CC BY
51
УДК 663.8:613.2(045)
DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10142
Функциональный напиток для людей пожилого возраста
М.А. Асланова*, канд. техн. наук; O.K. Деревицкая, канд. техн. наук; Н.Е. Солдатова
ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва
Дата поступления в редакцию 08.04.2019 * dpitanie@vniimp.ru
Дата принятия в печать 26.09.2019 © Асланова М.А., Деревицкая O.K., Солдатова Н.Е., 2019
Реферат
В статье проанализирован ассортимент продуктов для геродиетического питания, вырабатываемый за рубежом и в нашей стране. Обоснована актуальность разработки функционального напитка для людей пожилого возраста, страдающих опорно-двигательными заболеваниями. Приведен состав напитка и обоснован выбор функциональных ингредиентов. Основу напитка составляет гидролизат - продукт ферментативного гидролиза свиных ножек, - источник строительного материала для белка коллагена - матрикса хрящевой ткани, способствующего регенерации соединительнотканных элементов опорно-двигательного аппарата. При выборе витаминов изучено их взаимодействие методом ВЖХ. Проведены исследования по моделированию состава с целью получения продукта с привлекательным профилем вкуса и аромата. Для нивелирования запаха использован дрожжевой экстракт и проведенными исследованиями доказано, что добавление дрожжевого экстракта в количестве 2% обеспечивает хорошие органолептические показатели продукта. Комплексная оценка показала, что продукт имеет хорошую консистенцию, приятный запах, является источником животного белка, содержит специфичные аминокислоты, такие как глицин, аспарагиновая и глутаминовая кислота, пролин, которые содержатся в коллагене и оказывают прямое стимулирующее влияние на клетки хрящей и костей, и сбалансированный витаминно-минеральный состав. Употребление функционального напитка обеспечит суточную потребность пожилого человека в кальции - до 64%, в витамине Д - до 36,4%, в витамине Е - 120%, витамине С - 33%, глюкозамине - 72%, хондроитинсульфате - 150%. Таким образом, промышленный выпуск функционального напитка расширит ассортимент продуктов геродиетического питания и позволит внедрить его в клиническую практику для оптимизации и персонификации лечебно-профилактического питания пожилых людей, страдающих опорно-двигательными заболеваниями, на этапах медицинской реабилитации, в том числе санаторно-курортного лечения.
Ключевые слова
гидролизат коллагена, дрожжевой экстракт, опорно-двигательные заболевания, органолептические показатели, пищевая ценность, функциональный напиток
Для цитирования
Асланова М.А., Деревицкая O.K., Солдатова Н.Е. (2019) Функциональный напиток для людей пожилого возраста // Пищевая промышленность. 2019. №9. С. 62-65.
Functional beverage for the elderly
M.A. Aslanova*, Candidate of Technical Sciences; O.K. Derevitskaya, Candidate of Technical Sciences; N.E. Soldatova Federal Research Center for Food Systems V.M. Gorbatov Russian Academy of Sciences, Moscow
Received: April 8, 2019 * dpitanie@vniimp.ru
Accepted: September 26, 2019 © Aslanova M.A., Derevitskaya O.K., Soldatova N.E., 2019
Abstract
The assortment of products for gerodietetic nutrition produced abroad and in our country is analyzed in the paper. The topicality of the development of the functional beverage for elderly people suffering from the diseases of the locomotor system is substantiated. The composition of the beverage is given and the choice of functional ingredients is substantiated. The basis of the beverage is the hydrolysate (a product of enzymatic hydrolysis of pig legs) - a source of the building material for protein collagen -a matrix of cartilaginous tissue, which facilitates regeneration of the connective tissue elements of the locomotor apparatus. When selecting vitamins, their interaction was studied by the HPLC method. The studies on modeling the composition with the aim of obtaining a product with an attractive taste and aroma profile are presented. To improve odor, the yeast extract was used and the conducted investigations proved that addition of the yeast extract in the quantity of 2% ensured good organoleptic indicators of the product. The complex assessment shows that the product has good consistency, pleasant odor, is a source of animal protein, contains specific amino acids such as glycine, aspartic and glutamic acids, proline, which are contained in collagen and has a direct stimulating effect on the cells of cartilages and bones, has the balanced vitamin and mineral composition. For an elderly person, consumption of the functional beverage will provide up to 64% of the daily requirement of calcium, up to 36.4% of vitamin D, 120% of vitamin E, 33% of vitamin C, 72% of glucosamine and 150% of chondroitin sulfate. Therefore, industrial manufacture of the functional beverage will broaden a range of products for gerodietetic nutrition and allow introduction into the clinical practice for optimization and personification of the therapeutic and prophylactic nutrition of elderly people suffering from the diseases of the locomotor system at the stages of medical rehabilitation, including sanatorium-resort therapy.
