vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2022-3-32-39vguit-3113Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyИспользование капсулированных ингредиентов в разработке пищевых продуктов с высокой биологической ценностью: систематический обзорUsing of encapsulated ingredients in designof food with high biological value: a systematic reviewhttps://orcid.org/0000-0002-7374-4145ВасюковаА. Т.VasyukovaA. T.

д.т.н., профессор, профессор, кафедра индустрии питания, гостиничного бизнеса и сервиса, Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080, Россия

Dr. Sci. (engine.), professor, Department of Food Industry, Hotel Business and Service, Volokolamskoe shosse, 11, Moscow, 125080, Russia

vasyukova-at@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4778-5592ВейберовА. В.VeiberovA. V.

магистрант, кафедра индустрии питания, гостиничного бизнеса и сервиса, Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080, Россия

master student, Department of Food Industry, Hotel Business and Service, Volokolamskoe shosse, 11, Moscow, 125080, Russia

veyberov2000@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4733-7722СмирноваЛ. С.SmirnovaL. S.

магистрант, кафедра индустрии питания, гостиничного бизнеса и сервиса, Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080, Россия

master student, Department of Food Industry, Hotel Business and Service, Volokolamskoe shosse, 11, Moscow, 125080, Russia

lubasmirnova98@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2100-0918СуворовО. А.SuvorovO. A.

д.т.н., профессор, кафедра индустрии питания, гостиничного бизнеса и сервиса, Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080, Россия

Dr. Sci. (engine.), professor, Department of Food Industry, Hotel Business and Service, Volokolamskoe shosse, 11, Moscow, 125080, Russia

suvorovoa@mgupp.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4808-9692БухтояровВ. А.BukhtoyarovV. А.

ведущий инженер, Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, ул. Мичурина, 15, г. Новосибирск, 630091, Россия

Leading Engineer of the Laboratory, Mechanochemistry Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS, Michurina str., 15, Novosibirsk, 630091, Russia

buh@solid.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8951-5005БычковА. Л.BychkovA. L.

д.т.н., профессор, начальник, научная часть, Волоколамское шоссе, д. 11, г. Москва, 125080, Россия

Dr. Sci. (engine.), professor, Chief, Head of the Scientific department, Moscow State University of Food Production, Volokolamskoe shose, 11, Moscow, 125080, Russia

bychkov.a.l@gmail.comМосковский государственный университет пищевых производствMoscow State University of Food ProductionИнститут химии твердого тела и механохимии СО РАНInstitute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS2022210620228433239Copyright © Васюкова А.Т., Вейберов А.В., Смирнова Л.С., Суворов О.А., Бухтояров В.А., Бычков А.Л., 20232023Васюкова А.Т., Вейберов А.В., Смирнова Л.С., Суворов О.А., Бухтояров В.А., Бычков А.Л.Vasyukova A.T., Veiberov A.V., Smirnova L.S., Suvorov O.A., Bukhtoyarov V.А., Bychkov A.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3113

В статье изложены результаты систематического обзора литературы, представляющие актуальные сведения о функциональных свойствах капсулированных биологически активных добавок к пище. Капсулирование является физико-химическим или механическим процессом заключения мелких частиц вещества в оболочку из пленкообразующего материала. В пищевой промышленности и фармацевтике капсулирование биоактивных компонентов используется для регулирования окислительно-восстановительных реакций, корректирования вкуса, цвета и запаха, увеличения срока годности и т. д. Поступающие на рынок в настоящее время продукты, напитки и сырье для их производства должны отвечать требованиям безопасности, аутентичности и пищевой ценности. Как компоненты функциональных продуктов питания в настоящее время рассматриваются капсулированные формы пищевых добавок. С появлением «молекулярной гастрономии» технологические свойства малоизвестных гидроколлоидов стали более применимы производителями продукции общественного питания, что повлияло на расширение сферы их использования в разработке инновационных пищевых продуктов. Одним из приемов данного направления является капсулирование различных пищевых масс (соусы, соки, экстракты и др.). Данный способ является эффективным инструментом доставки биологически активных молекул (антиоксидантов, минералов, витаминов, фитостеринов, полиненасыщенных жирных кислот и т. д.) в продукты питания. Приведены данные по оптимизации использования капсулированных биологически активных добавок к пище. Данные этого обзора дадут представление о новых способах капсулирования, о способах повышения стабильности свойств и биодоступности функциональных продуктов питания. Капсулирование считается полезным инструментом для улучшения доставки активных соединений, нутриентов, а также живых клеток в пищевых продуктах для повышения иммунитета, улучшения самочувствия и для профилактики.

