CC BY
529
УДК [664.956.047.25:582.26]:663.1
Н. Д. Аверьянова, М. Е. Цибизова
БИОПРОДУКТЫ НА ОСНОВЕ ГИДРОБИОНТОВ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Введение
Для развития экономики и обеспечения продовольственной безопасности России важен устойчивый рост отечественного производства продуктов питания и потребительского спроса на продукцию. От биобезопасности продуктов питания во многом зависит здоровье населения страны.
Опыт современных экономически развитых стран-лидеров (Япония, Норвегия и др.) свидетельствует о том, что главное условие для экономического прорыва - не наличие собственных промышленных и сырьевых ресурсов, а интеллектуальный и трудовой потенциал граждан, основой которого является физическое и духовное здоровье. Острейшая проблема современной России - ухудшение здоровья людей, высокий уровень смертности, особенно в трудоспособном и младенческом возрасте, и угрожающая экономическому развитию страны депопуляция населения. В последние годы медико-демографические процессы в России приобрели характер и масштабы, угрожающие национальной безопасности.
Сбалансированное полноценное питание - одно из основных условий, обеспечивающих нормальное развитие подрастающего поколения. Повсеместное ухудшение здоровья россиян (особенно детей и подростков), обусловливающее рост социально значимых заболеваний, во многом объясняется недоеданием, дефицитом в продуктах питания жизненно необходимых компонентов и микро-нутриентов, а также существенным снижением качества и биобезопасности пищевой продукции.
Проблема полноценной и здоровой пищи всегда была одной из самых важных, стоящих перед человеческим обществом. Здоровье может быть достигнуто и сохранено только при условии полного удовлетворения физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах. Любое отклонение от формулы сбалансированного питания приводит к определенному нарушению функций организма, особенно если эти отклонения достаточно выражены и продолжительны во времени [1, 2].
Современные тенденции совершенствования технологии продуктов питания ориентированы на создание сбалансированных по пищевой и биологической ценности продуктов, обогащенных функциональными ингредиентами. Особенно перспективным представляется целевое комбинирование рыбного и растительного сырья [3]. В связи с этим целью работы являлось изучение возможности расширения ассортимента функциональных продуктов, полученных из сырья животного и растительного происхождения Астраханского региона. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
- провести анализ современного рынка сухих завтраков и обосновать выбор компонентов для их производства;
- определить биологическую ценность используемых компонентов и обосновать их биодоступность для желудочно-кишечного тракта человека.
Мировые тенденции в области питания связаны с созданием ассортимента продуктов, способствующих улучшению здоровья при ежедневном потреблении в составе рациона функциональных продуктов. Ежегодно объемы производства функциональных продуктов питания увеличиваются на 15-29 % [4]. Функциональные продукты определяются тремя основными параметрами качества: пищевая ценность, вкусовые качества и физиологическое воздействие.
Поскольку процесс питания является функцией взаимосвязи человека с окружающей средой, пища должна способствовать адаптации организма человека к неблагоприятным внешним условиям и, помимо основной функции - удовлетворения физиологических потребностей организма человека в пищевых веществах и энергии, должна решать профилактические задачи.
Идея улучшения здоровья населения путем создания условий для рационального здорового питания получила официальное признание в Российской Федерации с появлением концепции государственной политики в этой области [5].
Именно в этот период начат выпуск отечественных продуктов питания, обогащенных функциональными ингредиентами. В производстве продуктов функционального питания применяют более 50 видов разнообразного сырья растительного и животного происхождения. Их
широкая реклама способствует внедрению в сознание потребителей идей позитивного питания. Концепция позитивного питания включает в себя разработку теоретических основ производства, реализацию и потребление функциональных продуктов.
Освоение концепции позитивного питания в Российской Федерации нуждается в форсированном изучении указанных аспектов независимо от социальных и рыночных условий, поскольку питание считается одним из факторов, определяющих физическое и умственное развитие человека.
В структуре современного питания функциональные пищевые продукты являются средним звеном между обычными продуктами, которые выбираются исходя из пищевых привычек и финансовых возможностей человека, и продуктами, которые предписывает человеку врач в составе лечебной диеты. При создании функционального продукта один из основных этапов -обоснование выбора функциональных ингредиентов, формирующих новые свойства продукта, связанные с его способностью оказывать физиологическое воздействие. Второй аспект, который является значимым в технологии такого продукта, связан с потенциальной возможностью функциональных ингредиентов изменять потребительские свойства пищевого продукта, который не должен отличаться от традиционной пищи. В связи с этим обоснование их выбора должны осуществляться с учетом совокупности потребительских свойств и целевого физиологического воздействия создаваемого функционального продукта [5].
