Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 98406 10.21603/2073-4018-2025-2-25 Оригинальная статья Original article Оригинальная статья Lamiaceae Herbal Additives in Functional Butter Products Потенциал фитодобавок из растений семейства Яснотковые при производстве сливочного масла Голубев Алексей Алексеевич Golubev Alexey A. altgolubec@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-6158-9854 Дунченко Нина Ивановна Dunchenko Nina I. dunchenko.nina@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Маланкина Елена Львовна Malankina Elena L.

доктор сельскохозяйственных наук;кандидат биологических наук;

doctor of agricultural sciences;candidate of sciences in biology;

 Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева Москва Россия Timiryazev Russian State Agrarian University Moscow Russian Federation Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева Москва Россия Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy Moscow Russian Federation Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева Москва Россия Timiryazev Russian State Agrarian University Moscow Russian Federation 12 05 2025 12 05 2025 2 22 28 20 02 2025 28 03 2025 https://cheese.kemsu.ru/en/nauka/article/98406/view

Высокожирные пищевые системы, такие как сливочное масло, подвержены окислительной порче, что требует внедрения эффективных методов продления срока годности без ущерба для качества продукта. Натуральные антиоксиданты, в частности полифенолы растительного происхождения, представляют собой перспективную альтернативу синтетическим аналогам благодаря их безопасности и дополнительной биологической активности. В данной работе был проведен анализ образцов сливочного масла с фитодобавками растений семейства Яснотковые (Lamiaceae) с целью оценки их органолептических характеристик. Фитодобавка Шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.) была признана наиболее подходящей для применения при производстве сливочного масла. Проведена оптимизация процесса сокслет-экстракции для достижения максимального выхода полифенолов, при этом разработана квадратичная математическая модель на основе схемы Бокса-Бенкена для описания и оптимизации процесса. Установлено, что оптимальными условиями экстракции Шалфея лекарственного являются массовая доля этанола 73,7 %, продолжительность экстракции 3,7 ч и размер частиц растительного сырья 0,4 мм2.

High-fat foods such as butter are prone to oxidative damage and need new effective methods to prolong their shelf-life and maintain the initial quality. Such natural antioxidants as plant-derived polyphenols are safe and possess numerous bioactive properties, which makes them an excellent alternative to traditional synthetic variants. This research featured samples of butter fortified with extracts from Lamiaceae plants, their sensory profile, and antioxidant efficacy. The sage extract (Salvia officinalis L.) proved to be the most suitable plant raw material for butter production. An optimized Soxlet extraction method made it possible to increase the polyphenol yield. A quadratic mathematical model based on the Box-Behnken design made it possible to describe and optimize the extraction process. The optimal extraction conditions included 73.7% ethanol, 3.7 h extraction time, and 0.4 mm particle size.

 полифенолы антиоксиданты сливочное масло оптимизация экстракции Lamiaceae Шалфей лекарственный Душица обыкновенная Тимьян ползучий Тимьян обыкновенный Мята перечная polyphenols antioxidants butter extraction optimization Lamiaceae Salvia officinalis L. Origanum vulgare L. Thymus serpyllum L. Thymus vulgaris L. Mentha piperita L.

