CC BY
57
|ffl> ЗДОРОВЫЕ ДЕТИ - ЗДОРОВОЕ ОБЩЕСТВО
ТЕМА НОМЕРА
УДК (641.5:639.2):664.951.022.1.014
Теоретические основы и практические аспекты моделирования продуктов детского питания
на основе рыбного сырья
В.В. Гершунская, канд. техн. наук, Л.С. Абрамова, д-р техн. наук, Е.Н. Андрюхина, С.Е. Сергеева
ВНИИ рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО)
Рациональное и сбалансированное питание детей - одно из важнейших условий, обеспечивающих гармоничный рост, адекватное морфологическое и функциональное созревание различных органов и тканей, оптимальные показатели психомоторного и интеллектуального развития и устойчивость ребенка к действию инфекций и других неблагоприятных внешних факторов [1].
Научные основы и методологические подходы к решению проблемы проектирования состава сбалансированных пищевых продуктов были заложены в серии работ академиков РАСХН И.А. Рогова и Н.Н. Липатова [2, 3]. Сформулированные в последующих работах [4, 5] методические и практические подходы к созданию продуктов детского питания, связанные с использованием критериев нут-
риентной адекватности, были взяты за основу при создании новых видов продуктов детского питания с использованием рыбного сырья.
Для оценки биологической ценности создаваемых композиций рекомендовано использовать показатели аминокислотной сбалансированности суммарного белка проектируемых продуктов в сравнении с заданными эталонами аминокислотного состава и критериями аминокислотной сбалансированности (табл. 1) [6]. Возрастные группы даны в соответствии с классификацией в проекте «Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения Российской Федерации».
Аминокислотная сбалансированность характеризуется следующими показателями:
Таблица 1
Эталоны аминокислотного состава белка
Возрастная группа детей Содержание незаменимых аминокислот, г/100 г белка
Изолей-цин Лейцин Лизин Метионин + цистин Фенилала-нин+тирозин Треонин Триптофан Валин
До года- зрелое женское молоко 4,60 9,80 7,50 4,00 8,60 4,60 1,50 5,20
От 1 до 2 лет 4,45 9,10 7,00 3,88 7,95 4,45 1,38 5,15
От 2 до 3 лет 4,30 8,40 6,50 3,75 7,30 4,30 1,25 5,10
От 3 до 7 лет 4,15 7,70 6,00 3,63 6,65 4,15 1,13 5,05
Школьного возраста (ФАО/ВОЗ) 2,8 6,60 5,80 2,50 6,30 3,40 1,10 3,50
Таблица 2
Эталоны жирнокислотного состава липидов
Возрастная группа детей Содержание жирных кислот, г/ 100 г липидов
Сумма НЖ Сумма МНЖ Сумма ПНЖ Линолевая Линоленовая Арахидоновая
До года - зрелое женское молоко От 1 до 2 лет От 2 до 3 лет 41,78 38,84 35,89 43,03 47,27 51,52 12,42 11,82 11,21 10,85 10,01 9,18 0,62 0,72 0,81 0,95 1,09 1,23
От 3 до 7 лет 32,95 55,76 10,61 8,34 0,91 1,36
Cmin - минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к эталону, % ед.;
Rp - коэффициент рациональности аминокислотного состава, численно характеризующий сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), дол. ед.;
с - показатель «сопоставимой избыточности» содержания незаменимых аминокислот, характеризующий суммарную массу незаменимых аминокислот, не используемых на анаболические нужды в таком количестве белка оцениваемого продукта, которое эквивалентно по их потенциально утилизируемому содержанию 100 г белка эталона.
Сущность качественной оценки сравниваемых белков с помощью формализованных показателей заключается в том, что, чем выше значение Rp или меньше значение с (в идеале Rp=1, с = 0), тем лучше сбалансированы незаменимые аминокислоты и тем рациональнее они могут быть использованы организмом.
Для оценки жирнокислотной сбалансированности липидов рекомендуется использовать критерий RL (дол. ед.), представляющий собой частную интерпретацию общего критерия алиментарной адекватности, предложенный академиками Н.Н. Липатовым и А.Б. Лисицыным. Критерий характеризует набор и массовые доли насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот в составе жирового компонента сырья и готового продукта в сравнении с заданными эталонами жирно-кислотного состава липидов (табл. 2) [7].
