CC BY
139
УДК 664.9.001.63
Методологические принципы проектирования
функциональных продуктов питания
Р.Г. Разумовская, канд. техн. наук, М.Е. Цибизова, канд. техн. наук, А.А. Кильмаев
Астраханский государственный технический университет
В последнее десятилетие значительно увеличилась часть населения, часто использующая готовые блюда и полуфабрикаты. Кроме этого существенно изменились традиционные вкусы населения в результате все большей осведомленности о воздействии различных продуктов на здоровье и продолжительность жизни человека.
В последние годы в странах Европейского Союза, странах Северной и Южной Америки, Японии и др. получили широкое распространение так называемые функциональные пище-
Основной механизм профилактического действия функциональных пищевых продуктов - их положительное влияние на такие процессы, как повышение физической выносливости, иммунитета, улучшение функции пищеварения и регуляция аппетита, в частности, его снижение.
вые продукты (functional foods) как новое и перспективное направление в пищевой индустрии для улучшения структуры питания, здоровья и профилактики распространенных заболеваний современного человека (атеросклероз, ожирение, онкологические заболевания, остеопороз, сахарный диабет и др.). Основной механизм профилактического действия функциональных пищевых продуктов - их положительное влияние на такие процессы, как повышение физической выносливости, иммунитета, улучшение функции пищеварения и регуляция аппетита, в частности, его снижение. В понятие функ-
Ключевые слова: функциональные продукты питания; аминокислоты; белки; макаронные изделия; биологическая ценность.
Key words: functional foodstuff; amino acids; squirrels; pasta; biological value.
циональнои пищи входят пищевые продукты, которые подвергаются элиминации, обогащению или замене по составу нутриентов (макро- и микронутриентов) и биологически активных веществ. К наиболее ярким примерам функциональной пищи относятся пищевые продукты, обогащенные пищевыми волокнами (пребиотики, пробиотики) микроорганизмами (бифидо- и лакто-бактерии), антиоксидантами, витаминами (А, Е, С, бета-каротин), минеральными веществами (кальций и др.), микроэлементами (железо, цинк, фтор, селен и др.) и флавоно-идами (фитоэстрогены, кверцетины и др.) [1].
При этом важно отметить, что функциональные пищевые продукты должны обладать выраженным физиологическим эффектом. Поэтому в класс функциональных пищевых продуктов попадает и целый ряд продуктов для специализированного питания спортсменов, диетические (лечебные и профилактические) продукты для больных, а также значительная часть биологически активных добавок к пище - носителей микронутриентов и биологически активных веществ.
В России также уделяется большое внимание разработке функциональных продуктов питания. Научные и практические основы производства пищевых продуктов с применением белкового сырья растительного происхождения для замены продуктов
из натурального мяса, рыбы и птицы в нашей стране заложены А. Несмеяновым с сотрудниками еще в 1971 г. На рубеже XXI века академиком РАМН В.А. Тутельяном выдвинута концепция «оптимального питания» населения России. Данная научно обоснованная концепция вобрала в себя практически все достижения современной науки о питании в России с учетом существующей экологической ситуации и нарастающим влиянием техногенной нагрузки на фоне нарушенной структуры питания населения страны [2].
В питании человека огромная роль отводится сбалансированности по потреблению белка. Жизнедеятельность человека обеспечивается ежедневным потреблением с пищей сбалансированной смеси, содержащей восемь незаменимых аминокислот и две частично заменимые. Незаменимые представлены аминокислотами с разветвленной цепью углерода - лейцином, изолейцином и валином, ароматическими - фени-лаланином, триптофаном и алифатическими - треонином, лизином и метионином. Так как из метионина и фенилаланина в организме синтезируется цистеин и тирозин соответственно, то наличие в пище в достаточном количестве этих двух заменимых аминокислот сокращает потребность в незаменимых предшественниках. К частично заменимым аминокислотам относят аргинин и гистидин, так как в организме они синтезируются довольно медленно.
При создании функциональных продуктов питания необходимо учитывать, что животные и растительные белки заметно отличаются по биологической ценности. Аминокислотный состав животных белков близок к аминокислотному составу белков человека. Животные белки являются полноценными, тогда как
FUNCTIONAL FOODSTUFF
растительные - из-за относительно низкого содержания в них лизина, триптофана, треонина и других по сравнению с мясом, молоком и яйцами - неполноценны. При избыточном потреблении животных белков в организм поступает повышенное количество насыщенных жирных кислот и холестерина. Наряду с аминокислотным составом биологическая ценность белков определяется и степенью их усвоения после переваривания. Степень переваривания, в свою очередь, зависит от структурных особенностей, активности ферментов, глубины гидролиза в желудочно-кишечном тракте и вида предварительной обработки белков в процессах приготовления пищи. Тепловая обработка, разваривание, протирание и измельчение ускоряют переваривание белка, особенно растительного, тогда как нагревание при очень высоких температурах (свыше 100 °С) затрудняет его. Кроме этого, животные белки имеют более высокую усвояемость, чем растительные [2]. Из животных белков в кишечнике всасывается более 90 % аминокислот, а из растительных - только 60-80 %, что также необходимо учитывать при проектировании функциональных продуктов питания.
Таким образом, целью работы стала разработка методологических принципов создания сбалансированных продуктов питания с заданными функциональными свойствами и их апробация. Наиболее реальный путь разработки таких продуктов - использование в их составе сырья растительного и животного происхождения, сырья с высокой массовой долей ненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, витаминов, макро- и микроэлементов и других биологически активных веществ. Необходимо учитывать не только их количество, но и влияние
Методологические принципы проектирования продуктов питания
на органолептические, физико-химические, микробиологические и токсикологические показатели качества продуктов, изменение свойств в процессе хранения и реализации.