Ullah, H. Natural Polyphenols for the Preservation of Meat and Dairy Products / H. Ullah [et al.] // Molecules. 2022. Vol. 27(6). 1906. https://doi.org/10.3390/molecules27061906 Ullah, H. Natural Polyphenols for the Preservation of Meat and Dairy Products / H. Ullah [et al.] // Molecules. 2022. Vol. 27(6). 1906. https://doi.org/10.3390/molecules27061906 Базарнова, Ю. Г. Фитоэкстракты - природные ингибиторы порчи пищевых продуктов (обзор) / Ю. Г. Базарнова // Процессы и аппараты пищевых производств. 2010. № 2. С. 32–42. https://elibrary.ru/nccnxb Bazarnova, Yu. G. Fitoekstrakty - prirodnye ingibitory porchi pischevyh produktov (obzor) / Yu. G. Bazarnova // Processy i apparaty pischevyh proizvodstv. 2010. № 2. S. 32–42. https://elibrary.ru/nccnxb Зобкова, З. С. Выбор комплекса антиоксидантов для молочных систем с использованием физико-химических методов / З. С. Зобкова, Т. П. Фурсова, Д. В. Зенина [и др.] // Молочная промышленность. 2019. № 4. С. 46–49. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2019-4-46-49; https://elibrary.ru/vynolh Zobkova, Z. S. Vybor kompleksa antioksidantov dlya molochnyh sistem s ispol'zovaniem fiziko-himicheskih metodov / Z. S. Zobkova, T. P. Fursova, D. V. Zenina [i dr.] // Molochnaya promyshlennost'. 2019. № 4. S. 46–49. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2019-4-46-49; https://elibrary.ru/vynolh Fraga, C. G. The effects of polyphenols and other bioactives on human health / C. G. Fraga [et al.] // Food & Function. 2019. Vol. 10(2). P. 514–528. https://doi.org/10.1039/C8FO01997E Fraga, C. G. The effects of polyphenols and other bioactives on human health / C. G. Fraga [et al.] // Food & Function. 2019. Vol. 10(2). P. 514–528. https://doi.org/10.1039/C8FO01997E Ruskovska, T. Polyphenols in human nutrition: From the in vitro antioxidant capacity to the beneficial effects on cardiometabolic health and related inter-individual variability - An overview and perspective / T. Ruskovska, V. Maksimova, D. Milenkovic // British Journal of Nutrition. 2020. Vol. 123(3). P. 241–254. https://doi.org/10.1017/S0007114519002733 Ruskovska, T. Polyphenols in human nutrition: From the in vitro antioxidant capacity to the beneficial effects on cardiometabolic health and related inter-individual variability - An overview and perspective / T. Ruskovska, V. Maksimova, D. Milenkovic // British Journal of Nutrition. 2020. Vol. 123(3). P. 241–254. https://doi.org/10.1017/S0007114519002733 Mozaffarian, D. Flavonoids, dairy foods, and cardiovascular and metabolic health: A review of emerging biologic pathways / D. Mozaffarian, J. H. Y. Wu // Circulation Research. 2018. Vol. 122(2). P. 369–384. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.117.309008 Mozaffarian, D. Flavonoids, dairy foods, and cardiovascular and metabolic health: A review of emerging biologic pathways / D. Mozaffarian, J. H. Y. Wu // Circulation Research. 2018. Vol. 122(2). P. 369–384. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.117.309008 Коденцова, В. М. Перспективы комплексной переработки ягод черной смородины / В. М. Коденцова, Д. В. Рисник, Е. М. Серба [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54, № 3. С. 621–632. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-3-2525; https://elibrary.ru/uhdavh Kodencova, V. M. Perspektivy kompleksnoy pererabotki yagod chernoy smorodiny / V. M. Kodencova, D. V. Risnik, E. M. Serba [i dr.] // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2024. T. 54, № 3. S. 621–632. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-3-2525; https://elibrary.ru/uhdavh Mehdizadeh, T. Effect of walnut kernel septum membranes hydroalcoholic extract on the shelf life of traditional butter / T. Mehdizadeh [et al.] // Heliyon. 2019. Vol. 5(3). e01296. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01296 Mehdizadeh, T. Effect of walnut kernel septum membranes hydroalcoholic extract on the shelf life of traditional butter / T. Mehdizadeh [et al.] // Heliyon. 2019. Vol. 5(3). e01296. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01296 Mikdame, H. By-Products of Olive Oil in the Service of the Deficiency of Food Antioxidants: The Case of Butter / H. Mikdame [et al.] // Journal of Food Quality. 2020. Vol. 2020. 6382942. https://doi.org/10.1155/2020/6382942 Mikdame, H. By-Products of Olive Oil in the Service of the Deficiency of Food Antioxidants: The Case of Butter / H. Mikdame [et al.] // Journal of Food Quality. 2020. Vol. 2020. 6382942. https://doi.org/10.1155/2020/6382942 Basheer, V. A. Mathematical modeling and kinetic behavior of Indian Umblachery cow butter and its nutritional degradation analysis under modified atmospheric packaging technique / V. A. Basheer, S. Muthusamy // Journal of Food Process Engineering. 2022. Vol. 45(8). https://doi.org/10.1111/jfpe.14042 Basheer, V. A. Mathematical modeling and kinetic behavior of Indian Umblachery cow butter and its nutritional degradation analysis under modified atmospheric packaging technique / V. A. Basheer, S. Muthusamy // Journal of Food Process Engineering. 