CC BY
1
Проф. Ф. Е. БУДАГЯН
О методологии изучения питательной ценности отечественных пищевых продуктов
Из Института питания Академии медицинских наук СССР и Центрального института усовершенствования врачей, Москва
Планирование и практическая реализация научно обоснованного,, рационального питания населения возможны при разрешении ряда задач. Последние схематически можно разделить на две группы.
В одну группу задач входит изучение физиологических потребностей различных групп населения, в зависимости от возрастных, профессиональных, климатических и других условий. При решении этих задач приходится иметь в виду все те факторы, которым современная наука о питании придает существенное значение и без которых нормальное развитие и функционирование организма невозможны: изучение общеэнергетических потребностей (калорийность), потребности в белках, жирах и углеводах, минеральных солях, витаминах и пр.
В другую группу задач входит изучение химического состава и питательной ценности пищевых продуктов опять-таки по тем составным частям и факторам, которые имеют значение в питании.
Таким образом, разрешение первой группы задач дает возможность разработать научно обоснованные нормы питания, а разрешение второй — реализовать эти нормы путем рационального подбора пищевых продуктов.
Изучение второй группы задач у нас явно отстает от первой. Несоответствие между точными данными в этой области и потребностями в их знании оказалось столь значительным, что Академия медицинских наук СССР включила в пятилетний план своей работы в области науки о питании проблему изучения состава и питательной ценности отечественных пищевых продуктов.
Этот вопрос в государственных масштабах был впервые поставлен у нас после Великой Октябрьской социалистической революции. Трудами Центрального статистического управления были составлены и в 1925 г. изданы таблицы с объяснительными статьями к ним под названием «Нормальный состав и продовольственное значение пищевых продуктов». Справедливость требует отметить, что эта книга, по тем временам представлявшая большой и серьезный труд, в настоящее время должна быть признана устаревшей и не удовлетворяющей современным требованиям. Приведем несколько примеров.
В зависимости от климато-географических и других условий, состав пищевых продуктов может колебаться в значительной степени. Вследствие этого иностранные данные о составе продуктов не могут приниматься как идентичные нашим. Между тем недостаточность или даже полное отсутствие сведений в дореволюционной литературе о составе ряда отечественных "пищевых продуктов заставило авторов указанного-труда пользоваться иностранными данными.
Приведенный в таблицах номенклатурный перечень не мог отразить тех сортов и разновидностей пищевых продуктов, которые за последующие 20 лет вошли в практику гигиенической оценки применительно к официально принятым в СССР государственным общесоюзным стандартам (ГОСТ). Так, например, имеется несоответствие между сортами говяжьего мяса по жирности: в таблице — три сорта по жирности, а по ГОСТ—четыре. По сметане даны единые средние нормы, в то время как
Зб
теперь наша промышленность выпускает этот продукт соответственно жирности трех сортов. То же можно сказать о твороге и сырах, колбасных продуктах, различных сортах муки и хлеба и пр.
Учет количества отходов является существенным фактором в реальной оценке пищевого продукта. По ряду продуктов в таблицах даны (повидимому, применительно « низкокачественной продукции дореволюционного сельского хозяйства) очень завышенные нормы отходов. Так, по ряду крупяных товаров (пшенной, гречневой крупам и др.) и бобовых (фасоль, чечевица и др.) показаны Ш°/о отходов, в то время как в действительности и применительно к современным требованиям в •СССР они не превышают 2—ЗЯ/&.
Имеются погрешности в учете степени усвояемости некоторых продуктов: усвояемость топленого свиного сала, например, принята в 89,°/», что не отвечает действительному усвоению этого продукта в смешанном питании. >>
Приведенные примеры, особенно же недостаток сведений об отечественных пищевых продуктах, показывают, насколько назрела необходимость организации изучения настоящей проблемы.
За 30 лет существования Советского Союза в системе различных министерств организовано большое количество институтов и лабораторий, изучающих состав и свойства пищевого сырья. Однако это изучение проводится в направлениях, отвечающих целям и задачам лишь соответствующих отраслей промышленности, земледелия, здравоохранения. Так, например, лаборатории мясной, молочной, консервной промышленности руководствуются технологическими задачами; институты океанографии — изучением биологии рыб; селекционные лаборатории— вопросами селекции растений и т. д. Разумеется, подобные аналитические данные в некоторой степени могут быть использованы м для пополнения 'наших сведений о химическом составе отечественных пищевых продуктов. »
Наши первые шаги в организации изучения настоящей проблемы показали, что удовлетворительное и сравнительно быстрое разрешение этой задачи в СССР может мыслиться лишь при наличии единой методологии и единого плана организации .работы. В настэящей статье мы излагаем материалы по этим вопросам, полученные на данном начальном этапе организации этой работы.
