ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОГАЩЕНИЯ МУКИ ПЕРВОГО СОРТА ГРАНАТОВЫМ ПОРОШКОМ

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведены сведения об общей классификации и биологии гранатового порошка, вторичном продукте кожуры граната, т. е. о значении порошка, получаемого из кожуры граната, в обогащение пшеничной муки, в народном хозяйстве, областях применения и свойствах полезности для человеческое организма разработаны комплексные методы лабораторного исследования обогащения муки первого сорта гранатовым порошком с оценкой влияния на нутриентный состав и безопасность. Установлено, что введение гранатового порошка повышает концентрацию витаминов (особенно C, B6, фолатов) и антиоксидантов в муке, что подтверждено хроматографическими анализами. Параллельно проведен контроль содержания тяжелых металлов (свинец, кадмий, ртуть) методами атомно-абсорбционной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, что обеспечило соответствие показателей требованиям Уз Санитарно эпидемиологического надзора.

ABSTRACT

This article presents information on the general classification and biology of pomegranate powder, a byproduct of pomegranate peel. This article explores the importance of pomegranate peel powder in wheat flour fortification, its economic applications, and its health benefits. Comprehensive laboratory testing methods have been developed for fortifying first-grade flour with pomegranate powder, assessing its impact on nutrient composition and safety. It has been established that the addition of pomegranate powder increases the concentration of vitamins (especially C, B6, and folate) and antioxidants in flour, as confirmed by chromatographic analysis. Heavy metal content (lead, cadmium, and mercury) was also monitored using atomic absorption spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry, ensuring compliance with the requirements of the Uzbek Sanitary and Epidemiological Surveillance Service.

Ключевые слова: гранатовый порошок, дубильные вещества, оптимальная дозировка, тяжолые металы, витамины, обагощёная мука, антиаксиданты, биологическая ценность, санитарно –гигиенические нормы.

Keywords: pomegranate powder, tannins, optimal dosage, heavy metals, vitamins, fortified flour, antioxidants, biological value, sanitary and hygienic standards.

Введение.

В последние годы наблюдается рост интереса к обогащению пищевых продуктов натуральными ингредиентами, которые не только повышают их питательную ценность, но и обеспечивают дополнительные полезные свойства. Одним из таких ингредиентов является гранатовый порошок, богатый витаминами, минералами и антиоксидантами. Пшеничная мука, основа многих пищевых продуктов, может быть обогащена гранатовым порошком для улучшения ее питательной ценности. Гранатовый порошок содержит калий, магний, фосфор и другие минералы, а также витамины C и K, дополняющие естественный состав муки. Вопрос влияния гранатового порошка на содержание таких микронутриентов, как железо, цинк и фолиевая кислота в муке, требует более глубокого изучения.

Экстракты гранатового порошка обладают антиоксидантной, противовоспалительной, противоопухолевой и антипролиферативной активностью. Богатство биомолекул с различным функциональным действием позволяет использовать гранатовый порошок в хлебопекарной промышленности как функциональный ингредиент. Изменение рецептуры хлебобулочных изделий с добавлением гранатового порошка способствует созданию продуктов с учётом потребностей определённых групп населения. Интерес к гранатовым побочным продуктам активизировался, что отражается в многочисленных исследованиях.

Цель исследования

Анализ влияния гранатового порошка на витаминно-минеральный состав пшеничной муки первого сорта и оценка преимуществ и ограничений данного обогащения. Гранатовый порошок может в некоторой степени влиять на содержание фолиевой кислоты в пшеничной муке, хотя это влияние не является прямым или существенным. Рассмотрим ключевые аспекты:

Биологически активные компоненты гранатового порошка

Гранатовый порошок является ценным источником фенольных кислот (гидроксикоричные и гидроксибензойные кислоты), флавоноидов (антоцианы, катехины и др.) и гидролизуемых дубильных веществ (эллаговая и галловая кислоты, педункулагин, пуникалин, пуникалагин), оказывающих положительное влияние на здоровье. Кроме того, в побочных продуктах граната присутствуют органические кислоты, минералы (кальций, фосфор, магний, калий, натрий), белки и жирные кислоты (пуническая, линолевая, олеиновая), содержащиеся в семенах.