2022. Vol. 45(8). https://doi.org/10.1111/jfpe.14042 Rasera, G. B. Phenolic antioxidants in the framework of Sustainable Development Goals: how far are we from zero waste? / G. B. Rasera [et al.] // Current Opinion in Food Science. 2024. Vol. 57. 101163. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2024.101163 Rasera, G. B. Phenolic antioxidants in the framework of Sustainable Development Goals: how far are we from zero waste? / G. B. Rasera [et al.] // Current Opinion in Food Science. 2024. Vol. 57. 101163. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2024.101163 Sukhikh, S. Functional dairy products enriched with plant ingredients / S. Sukhikh, L. Astakhova, Yu. Golubcova [et al.] // Foods and Raw Materials. 2019. Vol. 7(2). P. 428–438. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-2-428-438; https://elibrary.ru/kaukxb Sukhikh, S. Functional dairy products enriched with plant ingredients / S. Sukhikh, L. Astakhova, Yu. Golubcova [et al.] // Foods and Raw Materials. 2019. Vol. 7(2). P. 428–438. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-2-428-438; https://elibrary.ru/kaukxb Kandyliari, A. Development of Dairy Products Fortified with Plant Extracts: Antioxidant and Phenolic Content Characterization / A. Kandyliari [et al.] // Antioxidants. 2023. Vol. 12(2). 500. https://doi.org/10.3390/antiox12020500 Kandyliari, A. Development of Dairy Products Fortified with Plant Extracts: Antioxidant and Phenolic Content Characterization / A. Kandyliari [et al.] // Antioxidants. 2023. Vol. 12(2). 500. https://doi.org/10.3390/antiox12020500 Vidanagamage, S. A. Effects of Cinnamon (Cinnamomum Verum) Extract on Functional Properties of Butter / S. A. Vidanagamage [et al.] // Procedia Food Science. 2016. Vol. 6. P. 136–142. https://doi.org/10.1016/j.profoo.2016.02.033 Vidanagamage, S. A. Effects of Cinnamon (Cinnamomum Verum) Extract on Functional Properties of Butter / S. A. Vidanagamage [et al.] // Procedia Food Science. 2016. Vol. 6. P. 136–142. https://doi.org/10.1016/j.profoo.2016.02.033 Munasinghe, M. A. J. P. Impact of cardamom, cinnamon and ginger essences on keeping quality of butter / M. A. J. P. Munasinghe [et al.] // Journal of Agriculture and Value Addition. 2022. Vol. 5(1). P. 107. http://dx.doi.org/10.4038/java.v5i1.37 Munasinghe, M. A. J. P. Impact of cardamom, cinnamon and ginger essences on keeping quality of butter / M. A. J. P. Munasinghe [et al.] // Journal of Agriculture and Value Addition. 2022. Vol. 5(1). P. 107. http://dx.doi.org/10.4038/java.v5i1.37 Wegrzyn, T. F. Stability of antioxidants in an apple polyphenol-milk model system / T. F. Wegrzyn [et al.] // Food Chemistry. 2008. Vol. 109(2). P. 310–318. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.12.034 Wegrzyn, T. F. Stability of antioxidants in an apple polyphenol-milk model system / T. F. Wegrzyn [et al.] // Food Chemistry. 2008. Vol. 109(2). P. 310–318. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.12.034 Zagoskina, N. V. Polyphenols in Plants: Structure, Biosynthesis, Abiotic Stress Regulation, and Practical Applications (Review) / N. V. Zagoskina [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24(18). https://doi.org/10.3390/ijms241813874 Zagoskina, N. V. Polyphenols in Plants: Structure, Biosynthesis, Abiotic Stress Regulation, and Practical Applications (Review) / N. V. Zagoskina [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2023. Vol. 24(18). https://doi.org/10.3390/ijms241813874 Milevskaya, V. V. Determination of phenolic compounds in medicinal plants from the Lamiaceae family / V. V. Milevskaya [et al.] // Journal of Analytical Chemistry. 2017. Vol. 72(3). P. 342–348. https://doi.org/10.1134/S1061934817030091 Milevskaya, V. V. Determination of phenolic compounds in medicinal plants from the Lamiaceae family / V. V. Milevskaya [et al.] // Journal of Analytical Chemistry. 2017. Vol. 72(3). P. 342–348. https://doi.org/10.1134/S1061934817030091 Попова, О. С. Сравнительная характеристика эффективности различных методов экстракции полифенолов из растений семейства Яснотковые / О. С. Попова, Л. Н. Скрыпник // Успехи современного естествознания. 2017. № 6. С. 34–38. https://elibrary.ru/zbnchb Popova, O. S. Sravnitel'naya harakteristika effektivnosti razlichnyh metodov ekstrakcii polifenolov iz rasteniy semeystva Yasnotkovye / O. S. Popova, L. N. Skrypnik // Uspehi sovremennogo estestvoznaniya. 2017. № 6. S. 34–38. https://elibrary.ru/zbnchb Dzah, C. S. The effects of ultrasound assisted extraction on yield, antioxidant, anticancer and antimicrobial activity of polyphenol extracts: A review / C. S. Dzah [et al.] // Food Bioscience. 2020. Vol. 35. 100547. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100547 Dzah, C. S. The effects of ultrasound assisted extraction on yield, antioxidant, anticancer and antimicrobial activity of polyphenol extracts: A review / C. S. Dzah [et al.] // Food Bioscience. 2020. Vol. 35. 100547. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100547