CC BY
26
УДК 634.7:67.03:637.071 DOI 10.52231/2225-4269_2021_3_177
Анализ пищевой ценности плодов растительного сырья как функциональных ингредиентов для разработки молочных продуктов геродиетического питания
Бурмагина Татьяна Юрьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии молока и молочных продуктов
e-mail: tatyana_sharova1990@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молоч-нохозяйственная академия имени Н. В. Верещагина»
Бакланова Анжела Ивановна, технолог-инженер
e-mail: anjela.guliaewa@yandex.ru
Общество с ограниченной ответственностью «Деловое партнерство»
Ключевые слова: молочный продукт, функциональный ингредиент, плоды растительного сырья, геродиетическое питание, пищевая ценность.
Аннотация. В статье рассмотрены теоретические предпосылки к созданию пищевых продуктов на молочной основе для геродиетического питания. Объектом исследования явились плоды растений и их смеси с молочно-белковой основой. Приведены результаты анализа пищевой ценности растительных плодов асаи (Euterpe oleracea), бузины (Sambucus nigra), дерезы (Lycium barbarum), клубники (Fragaria moschata) и клюквы (Vaccinium oxycoccus). Для этих ягод установлен процент удовлетворения суточной потребности в нутриентах для людей пожилого возраста. Доказана рациональность использования в технологии кисломолочного продукта плодов растительного сырья как дополнительного источника витаминов, минеральных веществ, высокомолекулярных углеводов и антиоксидантов. Для дальнейших исследований и разработки продукта выбраны ягоды дерезы и асаи.
В последние два десятилетия в связи с ухудшением экологической обстановки снизилось качество питания населения, что привело к воз-
никновению ряда проблем со здоровьем, различных заболеваний, в том числе хронических. Во избежание возникновения или развития заболеваний увеличилась роль и значимость функционального питания как предупреждающего фактора. В свою очередь это привело к повышению актуальности разработки функциональных пищевых продуктов для питания отдельных групп населения и заполнение этой продовольственной ниши новейшими разработками. Чаще всего для разработки продуктов, предназначенных для систематического употребления с целью снижения риска различных заболеваний, сохранения и улучшения здоровья, используют ингредиенты, которые могут помочь вести активный образ жизни, повысить иммунитет и, соответственно, сопротивляемость различным заболеваниям [1].
Функциональные пищевые продукты содержат в необходимом для удовлетворения суточной потребности количестве полезные вещества и являются безопасными для употребления. В технологии таких продуктов используют современные биотехнологии для максимально возможного улучшения и сохранения полезных свойств внесенных нутри-ентов растительного или животного происхождения. В продуктах функционального питания содержится в сравнении с обычными продуктами питания большее количество биологически активных веществ, а также они отличаются хорошей сбалансированностью по составу [2].
Функциональные пищевые продукты геродиетической направленности предназначены для лиц пожилого (60-74 года) и старческого (от 75 лет) возраста, составляющих в настоящее время в РФ более 40 млн человек, их доля в общей численности населения превышает 20 %.
Геродиетика - это самостоятельная научная дисциплина, учитывающая особенности питания лиц пожилого и старческого возраста, количество и качество пищи для профилактики возрастозависимых заболеваний и преждевременного старения [3].
Геродиетика базируется на следующих принципах:
• питание должно быть сбалансировано по энергетическим потребностям;
• пищевой рацион должен быть сбалансирован по незаменимым компонентам;
• химический состав продукта должен соответствовать особенностям организма, связанным с возрастом;
• пища должны способствовать нормализации кишечной микрофлоры;
• обогащающие компоненты должны обладать гетеропротектор-ными свойствами;
• в рационах должны присутствовать продукты, стимулирующие секрецию пищеварительных ферментов и перистальтику органов пи-
щеварения.
• питание должно иметь лечебно-профилактическое направление;
• 4-5-разовый режим питания [2].
Принцип «питание должно иметь лечебно-профилактическое направление» обусловлен возникновением и развитием заболеваний, во-никающих в процессе развития и старения организма, таких как: атеросклероз, артериальная гипертензия, ожирение, остеопороз, сахарный инсулинозависимый диабет и других.