Для производства функциональных продуктов питания с точечным и широкодиапазонным спектром направленного воздействия на метаболические процессы в организме человека из всех групп пищевого сырья растительного и животного происхождения значительным потенциалом обладают биоресурсы морей и океанов. Многие классы гидробионтов содержат все жизненно важные макро- и микронутриенты: белки, пептиды, минеральные вещества и витамины, липиды, включая полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) омега-3 ряда (входящие в состав только водных биоресурсов), БАВ, каротиноиды, токоферолы и другие компоненты, обеспечивающие биологическую и пищевую полноценность изготавливаемых из них пищевых продуктов.
Достоверно установлена важная роль рыбы и морепродуктов в питании человека в качестве профилактического и терапевтического средства, улучшающего деятельность сердечнососудистой системы за счёт содержащихся в них в достаточно больших количествах биологически активных омега-3 ПНЖК. Потребление рыбной продукции и смертность населения представлены в таблице [1].
Потребление рыбной продукции и смертность населения
Страна Население, млн чел. Потребление рыбы в год, кг/чел. Смертность, на 100 тыс. населения Младенческая смертность, на 100 тыс. детей (до 1 года жизни)
Сердечносо- судистые заболевания Злокачественные новообразования Инфекционные паразитарные болезни Болезни органов дыхания Врождённые аномалии Состояние перинатального периода (до рождения)
Нидерланды 16,3 19 193,3 129,2 - - - -
Италия 58,7 20 311 105 9,4 3,8 122,6 195,8
Г ермания 82,5 22 343,8 196,7 3,7 5,2 150,5 222,4
Франция 60,7 25 182,8 194,3 7,5 4,7 141,3 207,1
Швеция 9,0 28 295,9 161,3 8,7 2,9 155,8 145,8
Дания 5,4 31 275,6 136,2 6,8 7,3 167,2 186,9
Норвегия 4,6 55 297,9 128,8 - - - -
Япония 127,7 72 122,9 125,4 14,2 14,9 147,4 124,7
Исландия 0,3 100 201,7 102,3 - - - -
Россия 143,0 11,3 927 213,2 104,3 204,6 405,4 699,2
Объекты водного промысла по содержанию в них всех необходимых эссенциальных компонентов пищи, в том числе таких биологически активных веществ, которые входят в состав только водных организмов (эйкозопентаеновая, докозагексаеновая жирные кислоты и др.), могли бы во многом восполнить дефицит ингредиентов, ответственных за нарушение пищевого статуса населения.
Г идробионты, благодаря вкусовым качествам, высокой пищевой ценности, обусловленной наличием легкоусвояемых полноценных белков с хорошо сбалансированным составом аминокислот, занимают важное место в питании человека.
По сравнению с мясом наземных животных в рыбе почти в 5 раз меньше соединительной ткани, что обеспечивает легкое переваривание и усвоение продуктов из нее (из 100 г белков рыбы организм человека усваивает 40 г, из 100 г белков свинины - 20 г, говядины - 15 г).
Таким образом, рыба является сырьем с высоким содержанием полноценных белков, ПНЖК, минеральных веществ, витаминов. Однако в натуральном виде ее нельзя назвать сбалансированным продуктом питания, полностью удовлетворяющим потребность человека в пластических веществах и энергии.
В связи с этим создание функциональных продуктов питания на основе рыбного белка с включением ингредиентов, совместимых с рыбным сырьем по органолептическим и технологическим свойствам, прежде всего растительного происхождения, позволяет получить сбалансированный по составу пищевой продукт с высокой пищевой ценностью.
Использование белков в производстве пищевых продуктов во многом зависит от их функционально-технологических свойств, которые ограничивают возможности улучшения калорийно-белового баланса в пищевых рационах и продуктах из-за существенного влияния на качественные характеристики и потребительские свойства. В процессе производства функциональных продуктов питания на основе рыбного белка они могут иметь повышенную или пониженную калорийность, низкое содержание или отсутствие холестерина, солей натрия и т. д. Они могут легко обогащаться минеральными солями, витаминами, ПНЖК и другими нутриентами.