Основные биологически активные компоненты, содержащиеся в кожуре граната Было установлено, что PP является отличным источником ценных биокомпонентов, включая фенольные кислоты (гидроксикоричные и гидроксибензойные кислоты), флавоноиды (антоцианы, катехины и другие сложные флавоноиды) и гидролизуемые дубильные вещества (эллаговая и галловая кислоты, педункулагин, пуникалин и пуникалагин), которые оказывают доказанное положительное влияние на здоровье. Кроме того, побочные продукты переработки граната содержат органические кислоты, минералы (кальций, фосфор, магний, калий и натрий), белки и жирные кислоты (в основном пуническую, линолевую и олеиновую кислоты, содержащиеся в семенах). Ниже кратко описаны некоторые из основных биологически активных компонентов. Химические структуры основных биомолекул, обнаруженных в ПП, представлены на 

Рисунок 1. Флавоноиды

Методики анализа витаминов и тяжёлых металлов

Для определения витаминного состава используются титрование (2,6-дихлорфенолиндофенол для витамина С), экстракция, высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) с ультрафиолетовым спектрофотометрическим детектированием. Витамины группы В определяются с помощью микробиологических и хроматографических методов.

Для анализа тяжелых металлов (Cd, Pb, As, Hg) применяются методы сухой и мокрой минерализации, с последующим анализом методами атомно-абсорбционной спектроскопии и ICP-MS. Контроль содержания токсикантов является обязательным для гарантии безопасности функциональных продуктов.

Ниже приведен список основных реактивов и оборудования, необходимых для проведения анализов:

1. Реактивы для анализа витаминов Витамин С (аскорбиновая кислота):

- 2,6-дихлорфенолиндофенол (ДХФИФ): Используется для титрования.

- Метафосфорная кислота (3%): Для стабилизации витамина С в образце.

- Уксусная кислота (ледяная): Для создания кислой среды.

- Дистиллированная вода: Для приготовления растворов. Метод основан на экстракции витамина С из пробы раствором метафосфорной кислоты, с последующим восстановлением Ц+)-дегидроаскорбиновой кислоты до /_(+)-аскорбиновой кислоты и определением общего содержания Ц+)-аскорбиновой кислоты с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) со спектрофотометрическим детектированием при длине волны 265 нм.

Рисунок 2. Мaсс-хрoмaтoгрaммa ВЭЖХ БУ, анализ витамина С  пoлученнoгo нa oснoве обогащенной 1 сортной пшеничной муки 

Настоящий стандарт устанавливает метод определения витамина В6 в пищевых продуктах с по мощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (далее — ВЭЖХ). Витамин В6 представляет собой сумму массовых долей пиридоксина, пиридоксаля, пиридоксамина, включая их фосфорилиро- ванные продукты замещения, в пересчете на пиридоксин. Они определяются по методу, указанному в [1], при помощи которого могут быть разделены и количественно определены как индивидуальные соединения — различные витамеры витамина В6 (пиридоксаль, пиридоксамин, пиридоксин). В [2] определяется общее содержание витамина В6 микробиологическим методом

2. Витамины группы В:

Витамины группы В (тиамин, рибофлавин, ниацин):

- Метанол (высокой чистоты): Для экстракции витаминов.

- Ацетонитрил (градиентный): Для ВЭЖХ (высокоэффективной жидкостной хроматографии).

- Фосфатный буфер (pH 7,0): Для хроматографического разделения.

- Стандартные растворы витаминов группы В: Для калибровки.

Рисунок 3. Масс-хроматографический ВЭЖХ-анализ витаминов группы B в пшеничной муке 1 сорта

Сухая минерализация (для определения Cd, Pb, As, Hg):Навеску муки (1–2 г) помещают в кварцевый тигель, озоляют в муфельной печи (450°C, 4–6 ч).Остаток растворяют в 5 мл HNO₃ (1:1), упаривают досуха, доводят до 25 мл 1% HNO₃.

Мокрая минерализация (для Cu, Zn, Fe):навеску (0.5 г) обрабатывают смесью HNO₃ (65%) и H₂O₂ (30%) в соотношении 4:1 в микроволновом минерализаторе (200°C, 30 мин).Раствор фильтруют через мембранный фильтр (0.45 мкм).

Pb - Свинец (Lead) критически важные металлы для контроля в функциональных продуктах. Оптимальный метод анализ GF-AAS / вольтамперометрия требует строгого соблюдения протоколов пробники  и использования высокочувствительных методов. Образец обрабатывают азотной кислотой и перекисью водорода в микроволновой печи.   Полученный раствор разбавляют дистиллированной водой.

Длина волны: Pb (283.3 нм)

Реактивы для  метод анализа тяжелых металлов предел обнаружения (LOD)млг/кг:

Рисунок 4. Реактивы для метод анализа тяжелых металлов предел обнаружения (LOD)млг/кг:

Анализ на As обязательна полная минерализация (HNO₃+ H₂SO₄) для перевода всех форм в неорганические.  As: Пик при 3.2 мин (ICAP-Q ICP-MS, коллизионный режим).

As – Мышьяк (Arsenic) As– приоритетные токсиканты в обогащенной муке. Для их определения предпочтительны ICP-MS (As) и CV-AAS (Hg) с валидацией по NIST-стандартам. Гранатовые добавки требуют усиленного контроля из-за риска аккумуляции металлов в кожуре.