С возрастом в организме снижается активность фермента, помогающего переваривать жиры - липазы, именно поэтому в героди-етическом питании доля жиров снижается. Современные требования ограничивают содержание жира в пищевых рационах людей старших возрастных групп 20-30 % от его энергетической ценности. Такой процент соответствует употреблению 77 грамм жира в сутки. С возрастом происходят изменения в органах и тканях организма, что приводит к ухудшению выполняемых ими функций. Например, на 15 % снижается количество клеточных ферментов, на 20 % - секреция соляной кислоты и пищеварительных ферментов в желудочном соке, на 30 % - пищеварительных ферментов в панкреатическом соке. В связи с этими изменениями пожилым людям рекомендуют также употреблять белок в количестве от 12 до 14 % энергетической ценности.
Активность лактазы - фермента, под действием которого происходит гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, в кишечнике также уменьшается с возрастом. Нерасщепленная в тонком отделе кишечника лактоза подвергается воздействию анаэробных микроорганизмов с образованием продуктов брожения, что приводит к газообразованию, тяжести, тошноте, диарее и другим неприятным последствиям. Также в пожилом организме снижена толерантность к глюкозе, поэтому в рацион должны быть включены сложные углеводы и уменьшено содержание сахарозы [4, 5].
Помимо лактазы в желудочно-кишечном тракте с возрастом снижается уровень других пищеварительных ферментов, соответственно эффективность пищеварения и всасывания в кровь питательных веществ ухудшается. Особенно отмечается такое негативное воздействие по ряду нутриентов, таких как кальций, железо, цинк, и витаминам В7 (биотин), В9 (фолиевая кислота), В12 (кобаламин). Синтез провитамина О3 как составляющей холекальциферола в пожилом возрасте снижается в 2 раза, витамин О2 (эргокальциферол) может поступать в организм только с пищей. В целом же витамины группы О отвечают за усвоение кальция и фосфора из пищи, поэтому важно, чтобы они поступали в достаточном количестве для нормального функционирования организма [5].
Минеральные вещества, витамины, жирные кислоты, фосфолипи-ды содержатся в нативной форме в молоке. Кроме того, молоко - натуральный источник полноценного животного белка. Однако примерно 4,5 % сухих веществ молока приходится на лактозу, которая является основным углеводом молока. Решить вопрос о снижении содержания лактозы в молоке можно путем производства сквашенных молочных продуктов. В процессе сквашивания молочнокислые микроорганизмы закваски расщепляют лактозу, поэтому кисломолочные продукты занимают важнейшее место в рационе питания людей, особенно тех групп населения, которые страдают непереносимостью этого углевода. Кроме участия в гидролизе лактозы, заквасочные микроорганизмы помогают поддерживать микрофлору кишечника, подавляют жизнедеятельность болезнетворной микрофлоры, помогают всасыванию минеральных веществ пищи, синтезируют аминокислоты и витамины.
В настоящее время в мире популярны продукты, базирующиеся на сочетании молочно-белковой основы и компонентов немолочного происхождения из растительного сырья. Продуманный выбор наполнителей позволяет придать продукту функциональные свойства, повысить его биологическую и пищевую ценность. Современная диетология предусматривает создание пищевых продуктов, разработанных с использованием принципов пищевой комбинаторики.
Для разработки кисломолочного продукта для геродиетического питания был проведен анализ некоторых плодов растительного сырья: асаи (Euterpe oleracea), бузина (Sambucus nigra), дереза (Lycium barbarum), клубника (Fragaria moschata) и клюква (Vaccinium oxycoccus). В таблице 1 представлена сравнительная характеристика пищевой ценности этих плодов [6-13].
Таблица 1 - Пищевая ценность плодов растительного сырья, г на 100 г продукта.