Рыбу можно рассматривать в качестве перспективного сырья для продуктов, используемых в питании детей. С точки зрения пищевой ценности мясо рыбы не уступает мясу теплокровных животных, а во многих отношениях даже превосходит его. Рыба служит источником полноценного легкоусвояемого белка, обладает высокой биоло-
гическои ценностью за счет содержания незаменимых аминокислот, ненасыщенных жирных кислот, микроэлементов, а также отличается низким содержанием соединительной ткани и выраженным липотропным действием. Хорошая сбалансированность незаменимых аминокислот рыбного сырья подтверждается низкими значениями показателя сопоставимой избыточности с по сравнению с традиционным сырьем мясной промышленности (рис. 1).
Показатели аминокислотной сбалансированности белков рыбного сырья относительно эталонов для различных возрастных групп детей приведены в табл. 3. Из полученных данных можно дать относительные рекомендации о целесообразности использования определенного вида рыбы в питании каждой возрастной группы. Для детей раннего возраста предпочтительно изготавливать продукты прикорма на основе минтая, сазана, толстолобика; детям дошкольного возраста можно рекомендовать минтай, треску, морского окуня; детям школьного возраста - большинство указанных видов рыб.
Считается, что рыба относится к числу продуктов с высокой аллергеннос-тью. Для характеристики аллергенных свойств белков рыбного сырья ВНИРО совместно с НИИ питания РАМН проведено определение уровня антител к белкам пиленгаса, сазана, форели, толстолобика и минтая с помощью иммуноферментного анализа в сыворотке крови 243 больных детей в возрасте от 5 мес до 10 лет, страдающих различными формами пищевой непереносимости: атопическим дерматитом, гастроинтестинальной аллергией, синдромом непереносимости белков коровьего молока. Установлено, что антитела к белкам рыб встречаются в повышенных титрах у обследованных детей весьма редко, т. е. большинство видов рыб не оказывает аллергического действия на организм ребенка (рис. 2).
По рекомендациям НИИ питания РАМН, рыба может использоваться в питании детей с 8-9-месячного возраста в виде консервов промышленного производства [8].
Во ВНИРО разработаны технологии следующих видов поликомпонентных консервов детского питания на основе рыбного сырья, которые апробированы в производственных условиях:
• из рыбы с овощами и крупами с содержанием рыбы 15-25 % (белка - не менее 5,0 %, жира - не более 4,0, сухих веществ - не менее 17,0, поваренной соли - не более 0,4 %, энергетическая ценность - 35-120 ккал);
HEALTHY CHILDREN - HEALTHY SOCIETY
• из рыбы с овощами и крупами с содержанием рыбы 10-15 % (белка -3,0-6,0 %, жира - не более 6,0, сухих веществ - 17,0-18,0, поваренной соли - не более 0,4 %, энергетическая ценность - 35-120 ккал);
• из рыбы с овощами и крупами лечебно-профилактического назначения (белка - не менее 6,0 %, жира - не более 4,0, сухих веществ - не менее 18,0, поваренной соли - не более 0,4 %, энергетическая ценность - 35-120 ккал);
• плодоовощные с добавлением мяса, рыбы и других белковых добавок (белка - 1,5-6,0 %, жира - 1,0-
Рис. 1. Показатели сопоставимой избыточности пищевого сырья
Параметры аминокислотной сбалансированности рыбного сырья
Таблица 3
Аминокислота Треска Минтай Толстолобик Карп Морской окунь Горбуша Сазан
Содержание аминокислоты, г/100 г белка
Изолейцин 4,38 Я. 13 3,68 7 1Я. 3,98 7 Я.Р, 3,12 £ fJ 3,92 7 7С 2,67 Р, 1А 4,19 7 Q3
Лейцин Лизин 8, 13 9,38 А ЗЙ 8,21 А АЯ. 7 ,80 8,64 A 1Q 6,6 7 7,17 3 7П 9,74 3 7Q 6,24 6,69 1 ПО 7,93 8,73 А 1Й