Key words
functional beverage, collagen hydrolysate, yeast extract, diseases of the locomotor system, nutritional value, organoleptic indicators For citation
Aslanova M.A., Derevitskaya O.K., Soldatova N.E. (2019) Functional beverage for the elderly // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost. 2019. №9. P. 62-65.
Введение. Здоровье пожилого человека и преждевременное старение зависят от многих причин, и важнейшими среди них являются хронические заболевания, длительные стрессы, вредные привычки, гиподинамия и др. При этом особое место занимает нерациональное питание, которое способствует нарушению пищевого статуса (то есть состояния организма, связанного с питанием) и формирует риск развития алиментарно-зависимых (неинфекционных) заболеваний (ожирение, метаболический синдром, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет II типа, остеопороз, подагра, анемия и др.) [1].
Поэтому наряду с традиционными продуктами для питания людей пожилого возраста необходима группа продуктов, не только удовлетворяющих потребности организма в основных пищевых веществах (нутриентах), но и обладающих профилактическим эффектом за счет положительного воздействия на определенные функции организма и способствующих защите организма человека от неблагоприятных условий окружающей среды.
Питанию пожилых людей в мире уделяется большое внимание. В Японии компания Kewpie Corp. предлагает готовые тушеные или пюреобразные готовые блюда, ориентированные на пожилых потребителей, которым трудно жевать, но которые хотят насладиться вкусом традиционных блюд, таких как говядина сукияки. Упакованные в пластиковые пакеты продукты под брендом Gentle Menu продаются в специальных отделах аптек и в небольшом количестве супермаркетов с рекламным лозунгом «Радость еды».
Учеными из разных стран проведены многочисленные исследования, доказывающие эффективность применения белковых добавок, минеральных веществ, витаминов в составе продуктов для геро-диетического питания при профилактике саркопении, снижении депрессивных симптомов и повышении иммунитета [2—4].
Российский рынок продуктов геродиети-ческого профиля представлен небольшим ассортиментом изделий. Это преимущественно хлебобулочные изделия, кисломолочные продукты и рыборастительные консервы [5]. Разработаны ферментированные молочно-кислыми бактериями L. bulgaricus и St. Thermophilus соевые напитки с добавлением белкового рыбного концентрата из лиофилизированного фарша рыбных костей с прирезями (1,2%) и экстракта семян лимонника китайского (0,5%), обладающие функциональностью, предназначенные для коррекции пищи при профилактике осте-опороза, а также в качестве тонизирующего источника в геродиетическом питании [6].
Объекты и методы исследования.
Объектами исследований являлись модельные композиции функционального напитка в порошкообразном виде и в виде раствора. Массовую долю белка определяли по методу Кьельдаля в соответствии с ГОСТ 25011. Аминокислотный состав композиции исследован на жидкостном хроматографе «Agilent 1260 InflnltyLC». Массовую долю витаминов В6, С, А, Е определяли в соответствии с Р 4.1.1672-03, РР, В5 - по ГОСТ Р 55482, D3 - по ГОСТ 32307, кальций - атомно-абсорбционным
методом. Инструментальное исследование запаха проводили с помощью прибора «VOCmeter» («электронный нос») с использованием четырех металлооксидных сенсоров, каждый из которых чувствителен к концентрации в газовой фазе продукта определенных летучих веществ: альдегидов (сенсор М1), низкомолекулярных азотсодержащих соединений (сенсор М2), свободных аминокислот (сенсор МЗ) и кетонов (сенсор М4). Анализ откликов, полученных с каждого сенсора, проводили по специальной программе «Argus».
Полученные результаты исследований обрабатывали с использованием методов математической статистики.
Результаты и их обсуждение. Учитывая, что одна из главных причин снижения активности и трудоспособности лиц пожилого возраста - заболевания опорно-двигательного аппарата (ОДА), в ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» разработан функциональный напиток для профилактики остеопороза, в том числе для лиц старше 50 лет. Основу напитка составляет гидролизат - продукт ферментативного гидролиза свиных ножек, - источник строительного материала для белка коллагена - матрикса хрящевой ткани, способствующего регенерации соединительнотканных элементов опорно-двигательного аппарата и стимулирующего образование физиологичного коллагена (основы межклеточного вещества соединительной ткани) [7_9].