Таким образом, функциональность белков и белковых веществ в производстве новых продуктов многогранна. Часто они совмещают в себя несколько функций: балансируют аминокислотный состав, увеличивают содержание белков, повышают стабильность системы, усиливают или маскируют цвет и вкус одновременно, и поэтому могут быть отнесены к полифункциональным [8]. Особое место в производстве функциональных продуктов питания занимает рыбный белок.
В последние годы доля традиционных объектов промысла сокращается и увеличивается доля новых объектов, в том числе рыб пониженной товарной ценности. Такая рыба не находит достаточного спроса у населения, а также малопригодна для производства рыбных продуктов по традиционной технологии приготовления. В связи с этим перед рыбной промышленностью стоит задача: совершенствовать технологию переработки маломерного малоценного рыбного сырья, добиться получения из новых объектов промысла максимального количества разнообразной пищевой продукции с хорошими вкусовыми качествами, отвечающими санитарногигиеническим требованиям, отличающейся большой стойкостью при хранении, а также низкой потребительской стоимостью. Предлагаемые продукты должны обладать определенной физиологической ценностью, которая определяется степенью их усвоения после переваривания. Степень переваривания зависит от структурных особенностей сырья, активности ферментов сырья, глубины гидролитического расщепления в желудочно-кишечном тракте, вида предварительной обработки органических составляющих в процессе приготовления пищи.
К таким продуктам, обладающим определенной функциональной направленностью, которую можно приготовить не только из традиционных объектов промысла, но и из рыб пониженной товарной ценности, относятся сухие завтраки. О. И. Квасенков и др. [6-8] разработали композиции функциональных продуктов с рыбным фаршем для геродиетического питания, а также рецептуры сухого продукта питания для детей школьного возраста, который предусматривает дополнительное использование обесшкуренного рыбного филе и филе кальмаров.
Известна также технология использования рыбного фарша в производстве текстурированных соевых белковых продуктов, получаемых в сухом виде без их предварительной гидратации. Г. В. Семенов и др. [2, 3] разработали функциональный продукт питания с использованием рыбного фарша, содержащего пробиотические микроорганизмы и высушенного сублимационной сушкой.
В Московском институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова создана новая комбинированная пищевая продукция - рыборастительные экструдаты. В качестве основного сырья использовали рыбную основу в виде тонко измельченной, сублимированной, порошкообразной массы (из мороженых тушек рыбы) или высушенное филе (фарш) ставриды, хека, путассу, а также кукурузную крупу, растительное масло, сахарную пудру, танино-катехиновый комплекс (ТКК), лимонную кислоту, витамин С, поваренную соль, ароматизаторы [2].
Предлагаемые технологии, на наш взгляд, имеют некоторые недостатки, связанные с тем, что в них не учитывается биодоступность вводимого рыбного белка. Кроме того, применение растительного сырья при производстве функциональных продуктов, в том числе и сухих завтраков, может оказывать неблагоприятное воздействие на желудочно-кишечный тракт человека. Общеизвестно, что при температуре от 40-60 до 100 °С со значительной скоростью протекает взаимодействие белков с восстанавливающими сахарами, сопровождающееся образованием карбонильных
соединений и темноокрашенных продуктов - меланоидинов (реакция Майяра). Сахароаминные реакции являются причиной не только потемнения пищевых продуктов, но и уменьшения в них сухого вещества и потерь незаменимых аминокислот (лизин, треонин). Меланоидины понижают биологическую ценность изделий, т. к. снижается усвояемость аминокислот из-за того, что саха-роаминные комплексы не подвергаются гидролизу ферментами пищеварительного тракта. Кроме того, количество незаменимых аминокислот в пищевом продукте уменьшается.
Применение соевых продуктов в качестве белковой составляющей создаваемых продуктов питания также имеет ряд отрицательных моментов. Наряду с белками, обладающими питательной ценностью, в состав бобовых культур входят антиалиментарные соединения, имеющие белковую природу. Они снижают питательную ценность белковых продуктов и пищевых изделий с их применением. Снижение активности ферментов белковыми ингибиторами связано с образованием устойчивых белок-белковых комплексов, содержащих молекулу ингибитора и одну или несколько молекул фермента. По содержанию ингибиторов сочное растительное сырье занимает третье место после бобовых и злаковых.