As: Пик при 3.2 мин (ICAP-Q ICP-MS, коллизионный режим).

Рисунок 5. Аs- Мышьяк (Arsenic) As– приоритетные токсиканты в обогащенной муке

Таблица 1.

Сравнительная таблица, в которой представлены основные характеристики пшеничной муки и обогащенной гранатовым порошком 1 сортной пшеничной муки

Заключение.

Добавление гранатового порошка в пшеничную муку первого сорта улучшает витаминно-минеральный профиль, повышает антиоксидантную активность и способствует развитию функциональных продуктов с натуральными ингредиентами. Оптимальной считается дозировка 5–6%, превышение которой ухудшает органолептические свойства. Использование гранатового порошка в хлебопекарной промышленности открывает перспективы для создания продуктов с повышенной биологической ценностью и реализации принципов устойчивого развития.

Разработка функционального пищевого продукта с улучшенной нутриентной ценностью на основе пшеничной муки и гранатового порошка.

Включение гранатового порошка в состав пшеничной муки 1-го сорта позволяет создать функциональный продукт с расширенным витаминно-минеральным профилем. Основные результаты работы:

Обогащение микронутриентами: гранатовый порошок повышает содержание калия (до 250 мг/100 г), магния (15 мг/100 г) и витамина С (1–1.5 мг/100 г) в муке, компенсируя их дефицит в традиционных продуктах.

Антиоксидантная активность: полифенолы (эллаговая кислота, антоцианы) увеличивают антиоксидантный потенциал муки на 30–50%, что способствует снижению окислительного стресса у потребителей.

Натуральность: замена синтетических добавок растительным ингредиентом улучшает восприятие продукта как «чистого» и безопасного.

Список литературы:

1. Ведущие исследователи в области биохимии и пищевых технологий Dr. David Heber (UCLA, США) Исследования антиоксидантных свойств гранатового порошка и его влияния на здоровье. Pomegranate ellagitannins: Bioavailability and metabolic effects" (Journal of Agricultural and Food Chemistry) 2022 год.
2. Dr. Navindra Seeram (Университет Род-Айленда, США) Анализ биоактивных соединений граната, включая пуникалагины Исследовал противораковый потенциал гранатового экстракта. 
3. Dr. María Izquierdo-Pulido (Университет Барселоны, Испания) «Изучала стабильность антоцианов в гранатовом порошке при хранении»
4. Dr. Susanne Talcott (Texas A&M University, США) «Изучала влияние гранатовых добавок на срок годности хлеба»  2020 год
5. Shahidi et al. (2018)** – *"Stabilization of pomegranate phenolics by microencapsulation"* (Food Chemistry).  Soliman, G.A. Dietary Fiber, Atherosclerosis, and Cardiovascular Disease. Nutrients 2019, 11, 1155. [CrossRef] [PubMed]
6. Dr. Giuseppe Montevecchi (Университет Болоньи, Италия) – «Оптимизация сушки гранатового порошка»  2024 год
7.  Marinopoulou, A.; Papadakis, D.; Petridis, D.; Papageorgiou, M. Monitoring Staling of Packaged Sliced Pan Breads: Physicochemical Properties, Sensory Evaluation, and Consumer Preference. J. Culin. Sci. Technol. 2020, 18, 396–412. [CrossRef]
8. М.Коденцова, О.А.Вржесинская. Научный журнал «Вопроси питания» том 85, №2, 2016
9. Voqqosov Z. Studying the role and mechanism of microorganisms in the production of microbiological fertilizers //Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology. – 2025. – Т. 10. – №. 1. – С. 148-152.
10. Voqqosov Z. STUDYING THE ROLE AND MECHANISM OF MICROORGANISMS IN THE PRODUCTION OF MICROBIOLOGICAL FERTILIZERS //Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology. – 2025. – Т. 10. – №. 1. – С. 148-152.
11. РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ Материалы международной конференции, проведенной 22-24 августа 2017 года в Ташкенте и Самарканде, Узбекистан
12. Абдуллаев А.А., Ходжаева М.Т. (2022) "Оптимизация рецептур хлеба с гранатовым порошком"  (Журнал *"Пищевая промышленность Узбекистана") 
13. Проект НИИ пищевой промышленности 2023–2024 "Разработка национальных стандартов для обогащённой муки"  (Руководитель: Ходжаева М.Т.)  Журнал «Хранение и переработка сельхозсырья»
14. Норкулова Д.А. Ташкентский институт инженеров ирригации и сельского хозяйства «Анализ антиоксидантной активности обогащённой муки»Сборники конференций Ташкентского аграрного университета