Формула напитка содержит также глюко-замин и хондроитин сульфат. Глюкозамин способствует регенерации поврежденной хрящевой ткани, участвует в формировании и улучшении соединительной ткани суставных поверхностей, сухожилий, связок, костной ткани. Он имеет благоприятное влияние на метаболизм хряща - уси-
ление анаболических и ослабление ката-болических процессов, так как оказывает стимулирующий эффект на хондроциты, что заставляет их стимулировать увеличение производства нормального коллагена и протеогликанов. Глюкозамин ингибирует активность ферментов, разрушающих соединительную ткань. Хондроитин, в свою очередь, способствует поддержанию упругости и влагоудерживающих свойств хряща, входит в состав синовиальной жидкости, обеспечивая ее нормальные амортизационные свойства [10].
Большая роль в восстановлении костной ткани принадлежит кальцию, поэтому в состав напитка включен лактат кальция. Для усвоения кальция напиток обогащен витамином Д3. Витамин Д3 регулирует минеральный обмен, улучшает усвоение кальция и фосфора и препятствует остеомаляции костей, что предупреждает развитие остеопороза и рахита, способствует нормальному функционированию пара-щитовидных желез.
В качестве углеводных компонентов использованы инулин, сухой порошок тыквы и свеклы, которые способны обеспечить организм пищевыми волокнами, необходимыми для его нормального функционирования, и предотвращают выведение из организма кальция и железа.
Особую роль в питании пожилых людей играют витамины. Поэтому для обогащения напитка выбраны витамины В6, В5, РР, обладающие антисклеротическим, гипотензивным, липотропным и антиокислительным действием, и витамин С, стимулирующий коллагенообразование в соединительных тканях. Для определения сочетаемости изучено их взаимодействие методом ВЖХ при постоянной концентрации витаминов в смеси.
При использовании выбранных условий хроматографического определения экспе-
Рис. I Хроматограмма смеси водорастворимых витаминов
Функциональные продукты питания
Рис. 2. Хроматограмма смеси жирорастворимых витаминов
Mf 15000
ИХЮО
— ИйЦШк
№3
мэ
Рис. 3. Площадь «визуального отпечатка» запаха модельного образца (порошок) функционального напитка
риментально получена линейная зависимость аналитического сигнала от концентрации витаминов в растворе в широком диапазоне концентраций. Достигнуто четкое разделение витаминов в градиентном режиме - для водорастворимых витаминов и в изократическом - для жирорастворимых витаминов.
Учитывая, что основу напитка составляет гидролизат, обладающий специфическим вкусом, а также множество функциональных ингредиентов, оказывающих влияние на органолептические показатели, проведены исследования по моделированию состава с целью получения продукта с привлекательным профилем вкуса и аромата. Для нивелирования запаха использован дрожжевой экстракт и проведены иссле-
UI
оооо
ЖК) 20000
из
Рис. 4. Площадь «визуального отпечатка» запаха модельного образца (раствор) функционального напитка
дования по выбору необходимой концентрации, обеспечивающей хорошие органолептические показатели. Количественную идентификацию различий в запахе газовой фазы определяли на приборе «Электронный нос».
Были изучены модельные образцы функционального напитка в виде порошка и раствора с разной концентрацией дрож-
жевого экстракта: контроль - 0%, образец № 1-2%, образец №2-1,5%, образец № 3-1%.
Для всех образцов выявлен общий характер откликов наносенсоров, при котором наиболее сильный сигнал давали наносенсоры М2 и МЗ, чувствительные к присутствию в газовой фазе низкомолекулярных азотсодержащих соединений и свободных аминокислот.
Статистическая обработка сигналов наносенсоров, полученных при анализе проб, с помощью внутреннего программного обеспечения дала следующие значения площадей мультисенсорных профилей образцов, представленных в табл. 1, характеризующих интенсивность запаха.
При меньшем содержании дрожжевого экстракта площадь «визуальных отпечатков» уменьшалась и приближалась к контрольному образцу. Это подтверждает предположение о связывании аро-матформирующих молекул дрожжевого экстракта матрицей контрольного образца и удерживанием естественных легколетучих соединений белкового гидролизата. При дальнейшем увеличении концентрации дрожжевого экстракта интенсивность запаха контрольного образца снижалась за счет увеличения общей интенсивности запаха модельной композиции. Такая закономерность характерна как для модельной композиции, состоящей из сухих компонентов, так и для композиции в виде раствора. Наибольший эффект на нивелирование специфичного запаха белкового гидролизата оказало добавление дрожжевого экстракта в количестве 2%.