При разработке таких продуктов необходимо ориентироваться на создание системы, позволяющей соблюдать четко определенные соотношения всех компонентов проектируемых продуктов питания [3].
Общеизвестно, что пищевая и биологическая ценности продуктов питания складываются из присутствия в них углеводов, жиров, бел-
Таблица 1
Содержание аминокислоты, мг%
Аминокислота в гидролизате в идеальном белке
Лизин 582 550
Метионин 238 350
Валин 294 500
Изолейцин 289 400
Лейцин 544 700
Треонин 266 400
Триптофан 270 100
Фенилаланин 368 700
Таблица 2
Продукт Содержание, %
воды белка жира минеральных веществ
Мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта
Макаронные изделия без добавок
Гидролизат
ков и аминокислот, витаминов, минеральных солей и других соединений. Создавшиеся условия требуют новых направлений для ликвидации дефицитов пищевых веществ. Единственный и высокоэффективный путь решения задачи коррекции питания населения - применение БАВ
Наиболее реальный путь разработки функциональных продуктов - использование в их составе сырья растительного и животного происхождения, сырья с высокой массовой долей ненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, витаминов, макро- и микроэлементов и других биологически активных веществ.
(биологически активных веществ) -нутрицевтиков и парафармацевти-ков, первые из них являются эссен-циальными нутриентами, природными ингредиентами пищи, а парафар-мацевтики, являющиеся компонентами пищи, включают органические кислоты, биофлавоноиды, кофеин, биогенные амины, ди- и олигопеп-тиды, некоторые олигосахариды и другие соединения [3].
Такими БАВ, повышающими биологическую ценность продуктов питания могут быть рыбные гидролиза-ты, обладающие определенной пи-
14 10,3
12 10,5 85 12,5
0,9 0,5
0,9 0,5 1,2 1
Таблица 3
Органолептическая характеристика макаронных изделий
Образец Характеристика
Макаронные изделия без добавки (контроль) Цвет соответствует сорту муки, без следов непромеса. Поверхность гладкая, излом стекловидный. Вкус и запах, свойственные данному изделию. Изделия не слипаются при варке до готовности.
Макаронные изделия с добавлением 5 % гидролизата Цвет соответствует сорту муки, без следов непромеса. Поверхность гладкая, излом стекловидный. Вкус и запах, свойственные данному изделию. Изделия не слипаются при варке до готовности.
Макаронные изделия с добавлением 10 % гидролизата Цвет соответствует сорту муки, без следов непромеса. Поверхность гладкая, излом стекловидный. Вкус и запах, свойственные данному изделию. Изделия не слипаются при варке до готовности.
Макаронные изделия с добавлением 15 % гидролизата Цвет соответствует сорту муки, без следов непромеса. Поверхность гладкая, излом стекловидный. Имеется легкий привкус и запах рыбы. Изделия немного слипаются при варке до готовности.
щевой и биологической ценностью. Аминокислотный состав рыбных гидролизатов свидетельствует о достаточно высоком содержании лизина, метионина, лейцина по сравнению с аминокислотным составом идеального белка, что говорит о возможности применения белковых гидролизатов в составе пищевых продуктов (табл. 1).
На кафедре «Технология и экспертиза товаров» Астраханского государственного технического университета разработаны методологические принципы создания продуктов питания с заданными функциональными свойствами (см. схему).
Проведем апробацию предлагаемых методологических принципов создания продуктов питания с заданными функциональными свойствами на примере технологии макаронных изделий с повышенной биологической ценностью. В качестве биологически активной добавки используется разработанный нами ферментативный гидролизат без отделения непроферментированного белкового остатка, полученный из малоценного рыбного сырья Волго-Каспийского бассейна.
Был изучен химический состав сырья, используемого для получения обогащенных макаронных изделий и макаронных изделий без добавок, которые являлись контролем, а также рыбного гидролизата, вводимого в состав макаронных изделий. Полученные данные представлены в табл. 2.
Далее определяли оптимальное количество вносимой добавки с точки зрения пищевой и биологической ценности, органолептических показателей, структурно-механических характеристик макаронных изделий, определение которых осуществлялось согласно стандартной методике (ГОСТ Р 51865-2002). Для этого были приготовлены образцы с раз-
Таблица 4 Рецептура макаронных изделий
Сырье Базисная влажность, % Закладка сырья, кг на 100 кг муки влажностью 14,5 %
Мука 14,5 100
пшеничная
Гидролизат 85 10
личным количеством вносимой добавки. Органолептические показатели опытных образцов полученных макаронных изделий представлены в табл. 3.
Согласно полученным данным, опытные образцы с содержанием гидролизата от 5 до 10 % имеют органолептические показатели, соответствующие требованиям стандарта.
В результате проделанной работы была предложена рецептура макаронных изделий повышенной пищевой и биологической ценности (табл. 4).
Таким образом, при разработке рецептуры макаронных изделий с целью создания сбалансированных продуктов питания необходимо учитывать только технологические свойства рыбных гидролизатов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пища и пищевые добавки: роль БАД в профилактике заболеваний: под ред. Дж. Ренсли, Дж. Доннелли, Н. Рид. - М., 2004.
2. Нечаев, А.П. Пищевые добавки: учеб.-метод. пособие для студентов вузов/А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев. - М.: МГУПП, 1999.
3. Антипова, Л.В. Новые комбинированные пищевые продукты - мя-сорастительные экструдаты/Л.В. Антипова, А.Н. Кузнецов, И.А. Глотова, Ф.В. Васильев//Известия вузов. Пищевая технология. - 2002. - № 1.