Метиони н+цистин Фенилаланин+тирозин 4,3 8 8,75 4,48 7,32 и о л 4, 19 8,14 Л Q1 5,94 Э СП 3,79 8,02 /1С") 2,09 5,79 4,18 8,27 А 7С
Треонин Триптофан 5,63 1,31 3,84 1,31 4,8 I 1,50 3,50 1,12 4,52 1,04 3,76 1,50 4,76 1,50
Валин 5,62 4,65 4,38 6,88 4,79 3,28 4,42
Суммарное содержание 47,58 41,27 43,50 38,10 43,57 32,02 43,98
Эталон для детей до года
Ст1п, % Кр, дол. ед. 82,96 0,799 79,39 0,881 80,20 0,844 67,83 0,807 69,33 0,729 52,25 0,747 80,92 0,843
Р / г 1 ^П' а, г/100 г белка эталона 9,58 4,91 Эталон пп 6,77 а детей от 1 по 7,42 2 лет 11,82 8,09 6,92
Ст1п, % 1Кр поп ел 89,34 0,814 -j \ a j i v_/ п ¿jyj i 82,70 0,869 Л ^СМС:/! W 1 1 ji-lj W 85,05 0,848 70,11 0,798 75,36 0,750 53,87 0,729 85,83 0,846
а, г/100 г белка эталона 8,84 5,41 П Г\ UI п п 6,62 □ ПОТОМ Г\Т П Г" 10,98 10,89 8,66 7,88
Ст1п, % 1Кр дол ед 96,79 0,832 j 1алон дл 85,58 0,848 я де1ей о1 2 до 85,88 0,807 72,56 0,771 83,20 0,781 55,73 0,712 86,67 0,806
а, г/100 г белка эталона 7,99 6,27 ^ТДПОМ пгк 8,37 ПРТР 1/1 от 3 по 8,80 9,54 9,23 8,53
Ст1п, % К р дол ед 105,54 0,853 1 О J 1 VJ П ¡¡-¡¡J 1 88,67 0,826 1 си vj 1 w> ^vj 86,73 0,767 75,18 0,751 92,04 0,812 57,58 0,692 93,81 0,798
1 * / г 1 ^ -* 1 ' • а, г/100 г белка эталона 6,99 7,175 г\|_| п па пс 10,14 ТОМ I I Wf\ П К UI г\ гг 9,57 спзпэг 8,17 9,88 9,15
Ст1п, % Р п ппп рл 119,09 0 801 о Н ДЛ я Де 112,94 0 876 1 ей школ юно1 о 119,09 0 876 возрас 94,29 0 784 94,55 0 694 83,60 0 835 120,15 0,874
дол. ед. а, г/100 г белка эталона 7,95 5,13 4,53 8,31 14,08 5,27 5,53
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
44
35,435,4
Рис. 2. Частоты выявления в диагностических титрах антител к белкам пищевых продуктов
31,3
26,7
15,6
3,\2,9 г2^12,52,1|2,1 1Д1Д1,6 08 0,4 0,4 0
< со
о
0
|ffl> ЗДОРОВЫЕ ДЕТИ - ЗДОРОВОЕ ОБЩЕСТВО
ТЕМА НОМЕРА
Таблица 4
Химический состав и параметры сбалансированности консервов детского питания на плодоовощной основе с белковыми добавками
Компоненты Содержание в консервах,% Показатели аминокислотной сбалансированности Показатели жир- нокислотной сбалансированности
белки жиры углеводы Cmin, % 1*р, дол. ед. а, г/100 г белка эталона RL, дол. ед. (i=1...3) RL, дол. ед. (¡=1...6)
Толстолобик, свинина, рис, яблоки, морковь 2,79 7,92 9,61 80,95 0,876 5,24 0,531 0,342
Толстолобик, свинина, геркулес, яблоки, чернослив 3,86 6,03 6,18 82,10 0,875 5,17 0,874 0,653
Сазан, свинина, кукурузная мука, кабачки 4,21 5,85 6,65 89,01 0,971 1,22 0,823 0,631
Сазан, свинина, кукурузная крупа, кабачки 4,41 5,38 7,97 86,35 0,945 2,30 0,869 0,670
Сазан, свинина, рис, кабачки, морковь 5,19 4,86 9,26 80,95 0,875 5,28 0,872 0,671
Толстолобик, свинина, кукурузная крупа, кабачки, морковь 5,42 5,10 8,90 85,22 0,938 2,60 0,853 0,667
Таблица 5
Параметры аминокислотной сбалансированности супов и моноконсервов из рыбы
Супы Моноконсервы
Аминокислота Суп рыбный с льняной кашей и овощами Суп с фрикадельками из горбуши Суп-пюре из минтая Морской судак с рисовой мукой Минтай с гречневой мукой Треска с рисовой мукой
Содержание аминокислоты, г/100 г белка
Изолейцин Лейцин 3,69 7,23 2,84 6,17 3,93 7,90 3,87 7,46 3,68 7,72 3,59 7,51
Л 1 СМ 1_^ 1 п Лизин 7,01 6,50 7,44 8,33 8,08 7,76
Метионин + 3,65 2,26 4,13 2,99 4,50 4,49
цистин
Фенилаланин+ 7,29 6,14 7,17 7,01 7,35 7,24
тирозин
Треонин 3,75 3,78 3,92 3,80 3,82 3,69
Триптофан Вал ин 0,98 4,66 1,48 3,55 1,31 4,70 1,30 4,28 1,31 4,65 1,50 4,20
Суммарное 38,26 43,80 40,50 39,04 41,11 39,98
содержание
Эталон для детей до года
Стт, % Рп поп ел — - 80,58 0,911 74,61 0,834 78,78 0,875 76,59 0,88
Рп дол'ед. а, г/100г белка - - 3,60 6,80 6,39 6,40
эталона
Эталон для детей от 1 до 2 лет
