Криопротекторы в холодильных технологиях продуктов питания

Цель работы: систематизация тенденций развития научных изысканий по созданию эффективных криорезистентных систем для холодильной технологии продуктов питания, в том числе из водных биологических ресурсов.

Результаты: проведённые аналитические исследования показали широкое применение криопротекторов в криобиологии, аквакультуре, производстве разнообразных продуктов питания и др. отраслях. В пищевой промышленности целесообразно в качестве криопротекторов использовать натуральные материалы, не обладающие токсичностью и являющиеся компонентами продуктов питания.

Новизна работы: перспективным направлением является применение в качестве криопротекторов в холодильных технологиях продуктов из гидробионтов сухих концентратов морепродуктов, получаемых по криотехнологии. Они имеют высокие функциональные свойства и могут использоваться как отдельно взятые препараты, так и в составе композиционных систем.

Практическая значимость: полученные результаты используются специалистами при разработке новых технологий мороженых рыбных фаршевых продуктов, которые вследствие использования криопротекторов имеют более высокие качественные показатели по сравнению с контрольными образцами.

Используемые методы: аналитическая оценка современных отечественных и зарубежных научных работ в области криотехнологии с использованием криопротекторов, систематизация научных данных и обоснование направлений по созданию криозащитных композиций для холодильной технологии продуктов питания.

1. Андреев А.А., Садикова Д. Г., Ивличева Н.А., Борода А. В. 2017. Формирование микрочастиц льда в криозащитных растворах // Биофизика. Т. 62. Вып. 2. С. 213-220.

2. Блынская Е.В., Тишков С.В., Алексеев К.В., Минаев С.В. 2018. Математическое моделирование этапа замораживания в технологии лиофилизированных лекарственных форм // Российский биотерапевтический журнал. Т. 17. № 2. С. 15-21.

3. Богданов В.Д., Симдянкин А.А., Панкина А. В., Мостовой В.Д. 2022. Исследование влияния структурорегулирующих добавок на свойства рыбных фаршевых систем // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. Т. 25. № 3. С. 219-230. DOI: 10.21443/1560-9278-2022-25-3-219-230.

4. Богданов В.Д. Симдянкин А. А., Назаренко А.В. 2016. Исследование процесса замораживания дальневосточного трепанга при его криообработке // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Рыбное хозяйство. № 2. С. 130-135.

5. Борода А.В. 2010. Влияние экзогенных липидов и антиоксидантов на выживаемость и функциональную активность клеток личинок моллюсков и иглокожих после криокон-серваци. Автореф. дисс. ...канд. биол. наук. Владивосток: ИБМ ДВО РАН. 24 с.

6. Водопьянова Л.А, Жегунов Г. Ф. 2007. Сохранность клеток костного мозга собак после инкубации с криопротекторами и криоконсервирования в жидком азоте // Ветеринарная патология. № 4 (23). С. 234-235.

7. Глушков О.А. 2016. Влияние природных полисахаридов на качественные показатели замороженных полуфабрикатов при хранении // Пищевая наука и технология. Т. 10. № 3. С. 35-38.

8. Занданова Т.Н. 2021. Выбор криопротекторов для замораживания бактериального концентрата симбиотической закваски // Вестник КрасГАУ. № 3 (168). С. 163-168. DOI: 10.36718/1819-4036-2021-3-163-168

9. Касьянов Г.И, Связин И.Е. 2013. Реологические характеристики криолабильных растительных продуктов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. № 2. С. 59-61.

10. Кенийз Н.В., Сокол Н.В. 2011. Технология производства хлеба из замороженных полуфабрикатов с использованием пектина в качестве криопротектора // Вестник МичГАУ. № 2. Ч. 2. С. 92-94.

11. Кенийз Н.В, Сокол Н.В. 2014. Изучение состояния влаги в тесте с криопротекторами, методом ядерно-магнитного резонанса // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. № 98. С. 416-428.

12. Кейнз Н.В, Шледевиц В.П. 2015. Использование криопротекторов в хлебопекарной отрасли // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГАУ. № 105. С. 523-547.

13. Конов К. Б. 2016. Исследование методами эпр воздействия криопротекторов сахарозы, трегалозы, глицерина и сорбита на структуру и динамику модельной липидной мембраны. Автореф. дисс. .канд. физ.-мат. наук. Казань: КФТИ КаНЦ РАН. 21 с.

