша, тогда как у образца 1 при 5 % добавки G = 15,5 см², а далее в вариантах 2–4 она снижалась. Энергия деформации образца 4 (W = 3,8·10⁻³ Дж) уступает максимальному значению у образца 1 (3,28·10⁻² Дж), но остаётся достаточной для стабильного удержания объёма и формы при выпечке; соотношение прочности к растяжимости P/L = 2,09 у образца 4 указывает на оптимальный баланс упругости и эластичности. Истинная эластичность, число падения (~196 с) и влажность (~13,3 %) образца 4 полностью соответствуют промышленным нормативам.
- Исследования качественных и микробиологических показателей БАДа
Определены качественные и микробиологические показатели БАДа в АО «Алматинский технологический университет» Научно-исследовательской лаборатории по оценке качества и безопасности продовольственных продуктов
По результатам физико-химического и качественного анализа установлено, что все образцы БАДов соответствуют нормативным показателям качества.
Анализ аминокислотного состава показал, что исследуемые образцы богаты как заменимыми, так и незаменимыми аминокислотами.
Исследование минерального состава показало, что все образцы содержат широкий спектр макро- и микроэлементов, необходимых для поддержания нормального обмена веществ. Содержание кальция, магния, калия, железа и цинка делает полученные композиции перспективными источниками минеральных веществ.
Таким образом, полученные данные подтверждают высокую питательную ценность и функциональную направленность исследуемых образцов БАДов. Их применение в рационе может способствовать восполнению дефицита незаменимых аминокислот, макро- и микроэлементов, а также улучшению обменных процессов. Комплексное использование выбранных ингредиентов в составе БАДов открывает перспективы для создания функциональных продуктов, обладающих иммуномодулирующими и антиоксидантными свойствами.
5 Разработка рецептуры и технологических режимов производства мучных кондитерских изделий с применением комплексного БАДа
Разработана рецептура и подобраны технологические режимы производства галетных изделий с использованием комплексной биологически активной добавки (БАД) на основе порошка топинамбура, пророщенного овса, пророщенного ячменя и корня солодки.
Использование БАД направлено на повышение пищевой и функциональной ценности изделий, снижение содержания сахара, а также создание продукции, приемлемой для людей, страдающих сахарным диабетом. Разработанный БАД заменяем сахар в тесте, сохраняя при этом приемлемые органолептические и технологические свойства продукта.
В качестве объекта исследования выбраны галеты — вид мучных кондитерских изделий, рецептура которых позволяет объективно оценить влияние БАДа на структуру, вкус и физико-химические свойства теста и готовой продукции.
— Исследованы четыре варианта комплексной биологически активной добавки (БАД), содержащих различные соотношения порошка топинамбура, пророщенного овса, пророщенного ячменя и корня солодки. Для сравнения выбран контрольный образец без добавления БАДа.
— С учётом рецептуры была составлена схема технологического процесса приготовления галет, отражающая основные этапы производства: подготовка сырья (взвешивание, просеивание муки и крахмала), смешивание сухих компонентов (мука, крахмал, БАД, разрыхлитель), добавление жидких компонентов, замешивание теста (до получения однородной консистенции), раскатывание теста (толщина-5мм) и формование галет, выпечка в печи t-180+5°C, T=15-20 мин, охлаждение при t=20-25°C (до комнатной температуры)
Для оценки влияния комплексной биологически активной добавки на органолептические характеристики кондитерских изделий была проведена дегустация пяти образцов, включая контрольный (без добавки) и четыре опытных варианта, содержащих различные соотношения порошка топинамбура, пророщенного овса, пророщенного ячменя и корня солодки.
Оценка проводилась по пятибалльной шкале по следующим показателям: внешний вид, цвет, вкус, запах и консистенция. В дегустации приняли участие 6 экспертов. По результатам органолептической оценки наилучшие показатели продемонстрировал Образец 4, который отличался сбалансированным вкусом, приятным ароматом, равномерным цветом и оптимальной текстурой. Участники отметили мягкость изделия, отсутствие постороннего привкуса и гармоничное сочетание всех компонентов добавки. Контрольный Образец получил высокие баллы за традиционный вкус, однако уступал опытным образцам по восприятию пользы и оригинальности вкуса.