Органолептические показатели и пищевая ценность функционального напитка, представленные в табл. 2, свидетельствуют о хорошей консистенции, отсутствии постороннего запаха, сбалансированном витаминно-минеральном составе и наличии специфичных аминокислот, таких как глицин, аспарагиновая и глутаминовая кислота, пролин, которые содержатся в коллагене и оказывают прямое стимулирующее влияние на клетки хрящей и костей.
Употребление функционального напитка обеспечит суточную потребность пожилого человека в кальции - до 64%, в витамине Д - до 36,4%, в витамине Е - 120%, витамине С - 33%, глюкозамине - 72%, хондроитинсульфате - 150%.
Заключение. Таким образом, промышленный выпуск функционального напитка расширит ассортимент продуктов геро-диетического питания и позволит внедрить его в клиническую практику для оптимизации и персонификации лечебно-профилактического питания пожилых людей, страдающих опорно-двигательными заболеваниями, на этапах медицинской реабилитации, в том числе санаторно-курортного лечения.
Таблица 1
Площади мультисенсорных профилей образцов функционального напитка
Площадь «визуального отпечатка» запаха модельных образцов функционального напитка
В порошкообразном виде В виде раствора
Контроль №1 №2 №3 Контроль №1 №2 №3
10,06 11,39 10,82 10,47 55,34 73,44 67,21 62,78
»00
Таблица 2
Органолептические показатели и пищевая ценность напитка
Показатель Характеристика и норма для напитка в порошкообразной форме
Внешний вид Равномерно перемешанная порошкообразная или мелкокристаллическая масса
Консистенция Сыпучая, допускаются комки, разваливающиеся при легком нажатии
Цвет Светло-кремовый - при использовании порошка тыквы; розовый - при использовании порошка свеклы
Запах Свойственный рецептурному составу компонентов смеси, без постороннего запаха
Массовая доля влаги, % 10,0+0,8
Массовая доля белка, %
Массовая доля жира, % 6,5+0,5
Массовая доля пищевых волокон, % 12,0+0,8
Массовая доля витаминов, минеральных веществ и биологически активных веществ в 100 г
А, мкг рет. экв 358,0 + 8,5
D, мкг 10,3+1,2
Е, мг 13,2+2,4
С, мг 95,0+10
Ca, мг 960,0+90
Bfi 6,0+0,9
В_ 15,5+3,2
РР 9,4+2,8
Глюкозамин сульфат, мг 3000,0
Хондроитин сульфат, мг 1000,0
Содержание незаменимых аминокислот и аминокислот, г/100 г белка
Валин 4,5+0,15
Метионин+цистин 4,0+0,15
Фенилаланин+тирозин 6,3+0,2
Изолейцин 3,5+0,1
Лейцин 6,0+0,2
Треонин 4,5+0,315
Аспарагиновая кислота 10,8+0,3
Глутаминовая кислота 14,8+0,38
Глицин 3,75+0,24
Пролин 4,93+0,28
ЛИТЕРАТУРА
1. Погожева, А. В. Ешь, пей, молодей. Уникальные принципы геродиетики - здорового питания в пожилом возрасте/А.В. Погожева. -М.: ACT, 2015. - 350 с.
2. Beastey, J.M. The Role of Dietary Protein Intake in the Prevention of Sarcopenia of Aging/J.M. Beasley, J. M.Shikany, C.A.Thomson// Nutrition in Clinical Practice. - Vol. 28. - I. 6. -P. 684-690.
3. Garibatta, S. Effects of dietary supplements on depressive symptoms in older patients: a randomised double-blind placebo-controlled trial/S. Gariballa,S. Forster//ClinicalNutrition. -2007. - 26 (5). - P. 545-551.
4. Simar, D. Effect of an 8-weeks aerobic training program in elderly on oxidative stress and HSP72 expression in leukocytes during antioxidant supplementation/D. Simar [et al.] // The Journal of Nutrition, Health and Aging. - 2012. - 16 (2). - P. 155-161.
5. Петров, A. H. Геродиетические продукты функционального питания/А.H. Петров, Ю.Г. Григоров, С.Г. Козловская. - М.: Колос-Пресс, 2001. - 95 с.
6. Штерман, С.В. Функциональный пищевой продукт для поддержания здоровья суставов
и связок «Джойнт Перфект»/С.В. Штерман, М.Ю.Сидоренко//Пищевая промышленность.-2018. - №4. - С. 66-67.
7. Асланова, М.А. Получение белкового гидролизата из сырья животного происхождения для обогащения продуктов/М.А. Асланова [и др.] // Пищевая промышленность. - 2018. -№2. - С. 16-18.