Наименование Содержание вещества в 100 г сушеных плодов
компонента асаи бузины дерезы клубники клюквы
Белки, г 8,6-9,8 0,6-0,7 13,0-14,3 2,8-3,9 0,1-0,5
Жиры, г 41,0-44,5 0,4-0,7 0,4-1,0 0,6-1,7 0,5-1,1
Углеводы, г 8,5-17,4 10,4-11,5 46,3-64,1 23,5-42,5 80,0-84,0
Пищевые волокна, г 24,4-27 7,0-9,0 16,0-19,0 3,0-12,0 5,0-5,9
Витамин А, мкг 800-900 29,0-32,0 800-900 4,0-5,0 2,0-2,3
Витамин С, мг 8,0-10,0 34,0-38,0 48,0-50,0 60,0-70,0 0,1-0,4
Витамин В1, мг 0,36-0,50 0,05-0,09 10,2-11,0 0,1-0,3 -
Витамин В2, мг 0,06-2,0 0,02-0,8 20,3-21,0 0,1-0,3 -
Кальций, мг 340,0360,0 35,0-39,4 155,0190,0 80,0-90,0 8,0-10,0
Калий, мг 150,0700,0 278,0288,0 430,0440,0 840,0-850,0 48,0-51,0
Фосфор, мг 0,2-0,6 46,0-52,0 60,0-67,0 23,0-25,0 7,0-9,0
Натрий, мг - 2,3-3,5 290,0300,0 16,0-19,0 5,0-7,0
Железо, мг 3,8-11,8 1,2-2,0 3,5-6,8 2,0-2,5 0,3-0,7
Цинк, мг - 0,2-0,4 1,4-1,9 0,6-0,8 0,1-0,2
Флаво ноиды, мг 53,0-55,0 в т.ч. цианидин 53,64 515,0520,0 в т.ч. цианидин 585,26 30,0-32,0 в т.ч. кверцитин 13,08, мирицетин 11,40 25,0-28,0 в т.ч. пеларгонидин 24,85 130,0135,0 Цианидин 46,43 неонидин 49,16
Энергети ческая ценность, ккал 450-480 160-170 340-350 160-175 300-340
Из таблицы 1 можно сделать вывод, что по содержанию белка дереза превосходит другие анализируемые плоды в 1,5-20 раз, а по содержанию углеводов - в 2-5 раз, уступая только ягодам клюквы. Содержание жира в ягодах находится на уровне 0,5-1,5 г/100 г за исключением ягод асаи, которые превышают этот показатель в 25 раз. По уровню содержания пищевых волокон выделяются ягоды асаи и дерезы, содержащие в 3-5 раз больше этих веществ, чем ягоды бузины, клубники, клюквы. Также в составе плодов дерезы и асаи содержится большое количество витамина А - 800-900 мкг, а витамины С больше в ягодах дерезы и клубники - 50-60 мг. Высоким содержанием витаминов группы В отличаются плоды дерезы. Также в плодах дерезы и ягод асаи отмечается высокое содержание минеральных веществ кальция и железа. Дереза также содержит большое количество фосфора, натрия и цинка, уступая по содержанию калия только ягодам клубники. Энергетическая ценность выше в плодах асаи и дерезы в сравнении с остальными ягодами в 2-3 раза. В целом наиболее оптимальным составом обладает дереза.
Ягоды дерезы обыкновенной содержат отдельные элементы биологически активных веществ. В состав ягод дерезы входят 11 макроэлементов и 22 микроэлемента, витамины А, С, Е и группы В (В1, В2,
В6, В12). В плодах насчитывают 18 аминокислот, из них 8 незаменимых, которые не синтезируются в организме человека. Также в составе содержатся ненасыщенные жирные кислоты (омега-3, омега-6), биологически активные вещества и флавоноиды (кверцитин, мирецетин, кемпферол, рутин и др.) [10].
В таблице 2 приведены расчеты процента удовлетворения рекомендуемой суточной потребности согласно нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для лиц старше 60 лет.
Таблица 2 - Процент удовлетворения суточной потребности в нутриентах для людей пожилого возраста при употреблении 100 г продукта, %.
Наименование компонента Процент удовлетворения рекомендуемой суточной потребности в веществах для лиц старше 60 лет при употреблении 100 г плодов, %
асаи бузина дереза клубника клюква
Белки 13,9 1,0 21,5 4,6 0,5
Жиры 54,6 0,7 1,3 2,2 1,3
Углеводы 3,9 3,3 16,4 11,9 23,9
Пищевые волокна 125,0 40,0 80,0 60,0 26,5
Витамин А 94,4 3,3 94,4 0,5 0,3
Витамин С 10,0 40,0 55,6 66,7 0,4
Витамин В1 26,7 4,7 733,3 13,3 0,0
Витамин В2 5,6 2,8 1166,7 11,1 0,0
Кальций 29,2 3,1 15,8 7,1 0,8
Калий 16,0 1,1 17,6 34,0 2,0
Фосфор 0,1 6,1 8,4 3,0 1,1
Натрий 0,0 0,2 23,1 1,4 0,5
Железо 50,0 20,0 60,0 25,0 7,0
Цинк 0,0 2,5 12,5 5,8 1,7
Энергетическая ценность 23,0 8,3 17,3 8,5 16,0
Из таблицы 2 видно, что наибольший процент удовлетворения по белку, витаминам А и группы В, макроэлементам Р и Ыа, микроэлементам Ре и Zn соответствует ягодам дерезы. Ягоды асаи в большей степени удовлетворяют потребность в жирах, пищевых волокнах, витами-
не А и кальции. Плоды бузины обладают наименьшей степенью удовлетворения организма в нутриентах. Также из анализа данных таблиц можно сделать предположение о том, что ягоды дерезы обыкновенной обладают высокой антиоксидантной активностью. Это предположение подтверждается рядом исследований, описанных в работах [10-13].