The article presents the results of a systematic review of the literature, presenting relevant information about the functional properties of encapsulated dietary supplements. Encapsulation is a physico-chemical or mechanical process of encapsulating small particles of a substance in a shell of film-forming material. In the food industry and pharmaceutical industry encapsulation of bioactive components is used to regulate redox reactions, adjust taste, color and odor, increase shelf life, etc. The products, beverages and raw materials for their production entering the market nowadays must meet the requirements of safety, authenticity and nutritional value. Encapsulated forms of food additives are currently being considered as components of functional foods. With the advent of "molecular gastro-nomy" the technological properties of little-known hydrocolloids became more applicable by the producers of public catering products, which influenced the expansion of their use in the development of innovative food products. One of the methods of this direction is encapsulation of various food masses (sauces, juices, extracts, etc.). This method is an effective tool for the delivery of biologically active molecules (antioxidants, minerals, vitamins, phytosterols, polyunsaturated fatty acids, etc.) in foods. Data on the optimization of the use of encapsulated dietary supplements are provided. The data in this review will provide insight into new encapsulation methods, ways to improve the stability of properties and bioavailability of functional foods. Encapsulation is considered a useful tool to improve the delivery of active compounds, nutrients, and living cells in foods to enhance immunity, well-being, and prevention.

биологическая ценностькапсулированиедоставки биологически активных молекулbiological valueencapsulationdelivery of biologically active moleculesReferencesНебукин В.О. Капсулирование дисперсных материалов в аппаратах с псевдоожиженным слоем. Иваново, 2019. 132 с.Nebukin V.O. Capsulation of dispersed materials in devices with a fluidized bed. Ivanovo, 2019. 132 p. (in Russian).Литвишко В.С. Микрокапсулированные ингредиенты для функциональных продуктов питания // Инновации в науке, 2012. С. 188–193.Litvishko V.S. Microencapsulated ingredients for functional foods. Innovations in science, 2012. pp. 188–193. (in Russian).Винницкая В.Ф., Данилин С.И., Перфилова О.В. Перспективы развития производства основных видов плодоовощной продукции для полноценного и здорового питания // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности. 2014. № 2. С. 45-51.Vinnitskaya V.F., Danilin S.I., Perfilova O. Prospects for the development of production of the main types of fruit and vegetable products for full and healthy diet. Technologies of food and processing industry. 2014. no. 2. pp. 45-51. (in Russian).Еремеева Н.Б., Макарова Н.В., Быков Д.Е., Бахарев В.В. и др. Съедобные пленки на основе яблочного пюре с добавлением пектина, клетчатки, карбоксиметилцеллюлозы // Пищевая промышленность. 2016. № 11. С. 32–34.Eremeyeva N.B., Makarova N.V., Bykov D.E., Bakharev V.V. et al. Edible films based on apple puree with the addition of pectin, fiber, carboxymethylcellulose. Food Industry. 2016. no. 11. pp. 32–34. (in Russian).Бычков А.Л., Решетникова П.А., Трофимова Е.Г., Бычкова Е.С. и др. Механохимическое получение пищевой добавки, содержащей витамин D и хелатированные формы кремния // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 4. С. 190-196. doi: 10.20914/2310-1202-2021-4-190-196Bychkov A.L., Reshetnikova P.A., Trofimova E.G., Bychkova E.S. et al. Mechanochemical production of a food additive containing vitamin D and chelated forms of silicon. Proceedings of VSUET. 2021. vol. 83. no. 4. pp. 190–196. doi:10.20914/2310–1202–2021–4–190–196 (in Russian).Плотникова Т.В., Тяпкина Е.В., Табала Е.Б. Насыщение продовольственного рынка за счет местного плодово-ягодного сырья // Медицина и образование в Сибири. 