8. Асланова, М.А. Применение белкового гидролизата в технологии функционального напитка для пожилых людей, страдающих опорно-двигательными заболевания-ми/М.А. Асланова [и др.] // Все о мясе. -2018. - №5. - С. 31-34.
9. Устинова, A.B. Белково-минеральный обогатитель из малоценного мясокостного сырья для людей, страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата/А.В. Устинова [и др.] // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов». -Углич. 2009. - С. 216-219.
10. Асланова, М.А. Функциональный продукт для улучшения качества жизни пожилых людей // Мясные технологии. - 2016. - №6. -С. 34-36.
REFERENCES
1. Pogozheva AV. Esh', pej, molodej. Unikal'nye principy gerodietiki- zdorovogo pitaniya v pozhilom vozraste [Eat, drink, become younger. Unique principles of gerodietetics - healthy nutrition in the elderly]. Moscow: Publ. AST. 2015. 350 p.
2. Beasley JM, Shikany JM, Thomson CA. The Role of Dietary Protein Intake in the Prevention of Sarcopenia of Aging. Nutrition in clinical practice. Vol. 28. I. 6. P. 684-690.
3. Gariballa S, Forster S. Effects of dietary supplements on depressive symptoms in older patients: a randomised double-blind placebo-controlled trial. Clinical Nutrition. 2007 Oct. 26(5). P. 545-551.
4. Simar D, Malatesta D, Mas E, Delage M, Caillaud C. Effect of an 8-weeks aerobic training program in elderly on oxidative stress and HSP72 expression in leukocytes during antioxidant supplementation. The journal of nutrition, health & aging, 2012 Feb, 16(2). P. 155-161.
5. Petrov AN, Grigorov YG, Kozlovskaya SG, Ganina VI. Gerodieticheskie produkty funkcional'nogo pitaniya [Gerodietetic products of functional nutrition]. M.: Kolos-Press [Moscow: Publ. Kolos-Press]. 2001. 95 p.
6. Shterman SV, Shterman SV, Sidorenko MYu. Funkcional'nyj pishchevoj produkt dlya podderzhaniya zdorov'ya sustavov i svyazok «Dzhojnt Perfekt» [Functional food product for support of joint and cartilage health «Perfect Joint»]. Pishchevaya promyshlennost' [Food industry]. 2018. No 4. P. 66-67.
7. Aslanova MA [et al.] Poluchenie belkovogo gidrolizata iz syr'ya zhivotnogo proiskhozh-deniya dlya obogashcheniya produktov [Preparation of protein hydrolyzate from raw materials of animal origin for the enrichment of products]. Pishchevaya promyshlennost' [Food industry]. 2018. No 2. P. 16-18.
8. Aslanova MA [et al.] Primenenie belkovogo gidrolizata v tekhnologiifunkcional'nogo napitka dlya pozhilyh lyudej, stradayushchih oporno-dvigatel'nymizabolevaniyami[The use of the protein hydrolyzate in the technology of a functional beverage for the elderly with locomotor diseases]. Vse o myase [All about meat]. 2018. No 5. P. 10-13.
9. Ustinova AV [et al.] Belkovo-mineral'nyj obogatitel' iz malocennogo myasokostnogo syr'ya dlya lyudej, stradayushchih zabolevaniyami oporno-dvigatel'nogo apparata [Protein-mineral enriching agent from low value meat and bone materials for people suffering from the diseases of the locomotor system]. Sbornik materialov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. «Sovremennye biotekhnologii pererabotki sel'skohozyajstvennogo syr'ya i vtorichnyh resursov» (g. Uglich, 8-11 sentyabrya 2009 g.) [Collection of materials of the all-Russian scientific-practical conference «Modern biotechnologies of processing of agricultural raw materials and secondary resources»]. Uglich. 2009. P. 216-219.
10. Aslanova MA. Funkcional'nyj produkt dlya uluchsheniya kachestva zhizni pozhilyh lyudej. [A functional product for improving life quality of the elderly]. Myasnye tekhnologii[Meat technologies]. 2016. No 6. P. 34-36.
Авторы
Асланова Мариэтта Арутюновна, канд. техн. наук, Деревицкая Ольга Константиновна, канд. техн. наук, Солдатова Наталья Евгеньевна
ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, 109316, Россия, Москва, ул. Талалихина, д. 26, dpitanie@vniimp.ru
Authors
Marietta A. Aslanova, Candidate of Technical Sciences, Olga K. Derevitskaya, Candidate of Technical Sciences, Natalya E. Soldatova
Federal Research Center for Food Systems V.M. Gorbatov Russian Academy of Sciences, 26, Talalikhina str., Moscow, Russia, 109316, dpitanie@vniimp.ru