Правильно намеченная методология—первое условие получения удовлетворительных данных, отвечающих современному уровню знаний о физиологической питательной ценности пищевых продуктов. Ниже мы уделяем место тем вопросам, от комплексного и правильного разрешения которых зависит успех изучения этой проблемы.
Каких бы сторон мы ни касались при изучении пищевых продуктов (химических методов исследования, отходов, усвояемости и пр.), естественно возникает вопрос об их разделении на группы, об их классификации. Думается, что общепринятая классифакация является приемлемой и для настоящих целей. Она основана на объединении пищевых продуктов по общности пищевого сырья, из которого они изготовлены (состоят): мясные, рыбные, молочные пищевые продукты, птицепродукты, зерновые и хлебные, овощи и плоды, жиры и масла, кондитерские. Мы считаем ненужным выдепять консервы (стерилизованные, соленые, сушеные и др.) в отдельную группу; более целесообразно включить их в соответствующие основлые группы пищевых продуктов по принципу исходного сырья.
Внутри каждой группы в первую очередь изучению должны подвергаться продукты, имеющие наибольшее значение в питании населения Советского Союза. Разумеется, это не исключает изучения и таких продуктов, которые в общесоюзном продовольственном балансе имеют не-
большое значение, но играют значительную роль в питании населения отдельных районов: кукурузный хлеб для отдельных районов Грузинской и Молдавской ССР, оленина на севере, конина в Татарской республике и т. д. Этот вопрос приобретает реальное значение при изучении нашими республиками и областями местных продуктов и сырья.
В основу списка пищевых продуктов, подлежащих изучению в первую очередь, целесообразно положить те из них, которые входят в типовые пайки Советской Армии. Тем самым будут удовлетворены в первую очередь наши руководящие военные организации (а также и гражданские) в отношении организованного по общественному питанию массового потребителя.
Методически мы считаем правильным стремиться к изучению питательной ценности пищевых продуктов по районам (областям, республикам) Советского Союза. Выяснение среднего (нормального) состава пищеЕых продуктов по отдельным районам дает возможность установить для этих продуктов и средние величины по СССР в целом (с учетом удельного веса их в продовольственном балансе Советского Союза и валовой продукции в районах).
Следовательно, по мере накопления аналитических данных будут составлены таблицы по отдельным районам СССР и единая общесоюзная таблица. Последняя окажется необходимой при общесоюзном планировании и учете питания населения центральными органами страны.
Вопрос о том, по какому принципу следует произвести районирование (почвенному, климато-географическому и т. д.), требует отдельного обсуждения.
Какой продукт должен подвергаться изучению — сортовой или же рыночный? На первый взгляд может казаться, что рыночный продукт лучше отражает то, чем питается потребитель. Однако неоднократный обмен мнениями по данному вопросу всегда приводил нас к решению в пользу изучения продуктов определенного сорта. Это диктуется тем, что в условиях планомерного развития нашего хозяйства посев сортового материала занимает более видное место. Изучение сортового материала не потеряет своего значения, в то время как данные о рыночном материале не являются стабильными. Достаточно вспомнить, например, как могут различаться по содержанию азотистых веществ разные сорта пшеницы, по сахаристости—свекла и т. д.
В связи с этим возникает вопрос о необходимости точной паспортизации изучаемых образцов: указание названия продукта, его сорта, места вегетации, времени сбора урожая (срока хранения) и т. п. Паспорта, очевидно, должны иметь разное содержание, применительно к классификационной схеме пищевых продуктов.
Для получения сравнимых результатов исследования необходима, разумеется, разработка единых методов отбора средней пробы пищевого продукта, подготовки лабораторного образца к анализу, установление перечня подлежащих определению составных частей продукта и разработка прописи методов исследования применительно к этому перечню Разработка единообразных методов исследования — одна из первоочередных задач, выполняемая в настоящее время в Институте питани? Академии медицинских наук совместно с другими институтами и лабо раториями.