14. Костяев А.А, Утёмов С.В, Андреев А.А, Полежаева Т.В., Мар-тусевич А.К., Исаева Н.В, Шерстнев Ф.С., Ветошкин К.А., Калинина Е.Н., Князев М.Г 2016. Анналы криобиологии. Классификации криопротекторов и криоконсервантов для клеток крови и костного мозга // Вестник гематологии. Т. 12. № 3. С. 23-27.

15. Красильникова А.А. 2019. Оптимизация процесса подготовки репродуктивных клеток самцов рыб к криоконсервации // Вестник рыбохозяйственной науки. Т. 6. № 4 (24). С. 63-69.

16. Кудрявцев В.А. 2010. Разработка технологии замороженных заварных хлебобулочных полуфабрикатов: Автореф. дисс. .канд. техн. наук. СПб.: СПбГНПТ. 16 с.

17. Кузьмина О.М. 2010. Исследование влияния состава защитной среды на выживаемость микроорганизмов в процессе криозамораживания: Автореф. дисс. .канд. техн. наук. Москва: ГНУ ВНИМИ им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии. 22 с.

18. Кузьмина Т.И, Чистякова И.В, Татарская Д.Н. 2020. Влияние наночастиц высокодисперсного кремнозема на функциональную активность митохондрий и статус хроматина нативных и девитрифицированных ооцитов Bos Taurus при культивировании in vitro // Сельскохозяйственная биология. Т. 55. № 4. С. 784-793. DOI: 10.15389/agrobiology.2020.4.784rus.

19. Насонова В.В., Туниева Е.К., Холодов Ф.В. 2011. Перспективы применения трегалозы для производства мясных продуктов // Все о мясе. № 2. С. 8-9.

20. Полежаева Т.В. 2013. Комбинированные криоконсерванты в сохранении функций лейкоцитов. Автореф. дис. .док. биол. наук. СПб. 39 с.

21. Сальникова А.Г., Хромова Н. Ю., Кареткин Б. А., Гордиенко М.Г., Шакир И.В, Панфилов В.И. 2018. Исследование ростовых и криопротекторных свойств гидролизата пшеничной муки при ферментации и лиофильном высушивании бифидобактерий // Успехи в химии и химической технологии. Т. 32. № 12 (208). С. 30-32.

22. Семенова А.А, Беретов Л.А, Холодов Ф.В. 2009. Влияние пищевых криопротекторов на мясное сырье // Мясные технологии. № 8 (80). С. 46-49.

23. Семенова А.А, Туниева Е.К., Холодов Ф.В. 2010. Криопротекторы или новые свойства «старых» пищевых добавок // Мясная индустрия. № 9. С. 14-16.

24. Симоненко Е. Ю., Иванова А.А, Бурмистрова Е.В., Прядун В.В., Васильев А. Н., Яковенко С. А. 2018. Калориметрические параметры криопротектора на основе глицерина // Актуальные вопросы биологической физики и химии. Т. 3. № 2. С. 406-410.

25. Харенко Е.Н, Архипов Л.О, Яричевская Н.Н. 2019. Установление функциональной зависимости количества вымороженной воды от индивидуальных криоскопических температур рыбы // Труды ВНИРО. Т. 176. с. 81-94.

26. Холодов Ф. В. 2011. Разработка композиций пищевых добавок криопротекторного действия для сохранения качества мясных полуфабрикатов: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва: ГНУ ВНИМИ им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии. 22 с.

27. Чистякова И.В, Кузьмина Т.И. 2018. Витрификация ооцитов коров (Bos taurus) // Мат. XVIII Всерос. конф. молодых учёных «Биотехнология в растеневодстве, животноводстве и ветеринарии», посв. памяти академика РАСХН Г.С. Муромцева. М. С. 231-233.

28. Эсаулов С.В. 2009. Разработка технологии мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими композициями животных белков: Автореф. дис. .канд. техн. наук. СПб.: СПбГУНиПТ. 17 с.

29. Jenkelunas P, Li-Chan E. 2018. Production and assessment of Pacific hake (Merluccius productus) hydrolysates as cryoprotectants for frozen fish mince // Food Chemistry. V. 239. P. 535-543. DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.06.148.