Стт, % 70,92 58,23 86,77 62,95 82,67 81,43
Рр, дол.ед. 0,804 0,772 0,929 0,760 0,872 0,882
а, г/100г белка 7,51 7,46 2,88 8,63 6,36 5,92
эталона
Эталон для детей от 2 до 3 лет
Стт, % 78,30 60,25 91,10 79,58 85,56 83,23
Рр, дол.ед. 0,837 0,753 0,920 0,795 0,851 0,848
а, г/100г белка 6,23 8,77 3,24 8,42 7,15 7,32
эталона
6,0, сухих веществ - 17-18,0, поваренной соли - не более 0,4 %, энергетическая ценность - 70-120 ккал);
• рыбо-растительные витаминизированные (белка - 1,5-6,0 %, жира - 1,0-
6,0, сухих веществ - 17-18, поваренной соли - не более 0,4 %; содержание витаминов (мг): В1 - 0,1-0,2, В2- 0,1-0,3; РР- 1,0-4,0; А - 0,1-0,2; Е - 1,0-2,0; энергетическая ценность -70-120 ккал).
Основу консервов составляла океаническая (хек, треска, пикша, лосось, камбала, пиленгас, минтай) и речная (судак, форель, толстолобик, карп садкового разведения) рыба. Консервы включали также овощи (картофель, морковь, кабачки, цветную капусту, брокколи, зеленый горошек, небольшое количество зелени и лука), крупы (кукурузную, овсяную, гречневую, манную, рис), макаронные изделия, растительные масла (оливковое, кукурузное, подсолнечное). Для повышения биологической ценности белкового компонента консервов в некоторых рецептурах использовали изо-лят соевого белка, сухое молоко, сливки или творог.
Компьютерное моделирование аминокислотной и липидной сбалансированности рецептур консервов детского питания и оценка их пищевой и биологической ценности проведены по методу проф. Н.Н. Липатова (мл.) совместно с Н.Н. Липатовым (мл.) и О.И. Башкировым. Примером наиболее сбалансированных продуктов, разработанных с использованием метода компьютерного моделирования, могут служить консервы на плодоовощной основе с белковыми добавками. Анализ данных, приведенных в табл. 4, свидетельствует о том, что сочетание в поликомпонентной смеси рыбы с нежирной свининой позволило получить композиции, наиболее приближенные по аминокислотной и жирнокислотной сбалансированности к эталону (зрелому женскому молоку).
Основные производители продуктов питания для детей раннего возраста на рыбной основе: ООО «Лавр-К», ГУП «Завод детского питания «Фаустово», «Теледиск Холдинг Московский завод». В настоящее время перспективная потребность детей в возрасте до 3 лет в продукции на основе водных биологических ресурсов составляет 19,7 тыс. т, но выпускаемая отечественными производителями продукция позволяет удовлетворить спрос только на 1,4 %.
На российском рынке ассортимент консервов детского питания, как импортного, так и отечественного производства, представлен в основном не «чисто» рыбными, а рыбо-раститель-ными консервами — готовыми блюдами прикорма, которые содержат 1020 % рыбы в сочетании с растительными компонентами.
Последние исследования ВНИРО связаны с разработкой технологий консервированных готовых к употреблению первых блюд и моноконсервов на основе водных биологических ресур-
сов для питания детей раннего и дошкольного возраста.
При первой встрече ребенка с новым компонентом питания педиатры рекомендуют использовать монопродукты, чтобы выявить возможную аллергическую реакцию, что делает актуальным разработку рецептур рыбных консервов с минимальным количеством ингредиентов. Спроектировано шесть рецептур моноконсервов без сухого молока и соли, включающие от 47 до 53 % рыбы (горбуша, морской окунь, минтай), от 2 до 4 % гречневой или рисовой муки (считающихся гипоал-лергенными), до 6 % растительного масла. В процессе изготовления моноконсервов проводят двукратное измельчение до проваривания консервной массы и после - для придания продукту однородной консистенции.