Состав многих пищевых продуктов, выращиваемых на одной и то<| же почве, может колебаться в зависимости от метеорологических факто! ров — степени инсоляции и влажности. В связи с этим возникает во) прос, можно ли ограничиваться изучением состава продукта урожа$ только одного года или же следует изучать его в течение 2—3" лет Думается, что этот вопрос больше относится к продуктам раститель ного происхождения и в меньшей степени — животного. Способност
животных синтезировать свои ткани за счет ассимиляции растений в значительной мере снижает остроту этого вопроса применительно к продуктам животного происхождения.
Для установления питательной ценности пищезых продуктов необходимо знать их химический состав, отходы и усвояемость.
Остановимся на каждой из этих сторон в отдельности.
Химический состав, согласно современному уровню знаний, интересует нас по следующим основным компонентам: энергетическим (так мы предлагаем называть азотистые, углеводные и жировые соединения, создающие теплотворную способность продуктов), неорганическим (минеральные соли и вода) и витаминам.
Мы касаемся здесь вопроса о витаминах вследствие того, что, согласно постановлению президиума Академии медицинских наук от 18.VI.1947 г., организация исследований по определению витаминного состава пищевых продуктов возложена на Государственную контрольную витаминную станцию. Как известно, советскими витаминологами за последние годы накоплено немало материалов, обработка которых дала возможность Всесоюзной государственной санитарной инспекции в 1944 г. издать «Нормы суточного потребления витаминов и таблицы содержания витаминов в основных продуктах». Таблицы эти по ряду продуктов разработаны на небольшом материале и нуждаются в дальнейшем пополнении.
Неорганические компоненты. Общее количество золы и воды, очевидно, должно определяться во всех пищевых продуктах. Эти величины представляют интерес почти исключительно для производства расчетов содержания в продуктах тех или иных косвенно определяемых энергетических компонентов (определение «по разности» углеводов, безазотных экстрактивных веществ и пр.).
Определение отдельных элементов должно производиться прямым путем. В связи с трудоемкостью этих анализов целесообразно ограничивать подобные исследования лишь теми элементами, биологическое значение которых признано современной наукой о питании. Вопрос о том, какие элементы должны подвергаться количественному определению, поставлен перед нашими физиологами, и перечень их в ближайшее время будет установлен Комитетом питания Академии медицинских наук. Бесспорным и минимальным следует считать определение кальция, фосфора и железа. Помимо этих элементов, англичане определяют натрий, калий, магний, медь, серу, хлор, а американцы считают нужным также выявить содержание иода, фтора, марганца и кобальта (исключая серу и хлор).
Определения, о которых идет речь, будут говорить о валовом содержании этих элементов в пищевых продуктах. Для некоторых элементов этого может оказаться недостаточным, в частности, для кальция и фосфора. Некоторые соединения этих элементов могут оказаться неспособными всасываться через желудочно-кишечный тракт человека, и в таком случае представление о питательной ценности продукта по валовому содержанию данного элемента будет завышено.
Приведем примеры.
Зеленые части растении содержат сравнительно много кальция. Во многих случаях, наряду с кальцием, в них содержится большое количество щавелевой кислоты; последняя может находиться как в виде растворимых (оксалат калия), так и нерастворимых солей (оксалат кальция). Так, некоторые шпинатные овощи (ревень, щавель) значительную часть кальциевых солей содержат в виде нерастворимой (и бесполезной для организма) соли — оксалата.
В настоящее время, повидимому, можно считать установленным, чго ЕсасыЕаемость фитиновых соединений сравнительно невелика (по не-
которым данным, около 50%). Зерно и продукты его переработки содержат около 90% фосфора в виде фитиновых соединений, в то время как животные продукты содержат мало фитинового фосфора. Вопрос о питательной ценности наших пищевых продуктов в отношении фосфора, желательно разрешать не одним валовым определением фосфора, но и учетом его малоусвояемых соединений (фитина). Содержание фитинового фосфора в наших продуктах изучается нами в настоящее время в Институте питания Академии медицинских наук СССР.
Выдвигая настоящий вопрос для изучения, мы полагаем, что нет нужды включать его в схему массовых повсеместных исследований^: трудность методики заставляет считать в начале более целесообразной ее разработку как научной, тематической работы.
Энергетические компоненты, т. е. жиры, углеводы и белки, имеют, разумеется, не только энергетическое (теплотворное) значение. Достаточно вспомнить неодинаковое значение в питании различного аминокислотного состава белков, различных углеводов и жиров, чтобы признать за ними более широкое значение.