30. Kenijz N. V, Nesterenko A. A, Zayats M.S. 2019. Cryoprotectants in the technology for the production of frozen bakery products // Food Industry. V. 4. № 4. R 23-29. DOI: 10.29141/2500-1922-2019-4-4-3

31. Kong B., Guo Y., Xia X., Liu Q, Li Y., Chen H. 2013. Cryoprotectants Reduce Protein Oxidation and Structure Deterioration Induced by Freeze-Thaw Cycles in Common Carp (Cyprinus carpio) Surimi // Food Biophysics V. 8 (2). Р 104-111. DOI: 10.1007/s11483-012-9281-0.

32. Liu Q., Kong B, Han J., Chen Q., He X. 2014. Effects of superchilling and cryoprotectants on the quality of common carp (Cyprinus carpio) surimi: Microbial growth, oxidation, and physiochemical properties // LWT Food Science and Technology. V. 57. Р. 165-171. DOI: 10.1016/j.lwt.2014.01.008.

33. Maity T., Saxena A., Raju P. 2018. Use of hydrocolloids as cryoprotectant for frozen foods // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. V. 58 (3). Р. 420-435. DOI: 10.1080/10408398.2016.1182892.

34. Mehdia N., Soottawatb B., Xueminga X. 2015. Antioxidant and cryoprotective effects of Amur sturgeon skin gelatin hydrolysate in unwashed fish mince // Food Chemistry. V. 181. Р. 295-303. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.02.095

35. Nikoo M., Benjakul S. 2015. Potential application of seafood-derived peptides as bifunctional ingredients, antioxidant-cryoprotectant: A review // J. of Functional Foods. V. 19. Р. 753-764. DOI: 10.1016/j.jff.2015.10.014.

36. Qinyea Y., Junb L, Yueyuea L, Yanyanc Z, Ruobinga P., Elliota M., Yuqinga T., Yongkanga L, Huia H. 2022. Inhibitive effect of cryoprotectants on the oxidative and structural changes in myofibrillar proteins of unwashed mince from silver carp during frozen storage // Food Research International. V. 161. 111880. DOI:10.1016/j.foodres.2022.111880.

37. Sultanbawa Y, Li-Chan E. 1998. Cryoprotective effects of sugar and polyol blends in ling cod surimi during frozen storage // Food Research International. V. 31. № 2. Р 87-98. DOI: 10.1016/S0963-9969(98)00063-5.

38. Tian J., Walayat N., Ding Y, Liu J. 2022. The role of trifunctional cryoprotectants in the frozen storage of aquatic foods: Recent developments and future recommendations // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. V. 21, № . 1. Р 321-339. DOI:10.1111/1541-4337.12865.

39. Timohina OV, Hancharou AY. 2021. Characteristics of cryopro-tectors used for long-term storage of donor dendritic cells // J. of the Belarusian State University. Biology. Vol. 3. Р. 102-108. Russian. DOI:10.33581/2521-1722-2021-3-102-108.

40. Vysekantsev I., Buriak I., Martsenyuk V., Gurina T., Pushkova E. 2021. Incorporation of disaccharides and dimethyl sulfoxide into alginate beads increases post-thaw viability of immobilized accharomyces boulardii yeast // Nova Biotechnologica et Chimica. Vol. 20. № 2. С. e716. DOI: 10.36547/nbc.716.

41. Walayat N., Tang W., Nawaz A., Ding Y., Liu J., Lorenzo J. 2022. Influence of Konjac oligo-glucomannan as cryoprotectant on physicochemical and structural properties of silver carp surimi during fluctuated frozen storage // LWT. V. 164. 113641. DOI:10.1016/j.lwt.2022.113641.

42. Walayat N., Xiong Z, Xiong H., Moreno M., Niaz N., Ahmad M. N., Hassan A, Nawaz A, Ahmad I., Wang P. 2020. Cryoprotective effect of egg white proteins and xylooligosaccharides mixture on oxidative and structural changes in myofibrillar proteins of Culter alburnus during frozen storage // International J. of Biological Macromolecules. V. 158. Р. 865-874. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.04.093.

43. Walayat N.; Xiong H.; Xiong Z.; Moreno H. M.; Nawaz A.; Niaz N.; Randhawa M. A. Atif. M. 2020. Role of Cryoprotectants in Surimi and Factors Affecting Surimi Gel Properties: A Review // Food Reviews International. V. 38(6). Р. 11031122. DOI:10.1080/87559129.2020.1768403.