2009. № 6. C. 124–128.Plotnikova T.V., Tyapkina E.V., Tabala E.B. Saturation of the food market at the expense of local fruit and berry raw materials. Medicine and education in Siberia. 2009. no. 6. pp. 124–128. (in Russian).Белкин Ю.Д., Литвишко В.С. Микрокапсулирование ферментов и продуктов микробного происхождения // Биохимическая физика: материалы VIII Международной конференции ИБХФ РАН. Москва, 2008. С. 87.Belkin Y.D., Litvishko V.S. Microencapsulation of enzymes and products of microbial origin. Biochemical Physics: Proceedings of the VIII International Conference of the IBHP RAS. Moscow, 2008. pp. 87. (in Russian).Белкин Ю.Д., Литвишко В.С., Москалев Е.В. Микрокапсулирование в пищевой промышленности // Сборник трудов РЭУ им. Г.В. Плеханова. Москва, 2009. С. 135.Belkin Yu. D., Litvishko V.S., Moskalev E.V., Microencapsulation in the food industry. Proceedings of Plekhanov Russian University of Economics. Moscow, 2009. pp. 135. (in Russian).Белкин Ю.Д., Литвишко В.С., Москалев Е.В., Микрокапсулирование ингредиентов для функциональных продуктов питания // Технологии и продукты здорового питания: материалы VII Международной научно-практической конференции. М., 2009. С. 66.Belkin Yu. D., Litvishko V.S., Moskalev E.V., Microencapsulation of ingredients for functional foods. Technologies and products of healthy food: Materials of VII International Scientific and Practical Conference. Moscow, 2009. pp. 66. (in Russian).Типсина Н.Н. Место пектина в функциональном питании // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2009. № 3. С. 213–216.Tipsina N.N. The place of pectin in functional food. Bulletin of Krasnoyarsk State Agrarian University. 2009. no. 3. pp. 213–216. (in Russian).Васюкова А.Т., Першакова Т.В., Фалин Д.Н., Яковлева Т.В. и др. Влияние обогащающих добавок на пищевую ценность мясных и рыбных продуктов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2011. № 2–3 (320–321). С. 11–13;Vasyukova A.T., Pershakova T.V., Falin D.N., Yakovleva T.V. et al. Effect of enriching additives on the food value of meat and fish products. Proceedings of Higher Education Institutions. Food Technology. 2011. no. 2–3 (320–321). pp. 11–13. (in Russian).Драчева Л.В., Зайцев Н.К., Жарикова О.А., Васюкова А.Т. Суммарная антиоксидантная активность растительных экстрактов // Пищевая промышленность. 2011. № 9. С. 44–45.Dracheva LV, Zaitsev NK, Zharikov OA, Vasyukova AT The total antioxidant activity of rasitic extracts. Food Industry. 2011. no. 9. pp. 44–45. (in Russian).Першакова Т.В., Васюкова А.Т., Жилина Т.С., Яковлева Т.В. и др. Применение нетрадиционного сырья в рецептурах кулинарных изделий // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2011. № 1 (319). С. 36–37.Pershakova T.V., Vasyukova A.T., Zhilina T.S., Yakovlev T.V. et al. The use of untraditional raw materials in the formulation of culinary products. Proceedings of Higher Education Institutions. Food Technology. 2011. no. 1 (319). pp. 36–37. (in Russian).Васюкова А.Т., Богоносова И.А., Баженов Н.С. Рациональное питание организованных коллективов // Прикладные исследования и технологии: Сборник трудов. М.: МТИ, 2019. С. 28–31.Vasyukova A.T., Bogonosova I.A., Bazhenov N.S. Rational nutrition of organized groups. Applied research and technology: Collection of works. M., MTI, 2019. pp. 28–31. (in Russian).He C., Sampers I., Van de Walle D., Dewettinck K., Raes K. Encapsulation of Lactobacillus in Low-Methoxyl Pectin-Based Microcapsules Stimulates Biofilm Formation: Enhanced Resistances to Heat Shock and Simulated Gastrointestinal Digestion // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2021. V. 69. № 22. P. 6281–6290. doi: 10.1021/acs.jafc.1c00719He C., Sampers I., Van de Walle D., Dewettinck K., Raes K. Encapsulation of Lactobacillus in Low-Methoxyl Pectin-Based Microcapsules Stimulates Biofilm Formation: Enhanced Resistances to Heat Shock and Simulated Gastrointestinal Digestion. