Проект № 16-16-04047 (РНФ)

Номер 16–16–04047

Название: Создание функциональных яйцепродуктов, оптимизированных по параметрам метаболической адекватности и аллергенности и комплексной технологии их получения, включающей кормление птицы и переработку получаемых яиц с обогащением эссенциальными нутриентами на всех этапах процесса.

Руководитель: Мазо Владимир Кимович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства Российской академии наук», Московская обл

Года выполнения при поддержке РНФ: 2019 — 2020

Конкурс: Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (исследования в области картофелеводства и птицеводства)

Область знания, основной код классификатора: 06 — Сельскохозяйственные науки, 06–204 — Животноводство

Ключевые слова: Комплексная технология, питание птицы, обогащенные яйца, коагулированный белок, меланж, функциональный продукт, аллергенность, метаболическая адекватность, эссенциальные нутриенты, пищевая ценность, безопасность, техническая документация, опытно-промышленная партия

Код ГРНТИ: 65.61.13

Аннотация

Проект связан с развитием направления по созданию функциональных яйцепродуктов, оптимизированных по параметрам метаболической адекватности и аллергенности и комплексной технологии их получения, включающей кормление птицы и переработку получаемых яиц с обогащением эссенциальными нутриентами на всех этапах процесса. В соответствии с программой фундаментальных исследований, выполнявшихся по Проекту в 2016–2018 годах, был разработан новый биотехнологический подход к кормлению птицы, обеспечивающий обогащение яиц селеном в органической безопасной форме, витамином Е, омега-3 –полиненасыщенными жирными кислотами, разработана технология, рецептуры, техническая документация и выработаны в опытно-промышленных условиях пять видов функциональных яйцепродуктов, включающих ингредиенты, эффективность которых была доказана в экспериментальных исследованиях in vivo.

Проект 2019 г. предусматривает создание новых видов функциональных яйцепродуктов высокой биологической и пищевой ценности в виде одного (1) продукта из яичного белка, готового к употреблению; одного (1) сухого яичного продукта из яичного белка. Состав и свойства этих функциональных продуктов позволяют включить их в питание лиц с нарушениями углеводного и/или жирового обмена с целью снижения риска развития указанных состояний, сохранения и укрепления здоровья. В основе исследований по Проекту лежит междисциплинарный подход к решению поставленных задач: технология кормления птицы, технология пищевых продуктов и их ингредиентов, физико-химические, гигиенические, биохимические и клинические исследования.

Проектом предусмотрена реализация алгоритма НИР (комплексного технологического подхода), включающего на первой стадии биофортификацию комбикормов пшеничного типа для кур-несушек, обеспечивающего комплексное обогащение куриных яиц каротиноидами, селеном, витамином Е, омега-3 полиненасыщенными жирными кислотами, а также целенаправленного извлечения экстрагентами определенной полярности полифенольных соединения из ягод клюквы и последующего их концентрирования сорбцией на коагулированном обогащенном яичном белке или сорбцией полифенольных соединений в процессе тепловой коагуляции яичного белка, совмещенной с обогащением йодом и кальцием, определение профиля и количественного содержания выделенных полифенольных соединений, масштабирование разработанной технологии для получения функциональных пищевых ингредиентов (ФПИ): функциональных яйцепродуктов.

Медико-биологические требования к составу и качеству функциональных яйцепродуктов, разработка их рецептур и технологии будут предшествовать получению опытных партий продуктов. На заключительном этапе выполнения проекта будет установлено соответствие опытных партий разработанных продуктов требованиям соответствующих регламентов по показателям безопасности и проведена апробация продуктов в клинических условиях, позволяющая с позиций доказательной медицины охарактеризовать перспективность использования созданных функциональных яйцепродуктов в профилактическом питании лиц с нарушениями углеводного и/или жирового обмена.

Научную новизну проекта представят данные по биофортификации комбикормов пшеничного типа для кур-несушек и соответствующее обогащение микронутриентами куриных яиц, результаты количественной оценки содержания антиоксидантных соединений полифенольной природы из ягодного сырья в составе разработанных ФПИ, что позволит создавать на их основе широкий спектр специализированных пищевых продуктов с заданными свойствами.

Требованиям научной новизны будут отвечать данные, полученные при определения оптимальных условий комплексирования полифенольных соединений с коагулированным яичным белком, а также результаты апробации функционального яйцепродукта в клинических условиях, позволяющие с позиций доказательной медицины обосновать перспективность его использования в питании лиц с нарушениями углеводного и/или жирового обмена.

Актуальность планируемого исследования определяется высокой распространенностью у населения нарушений углеводного и/или жирового обмена, высокой частотой проявлений метаболического синдрома, сахарного диабета 2 типа и сопутствующих осложнений. Крайне ограниченный выбор специализированных пищевых продуктов высокой биологической и пищевой ценности, эффективность которых была бы надежно подтверждена с позиций доказательной медицины, требует разработки и создания широкого спектра новых функциональных продуктов для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний. Соответственно, очевидна значимость разработки технологии, клинической апробации и целенаправленного использования в питании новых функциональных пищевых продуктов, отвечающих высоким современным требованиям качества и эффективно снижающим риски развития указанных метаболических нарушений.