Энергетическое значение должно быть признано и за такими органическими соединениями, как этанол и некоторые органические кислоты (молочная, яблочная, лимонная). Разумеется, их практическое значение может быть признано лишь в отношении пищевых продуктов, содержащих их в относительно значительных количествах. Так, кумыс может содержать до 3.% спирта и молочной кислоты, квашеная капуста— до 2% молочной кислоты и т. д. Учет этих составных частей значительно исправит наше представление о питательной ценности ряда продуктов (продукты молочнокислого, спиртового брожения, богатые органическими кислотами плоды). В связи с этим уместно поставить перед физиологами и биохимиками вопрос о том, какой должна .быть признана калорийность упомянутых органических кислот. Этот вопрос пока остается открытым и заслуживающим специального обсуждения.
Обычно о количестве белков судят по определению общего азота а умножению последнего на фактор 6,25 (во многих протеинах содержится около 16% азота, отсюда 100:16 = 6,25). Не представляет сомнения, что этот путь расчета общего количества белков является простейшим и наиболее распространенным. Однако, руководствуясь желанием по возможности избежать ошибок, мы ставим следующие вопросы.
Содержание азота в различных протеинах колеблется в пределах 15,6—18,5%. При этом исследованиями Ритгаузена и др. показано, что в протеинах молока содержится в среднем 15,7.% азота, мяса млекопитающих— 16%, ячменя, кукурузы, фасоли и др.— 16,6%, пшеницы, ржи, овса, гороха и др. — 17,6%, семян льна, конопли, хлопчатника, миндаля, ореха и др. — 18,2% и т. д. Соответственно этим величинам факторы пересчета азота на протеин выразятся числами 6,37—6,25— 6—5,7—5,5. При таких данных возникает желание избегать излишнего упрощенчества и пользоваться различными коэфлциентами, наиболее близкими к исследуемым пищевым продуктам. Следует признать необходимым дальнейшее уточнение данных о содержании азота в протеинах различных пищевых продуктов.
Известно, что в подавляющем большинстве пищевых продуктов, преобладающая часть азота находится в составе протеинов и меньшая часть—в составе других азотсодержащих соединений. Возникает вопрос, каково количество последних хотя бы в продуктах массового потребления и являются ли они равноценными протеинами по энергетическим и другим биологическим свойствам.
Для примера возьмем сведения о биохимии мышц (по А. В. Паллади-ну, 1946), на 1 ООО г которых содержится 3,27—3,28 г азота экстрактивных (небелковых) веществ (креатина, креатинина, карнозина, карни-
тина, аммиака, мочевины и пр.)- Это количество азота составляет около-10% от общего азота мышц. Интересно отметить, что содержание азота в этих экстрактивных веществах значительно больше, чем в протеинах: в карнозине —25%, креатине—32%, креатинине —37%, мочевине—43% и аммиаке—82%. Следовательно, методически допускается ошибка в том, что фактор 6,25, определенный исследованием отдельных белков, используется для пересчета всего азога пищевого продукта на белок, в то время как содержание азота в них и их биологическая ценность неодинаковы. О последнем можно говорить хотя бы потому, что эти экстрактивные вещества в своей большей части представляют конечные продукты азотистого обмена.
Количество жира принято определять путем экстракции высушенного продукта серным эфиром. При этом, кроме собственно жиров, растворяются и некоторые красящие вещества, эфирные масла, воск, лецитин, органические кислоты и пр.; вследствие этого полученный таким образом экстракт принято называть «сырым жиром». Ввиду того что в подавляющем большинстве пищевых продуктов упомянутые вещества составляют незначительную часть в отношении собственно жира, такой ошибкой вполне можно пренебречь. Исключение могут составлять такие продукты, как яйца, мозг и немногие другие, которые содержат значительное количество лецитина.
Из энергетических компонентов наибольшую трудность для прямого определения, представляют углеводы. Это объясняется их многообразием и отсутствием общего метода их определения. Прямое определение доступно и точно для сравнительно немногих продуктов, содержащих определенный углевод, например, в молоке — лактоза, в свекле — сахароза. В связи с этим в аналитической практике весьма часто углеводы определяются по разности после определения воды, золы, жира и белков. Такое определение себя, оправдывает, если, помимо упомянутых ингредиентов, практически не содержится других, наоборот, недопустимо при наличии значительных количеств других ингредиентов (кумыс и кефир, содержащие спирт и молочную кислоту, ягоды с большим количеством органических кислот и малым содержанием сахара и т. д.).