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2021. vol. 69. no. 22. pp. 6281–6290. doi: 10.1021/acs.jafc.1c00719D’Onofre Couto B., Novaes da Costa R., Castro Laurindo W., Moraes da Silva H. et al. Characterization, techno-functional properties, and encapsulation efficiency of self-assembled β-lactoglobulin nanostructures // Food Chemistry. 2021. V. 356. P. 129719. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129719D’Onofre Couto B., Novaes da Costa R., Castro Laurindo W., Moraes da Silva H. et al. Characterization, techno-functional properties, and encapsulation efficiency of self-assembled β-lactoglobulin nanostructures. Food Chemistry. 2021. vol. 356. pp. 129719. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129719Kaushalya K.G.D., Gunathilake K.D.P.P. Encapsulation of phlorotannins from edible brown seaweed in chitosan: Effect of fortification on bioactivity and stability in functional foods // Food Chemistry. 2022. V. 377. P. 132012. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.132012Kaushalya K.G.D., Gunathilake K.D.P.P. Encapsulation of phlorotannins from edible brown seaweed in chitosan: Effect of fortification on bioactivity and stability in functional foods. Food Chemistry. 2022. vol. 377. pp. 132012.doi: 10.1016/j.foodchem.2021.132012Misra S., Pandey P., Mishra H.N. Novel approaches for co-encapsulation of probiotic bacteria with bioactive compounds, their health benefits and functional food product development: A review // Trends in Food Science & Technology. 2021. V. 109. P. 340–351. doi: 10.1016/j.tifs.2021.01.039Misra S., Pandey P., Mishra H.N. Novel approaches for co-encapsulation of probiotic bacteria with bioactive compounds, their health benefits and functional food product development: A review. Trends in Food Science & Technology. 2021. vol. 109. pp. 340–351. doi: 10.1016/j.tifs.2021.01.039Tchuenbou-Magaia F.L., Tolve R., Anyadike U., Giarola M. et al. Co-encapsulation of vitamin D and rutin in chitosan-zein microparticles // Journal of Food Measurement and Characterization. 2022. doi: 10.1007/s11694–022–01340–2Tchuenbou-Magaia F.L., Tolve R., Anyadike U., Giarola M. et al. Co-encapsulation of vitamin D and rutin in chitosan-zein microparticles. Journal of Food Measurement and Characterization. 2022. doi: 10.1007/s11694–022–01340–2Liang D., Su W., Zhao X., Li J. et al. Microfluidic Fabrication of pH-Responsive Nanoparticles for Encapsulation and Colon-Target Release of Fucoxanthin // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2021. V. 70. № 1. P. 124–135. doi: 10.1021/acs.jafc.1c05580Liang D., Su W., Zhao X., Li J. et al. Microfluidic Fabrication of pH-Responsive Nanoparticles for Encapsulation and Colon-Target Release of Fucoxanthin. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2021. vol. 70. no. 1. pp. 124–135. doi: 10.1021/acs.jafc.1c05580Kharel S., Gautam A., Mahotra M., Theniko N.M. et al. Valorizing okara waste into nutritionally rich polysaccharide/protein-extracts for co-encapsulation of β-carotene and ferrous sulphate as a potential approach to tackle micronutrient malnutrition // Journal of Functional Foods. 2021. V. 87. P. 104749. doi: 10.1016/j.jff.2021.104749Kharel S., Gautam A., Mahotra M., Theniko N.M. et al. Valorizing okara waste into nutritionally rich polysaccharide/protein-extracts for co-encapsulation of β-carotene and ferrous sulphate as a potential approach to tackle micronutrient malnutrition. Journal of Functional Foods. 2021. vol. 87. pp. 104749. doi: 10.1016/j.jff.2021.104749Camelo-Silva C., Ribeiro Sanches M.A., Brito R.M., Devilla I.A. et al. Influence of buriti pulp (Mauritia Flexuosa L.) concentration on thermophysical properties and antioxidant capacity // LWT. 2021. V. 151. P. 112098. doi: 10.1016/j.lwt.2021.112098Camelo-Silva C., Ribeiro Sanches M.A., Brito R.M., Devilla I.A. et al. Influence of buriti pulp (Mauritia Flexuosa L.) concentration on thermophysical properties and antioxidant capacity. LWT. 2021. vol. 151. pp. 112098. doi: 10.1016/j.lwt.2021.112098

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