Ожидаемые результаты

В ходе реализации проекта 2019г. ожидается достижение следующих результатов:
1. Новый способ биофортификации комбикормов пшеничного типа для кур-несушек, обеспечивающий комплексное обогащение пищевых яиц каротиноидами, селеном, витамином Е, омега-3 полиненасыщенными жирными кислотами без негативного влияния на жизнеспособность и продуктивность кур и без увеличения затрат кормов на единицу продукции. Обогащение комбикормов каротиноидами наряду с другими микронутриетами позволит существенно увеличить их содержание в яйцах, соответственно значительно повышая пищевую ценность и потенциально благоприятное воздействие продукта на организм человека (приложение 1) Новый способ биофортификации комбикормов может быть успешно внедрен на птицеводческих предприятиях для производства обогащенных пищевых яиц каротиноидами, селеном, витамином Е, омега-3 полиненасыщенными жирными кислотами при их как поштучной реализации, так и при глубокой переработке в различные яичные продукты, что будет способствовать повышению эффективности производственной деятельности хозяйств.
2. Новый технологический подход, основанный на сорбции и комплексировании антоцианов из экстрактов ягод с пищевой белковой матрицей. Полученный комплекс антоцианов клюквы с коагулированным яичным белком будет использован в качестве ФПИ в составе функциональных яйцепродуктов. Разработанная технология может быть масштабирована и использована для получения широкого спектра ФПИ, обогащенных антоцианами, и одновременно с минимальным содержанием легко усвояемых простых сахаров, что позволяет их эффективно включать в составы специализированных пищевых продуктов, обладающих антиоксидантными, гиполипидемическими и гипогликемическими свойствами.
3. Технология яйцепродуктов с высоким содержанием антоцианов и не содержащих легкоусвояемых простых углеводов, включающая в себя коагуляцию яичного белка методом кислотно-солевого гидролиза, высушивание коагулированного яичного белка, проведение сорбции антоцианов клюквенного сока на коагулированном сухом яичном белке при перемешивании сухого коагулированного яичного белка с разбавленным соком клюквы, введением в обогащенный полифенолами коагулированный яичный белок вкусовых добавок путем смешивания обогащенного коагулированного яичного белка с добавками; или коагуляцию яичного белка в процессе теплового нагрева с использованием кислотно-солевого гидролиза, в процессе которого осуществляется сорбция белком антоцианов сока клюквы, с внесением в коагулированный обогащенный яичный белок вкусовых добавок (в соответствии с рецептурой). Будут получены продукты: 1) высушенный коагулированный яичный белок (ВКЯБ), обогащенный антоцианами (порошок красноватого цвета, содержание белка — 68% не менее, жира – следовые количества); 2) зернистый белковый продукт (ЗБП) красноватого цвета, обогащенный антоцианами, содержание белка – 14%, не менее, жира – следовые количества.
4. Результаты апробации двух функциональных яйцепродуктов (ВКЯБ и ЗБП) в клинических условиях позволят с позиций доказательной медицины обосновать перспективность их использования в питании лиц с нарушениями углеводного и/или жирового обмена. Применение разработанного ФПП в питании лиц с указанными нарушениями метаболизма будет способствовать оптимизации профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, снижая риск развития нарушений углеводного и/или жирового обмена, улучшая тем самым качество жизни и затрат на оказание специализированной медицинской помощи.

Анализ мировой научной литературы в области клинической нутрициологии свидетельствует, что магистральным направлением в создании новых специализированных пищевых продуктов для профилактики или диетической коррекции алиментарно-зависимых заболеваний, связанных с нарушением углеводного и/или жирового обмена, является разработка технологических подходов, позволяющих повышать эффективность полифенольных соединений, вводимых в состав этих продуктов. Это положение позволяет утверждать, что представленные ожидаемые результаты и возможности практического использования Проекта 2019, включающего разработку технологии биофортификационного обогащения яиц, медико-биологическое обоснование состава и разработку инновационной технологии функциональных пищевых ингредиентов, (экстракцию и концентрирование полифенольных соединений путем сорбции на полимерной белковой матрице), физико-химическую характеристику получаемых ФПИ для включения в состав опытных партий функциональных яйцепродуктов высокой пищевой и биологической ценности, их клиническую апробацию и соответствующее обоснование с позиций доказательной медицины использования в питании для снижения риска развития нарушений углеводного и/или жирового обмена, соответствуют современному уровню исследований по глубокой переработке пищевой сельскохозяйственной продукции и созданию функциональных продуктов профилактической направленности высокой пищевой и биологической ценности.