По этой причине давно уже возникла необходимость группировки безазотистых экстрактивных веществ с отдельным определением клетчатки. Однако эта группировка, удовлетворяющая аналитика при необходимости весового выражения результатов обычного анализа, вряд ли может быть признана подходящей для выражения питательной ценности пищевого продукта, так как в нее входят компоненты, различные по питательному значению, в том числе и энергетическому.
В растительных продуктах, содержащих клетчатку, последняя должна определяться для вычета, поскольку она считается практически неусвояемой.
В нашей практике учета питательности пищевых продуктов принято объединять углеводные соединения (за вычетом клетчатки) словом «углеводы», выражая 1 г их теплотворности — 4,1 кал., между тем твердо установлено, что, в зависимости от молекулярного веса, калорийность их различна: крахмала и гликогена —4,2, сахарозы и лактозы —4, глюкозы и левулезы —3,75. Поэтому в целях уточнения калорийности нам кажется целесообразным пользоваться при составлении таблиц диференцированными коэфициентами для тех продуктов, которые содержат значительные количества углеводов, например, для продуктов переработки зерна, содержащих в основном крахмал,'—4,2, для молока, свеклы и пр. — 4, винограда, патоки и др. — 3,75 и т. д.
Отходы — те части пищевого сырья, которые при переработке не используются (косточки от плодов, кожура картофеля, кости ры-
бы и т. д.), должны учитываться, чтобы, исключая их из рыночного веса пищевого продукта, уточнить его питательную ценность. Следовательно, и в данном случае требуется установление средних величин (•норм) для каждого вида и сорта продукта. Однако ввиду того что переработка одного и того же сырья может быть различной на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания (в одних случаях для производства, например, гастрономических изделий, а в других — массовых готовых блюд), естественно возникает вопрос о том, соответственно каким целям должны устанавливаться нормы отходов.
Основная цель изучения питательной ценности продуктов — обеспечение интересов потребителя, прежде всего потребителя массового (организованного) питания — гражданского и военного. Поэтому отходы должны изучаться применительно к условиям переработки сырья в предприятиях общественного питания. Различие отходов в предприя-. тиях общественного питания и пищевой промышленности видно из следующих примеров. Если, например, мясная туша поступает в пред-Приятия общественного питания, то разрубка и обвалка ее производятся по принятой схеме применительно к изготовлению первых и вторых блюд. Мясная же туша, поступающая, например, на колбасный завод, подвергается иной разрубке и обвалке; отсюда в потребительскую сеть поступят продукты переработки в виде колбас, ветчины, рулетов и пр., отходы которых и будут интересовать потребительскую сеть. При производстве крупы (например, пшена из проса) получаются отходы шелухи; однако потребительскую сеть интересуют отходы, получающиеся при промывке пшена для производства каши и т. д. Разумеется, эта целевая установка не исключает возможности изучения норм отходов и для системы пищевой промышленности, если в этом возникнет необходимость.
Совершенно очевидно, что при разработке норм отходов следует строго придерживаться тех способов кулинарного производства, которые установлены у нас в предприятиях общественного питания (Министерством торговли СССР).
Вопросы методологии изучения состава и питательной ценности отечественных пищевых продуктов далеко не исчерпываются приведенными ю данной статье материалами и соображениями. Многие из них потребуют специального и более детального обсуждения применительно к отдельным группам пищевых продуктов. Особого обсуждения заслуживает важный в оценке питательной ценности пищевых продуктов вопрос об их калорийности и усвояемости, который после работ Рубнера и Этуотера на протяжении последнего полустолетия не подвергается дальнейшему уточнению и изучению, несмотря на то, что физиология и биохимия питания за этот период ушли далеко вперед. Эти методологические вопросы, как и вопросы организации в СССР изучения питательной ценности пищевых продуктов, заслуживают освещения и обсуждения в нашей гигиенической печати.
Следует ожидать, что, несмотря на сложность данной проблемы, изучение ее будет поставлено у нас на высоком научном уровне и что объединенными усилиями лабораторий и институтов различных министерств удастся в короткий срок изучить и привести в порядок данные о питательной ценности пищевых продуктов Советского Союза.