Таким образом, актуальным является дальнейшее совершенствование технологий и свойств функциональных продуктов питания, в том числе и сухих завтраков, с преобладанием рыбного белка в составе функциональных продуктов. Для повышения степени усвоения применяемого рыбного белка он должен обладать определенной биодоступностью, т. е. быть частично гидролизованным.
Заключение
Сухие завтраки на основе рыбного белка являются наиболее распространенным классом биологически обогащенных пищевых изделий, позволяющих создавать продукты с заданными свойствами различного назначения.
С современных научных позиций разработка новых промышленных технологий производства продуктов функционального питания является актуальной для пищевой отрасли. Особая актуальность использования указанных продуктов функционального питания в повседневном рационе объясняется рядом объективных причин, среди которых можно выделить следующие:
- высокая эффективность указанных продуктов в профилактическом питании;
- большой технологический потенциал создания новых пищевых продуктов с заданными лечебно-профилактическими свойствами и функциональным составом нутриентов (в том числе эссенциальных);
- возможность их массового использования в качестве повседневных продуктов питания, что открывает широкие перспективы при проведении систематических широкомасштабных оздоровительных мероприятий среди населения;
- высокие органолептические свойства указанных продуктов;
- абсолютная обеспеченность региональными сырьевыми ресурсами.
Именно технология функциональных продуктов питания на основе рыбного белка наиболее близка к созданию так называемого «идеального» пищевого продукта, т. е. сбалансированного по основным ингредиентам. Она базируется на научно обоснованной теории оптимального питания, ориентированной на оптимизацию рационов человека для сохранения молекулярного состава и энергетического баланса организма, и учитывает особенности метаболизма через постоянный приток биологически активных веществ пищевого характера.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Байдалинова Л. С., Лысова А. С. Биотехнология морепродуктов. - М.: Мир, 2006. - 559 с.
2. Сушка сырья и производство сухих завтраков / Г. И. Касьянов, Г. В. Семенов, В. А. Грицких, Т. Л. Троянова. - М.: Март, 2004. - 160 с.
3. Касьянов Г. И., Запорожский А. А., Юдина С. Б. Технология продуктов питания для людей пожилого и преклонного возраста. - Ростов н/Д.: Март, 2001. - 192 с.
4. Тырсин Ю. А., Поверин А. Д. Технология продуктов функционального питания в форме крупяных каш быстрого приготовления с растительными добавками // Хранение и переработка сельхозсырья. -2003. - № 4. - С. 79-82.
5. Современная теория позитивного питания и функциональные продукты / А. А. Кочеткова, А. Ю. Ко-леснов, В. И. Тужилкин и др. // Пищевая промышленность. - 1999. - № 4. - С. 7-10.
6. Пат. 2279815 РФ, МПК А 23 L 1/29. Способ производства сухого продукта питания для детей школьного возраста / Г. И. Касьянов, С. В. Сысак, Т. Н. Эксузьян, И. В. Максюта, О. И. Квасенков; Заявл.07.06.2004; Опубл.20.07.06.
7. Пат. 2279816 РФ, МПК А 23 L 1/29. Способ производства сухого продукта питания для детей школьного возраста / О. И. Квасенков, Е. А. Юшина, Т. Н. Эксузьян, Г. И. Касьянов; Заявл. 07.06.2004; Опубл. 20.07.2006.
8. Пат. 2268618 РФ, МПК А 23 L 1/29. Способ производства композиции для геродиетического питания / О. И. Квасенков, Г. И. Касьянов, К. А. Кирий; Заявл. 31.01.2003; Опубл. 27.01.2006.
Статья поступила в редакцию 25.03.2008
BIOPRODUCTS ON THE BASIS OF HYDROCOLES AND THEIR FUNCTIONAL IMPORTANCE
N. D. Averianova, M. E. Tsibizova
The hydrocoles, due to the taste properties, the high nutritive value resulting from digestible valuable proteins with well balanced composition of amino acids play an important role in human nutrition. The fish is the raw material with the high content of valuable proteins, polyunsaturated fat acids, mineral substances, vitamins; it determines the functional importance of the foodstuff based on the fish protein. Introduction of the ingredients, compatible with the fish raw material in organic and technological properties, helps to receive balanced food product with high nutritive value. Dried breakfasts on the basis of fish proteins are the most widespread class of biologically enriched food products, allowing to create products with given properties of various purposes.
Key words: bioproducts, functional importance, fish protein.