Таким образом, плоды растительного сырья могут быть использованы в технологии молочных продуктов для геродиетического питания как источник необходимых нутриентов, содержащихся в плодах в на-тивной форме. Флавоноиды оказывают положительное действие на обменные процессы и в целом являются отличными антиоксидантами, обладают антибактериальным действием. Важным является тот факт, что флавоноиды не синтезируются в организме человека, а значит являются незаменимыми компонентами пищи и должны поступать в организм в необходимых для его нормального функционирования количествах. В дальнейшем на основании проведенного исследования для разработки геродиетического кисломолочного продукта целесообразно использовать в качестве источника натуральных компонентов плодов дерезы и асаи.
Литература:
1. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2006. - 8 с.
2. Дзахмишева, З.А. Функциональные пищевые продукты геродиетического назначения / З.А. Дзахмишева, И.Ш. Дзахмишева // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9-9. - С. 2048-2051. - URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id = 35187
3. Перспективы научных исследований в области разработки продуктов геродиетического назначения / А.А. Запорожский, С.П. Запорожская, Т.В. Ковтун, М.Г. Ревенко // Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2012. - № 2-3. - С. 5-9.
4. Бредихина Н.А. Лактазная недостаточность как пример экс-удативной энтеропатии при дефиците дисахаридаз / Н.А. Бредихина. 16.03.2017. URL: https://bredihina.ru/tonkaya-kishka/laktaznaya-nedostatochnost/
5. Офиц. сайт ФБУЗ «Центр гигиенического образования населения» Роспотребнадзора Потребности в питательных веществах в пожилом возрасте. URL: http://cgon.rospotrebnadzor.ru/content/ostalnoe/ potrebnosti-v-pitatel-nyh-veshestvah-v-pozhilom-vozraste
6. Тутельян, В.А. Химический состав и калорийность российских продуктов питания: справочник / В.А. Тутельян . - М.: ДеЛи плюс, 2012. - 284 с.
7. Бурак, Л.Ч. Изучение минерального, химического состава и показателей безопасности плодов бузины / Л.Ч. Бурак // Приволжский научный вестник. - 2012. - № 10 (14). - С. 20-27.
8. Лютикова, М.Н. Химический состав и практическое применение ягод брусники и клюквы / М.Н. Лютикова, Э.Х. Ботиров // Химия растительного сырья. - 2015. - № 2. - С. 5-27.
9. Лекарственные растения и травы: онлайн энциклопедия. -URL: https://herbal-grass.com/category/rasteniya/vegetables-fruits
10. Антиоксидантная активность листьев и ягод годжи (дереза обыкновенная) / Л.Р. Варданян [и др.] // Химия растительного сырья.
- 2016. - № 3. - С. 41-47.
11. Исследование антиоксидантного действия сиропов из дикорастущего сырья / Н.В. Плаксен [и др.] // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2013. - № 2. - С. 73-75.
12. Судакова, Н.В. Антиоксидантная активность экстрактов ягод годжи / Н.В. Судакова, Н.П. Оботурова, В.В. Марченко // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной памяти В.М. Горбатова / Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова (Москва). - 2016. - №1 . - С. 293-294.
13. Ягоды: химический состав, антиоксидантная активность / А.Я. Яшин, А.Н. Веденин, Я.И. Яшин, Б.В. Немзер // Научно-технический журнал «Аналитика». - 2019. - № 3 (Т. 9). - С. 222-231.
References:
1. State Standard R 52349-2005. Produkty pishchevye funkcional'nye. Terminy i opredeleniya. [Functional food products. Terms and definitions], M.: Standartinform, 2006, P. 8. (in Russin)
2. Dzakhmisheva Z. A., Dzakhmisheva I. Sh. Functional food products of herodietic purpose. [Electronic resource]. Fundamental'nye issledovaniya. [Fundamental Research], 2014, no. 9-9, pp. 2048-2051.