На втором году жизни в рацион ребенка в качестве продуктов прикорма вводят адаптированные первые блюда, способствующие активации выделения желудочного сока и стимуляции аппетита. Наиболее выраженный эффект на секрецию оказывают рыбные и мясные супы за счет содержащихся в них экстрактивных веществ (аминокислот, пу-риновых оснований и проч.). Разработано 26 рецептур супов с взаимозаменяемыми компонентами следующих категорий: суп-пюре для детей от 1 года, суп с содержанием основных компонентов в виде кусочков (или традиционный) и суп с фрикадельками для детей от 1,5 лет. Параметры аминокислотной сбалансированности рецептур супов и моноконсервов из рыбы представлены в табл. 5.
При организации питания детей дошкольного и школьного возраста Минздравом РФ разрешены следующие основные виды сырья, полуфабрикатов и продукции из водных биологических ресурсов: рыба охлажденная или мороженая (филе трески, пикши, сайды, тунца, наваги, хека, ледяной, минтая, судака, рыбы семейства осетровых и лососевых и др. с высокой пищевой ценностью и небольшим содержанием костей), изделия формованные из филе и фарша рыбы, капуста морская сушеная или варено-мороженая, консервы рыбные натуральные (лосось, сайра), рыба лососевая соленая (слабой соли), сельдь слабосоленая, икра зернистая, жир рыбий очищенный. В связи с этим мы уделяем особое внимание исследованиям, которые направлены на расширение ассортимента продуктов питания для детей указанных возрастных групп, адаптированных к специфике растущего организма. Во ВНИРО разработана тех-
HEALTHY CHILDREN - HEALTHY SOCIETY
Рис. 3. Ассортимент рыбных полуфабрикатов для дошкольного и школьного питания
нология формованных полуфабрикатов на основе рыбного сырья для детей дошкольного и школьного возраста (рис. 3).
Новые виды продуктов в настоящее время осваиваются на ряде предприятий (ООО «Коникс-Школьник», ООО «Евгир», АО ПКП «Меридиан», ООО «Продовольственная база «Покоторг») и совсем скоро в рационе наших детей появятся полноценные продукты, адаптированные к физиологическим особенностям детского организма.
ЛИТЕРАТУРА
1. Питание здорового и больного ребенка/Под. ред. В.А. Тутельяна, И.Я. Коня, Б.С. Каганова. - М.: Издательский дом «Династия», 2007.
2. Липатов Н.Н., Рогов И.А. Методология проектирования продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой ценности//Известия вузов. Пищевые технологии. 1987. № 2. С. 9-15.
3. Липатов Н.Н. Предпосылки компьютерного проектирования продуктов и рационов питания с задаваемой пищевой ценностью//Хранение и переработка сельхозсырья. 1995. № 3.
4. Липатов Н.Н., Башкиров О.И., Тимошенко Н.В. и др. Анализ нутри-ентной адекватности перспективных видов сырья для производства нового поколения поликомпонентных продуктов детского питания//Пища. Экология. Человек: Доклады четвертой международной научно-технической конференции. - М.: МГУПБ, 2001.
5. Липатов Н.Н, Сажинов Г.Ю., Башкиров О.И. Формализованный анализ амино- и жирнокислотной сбалансированности сырья, перспективного для проектирования продуктов детского питания с задаваемой пищевой адек-ватностью//Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. № 8.
6. Липатов Н.Н, Башкиров О.И. Организмизмические подходы к формированию интегральных критериев оценки объектов пищевых производств/Труды научно-практической конференции «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения по направлению: Пищевые технологии будущего. Гипотезы. Теория. Эксперимент». - Углич: Россель-хозакадемия, 2002.
7. Липатов Н.Н., Башкиров О.И., Ге-воргян А.Л. Эталоны алиментарной адекватности и их роль в формировании качества продуктов для питания детей различного возраста/Труды научно-практической конференции «Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов». - Углич: Россельхозакадемия, 2004.
8. Конь И.Я., Сорвачева Т.Н., Курко-ва В.И. Современная схема вскармливания детей первого года жизни//Пе-диатрия. 1997. № 3.
Ключевые слова: аминокислотная и жирнокислотная сбалансированность, рыбное сырье, консервы детского питания.