- Available at: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id = 35187 (in Russin)
3. Zaporizhsky A. A., Zaporizhskaya S. P., Kovtun T. V., Revenko M. G. Prospects of scientific research in the field of development of products of herodietic purpose. Izvestiya VUZov. Pishchevaya tekhnologiya. [Univercities' News. Food technology], 2012, no. 2-3, pр. 5-9. (in Russin)
4. Bredikhina N. A. Laktaznaya nedostatochnost' kak primer eksudativnoj enteropatii pri deficite disaharidaz. [Lactase insufficiency as an example of exudative enteropathy with disaccharidase deficiency]. [Electronic resource]. - Available at: https://bredihina.ru/tonkaya-kishka/
laktaznaya-nedostatochnost/ (in Russin)
5. FBUZ «Centr gigienicheskogo obrazovaniya naseleniya» Rospotrebnadzora Potrebnosti v pitatel'nyh veshchestvah v pozhilom vozraste. [Official website of the Federal State Budgetary Institution «Center for Hygienic Education of the Population» of Rospotrebnadzor Nutritional needs in the elderly]. - Available at: http://cgon.rospotrebnadzor.ru/ content/ostalnoe/potrebnosti-v-pitatel-nyh-veshestvah-v-pozhilom-vozraste (in Russin)
6. Tutelyan V. A. Himicheskij sostav i kalorijnost' rossijskih produktov pitaniya: spravochnik. [Chemical composition and caloric content of Russian food: a Handbook], M.: DeLi plus, 2012, P. 284. (in Russin)
7. Burak L. H. Study of mineral, chemical composition and safety performance of the fruit of elderberry. Privolzhskij nauchnyj vestnik. [Volga scientific Bulletin], 2012, no. 10 (14), pp. 20-27. (in Russin)
8. Lyutikova M. N., Botirov E. H. Chemical composition and practical application of cranberry and cranberry berries. Himiya rastitel'nogo syr'ya. [Chemistry of vegetable raw materials], 2015, no. 2, pp. 5-27. (in Russin)
9. Onlajn enciklopediya «Lekarstvennye rasteniya i travy». [Online encyclopedia «Medicinal plants and herbs»]. [Electronic resource]. -Available at: https://herbal-grass.com/category/rasteniya/vegetables-fruits (in Russin)
10. Vardanyan L. R. [et al.] Antioxidant activity of goji leaves and berries (common dereza). Himiya rastitel'nogo syr'ya. [Chemistry of vegetable raw materials], 2016, no. 3, pp. 41-47. (in Russin)
11. Plaxen N. V. [et al.] The study of the antioxidant action of syrups from native raw materials. Tihookeanskij medicinskij zhurnal. [Pacific medical journal], 2013, no. 2, pp. 73-75. (in Russin)
12. Sudakova N. V., Abaturova N. P., Marchenko V. V. Antioxidant activity of the extracts of Goji berries. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvyashchennoj pamyati V.M. Gorbatova. -Federal'nyj nauchnyj centr pishchevyh sistem im. V.M. Gorbatova (Moskva). [Materials of the International scientific and practical conference dedicated to the memory of V. M. Gorbatov. V. M. Gorbatov Federal Scientific Center for Food Systems (Moscow)], 2016, no. 1, pp. 293-294. (in Russin)
13. Yashin A. Ya., Vedenin A. N., Yashin Ya. I., Nemzer B. V. Berries: chemical composition, antioxidant activity. Nauchno-tekhnicheskij zhurnal «Analitika». [Scientific and Technical Journal «Analytics»], 2019, no. 3 (vol.9), pp. 222-231. (in Russin)
Analysis of fruits nutritional value of vegetable raw materials as functional ingredients for the development of dairy products in herodietic nutrition
Burmagina Tatyana Yur'evna, Candidate of Science (Technology), Associate Professor of the Department of Milk and Dairy Products Technology e-mail: tatyana_sharova1990@mail.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vologda State Dairy Farming Academy named after N. V. Vereshchagin
Baklanova Angela Ivanovna, process engineer
e-mail: anjela.guliaewa@yandex.ru
Limited Liability Company Business Partnership
Keywords: dairy product, functional ingredient, fruits of vegetable raw materials, herodietic nutrition, nutritional value.
Abstract. The article discusses the theoretical prerequisites for the creation of dairy-based food products for herodietic nutrition. The object of the study was the fruits of plants and their mixtures with a milk-protein base. The authors analyze the nutritional value of such plant fruits as acai (Euterpe oleracea), elderberry (Sambucus nigra), dereza/goji berry (Lycium barbarum), strawberry (Fragaria moschata) and cranberry (Vac-cinium oxycoccus). The satisfaction percentage of the daily need nutrients for the elderly has been established for these berries. The expediency of using a vegetable raw materials as an additional source of vitamins, minerals, dietary fibers and antioxidants has been proved in fermented milk product technology. Dereza/goji berries and acai berries were selected for further research and product development.
