CC BY
42
УДК 664, 648, 18, 579
Т. Ю. Гумеров, О. А. Решетник
ПРИМЕНЕНИЕ НАПИТКОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ С ВРЕДНЫМИ УСЛОВИЯМИ ТРУДА
Ключевые слова: аминокислоты, витамины, функциональное питание, энергетическая ценность, вредные факторы труда.
Исследованы функциональные напитки, предназначенные для лиц, подвергающихся вредным производственным факторам.
Keywords: amino acids, vitamins, functional food, energy value, harmful factors. The investigated functional beverages intended for persons exposed to harmful factors.
Условия труда на промышленных предприятиях характеризуются воздействием на организм работников комплекса производственных факторов. Производственный труд связан с тяжелыми физическими нагрузками, со значительным психоэмоциональным напряжением, а также с неблагоприятными микроклиматическими условиями [1].
Применяемые в настоящее время технические, гигиенические мероприятия, средства индивидуальной защиты не всегда обеспечивают в полной мере безопасные условия труда и обуславливают высокий уровень (риск) профессиональных заболеваний.
Неблагоприятные исходы профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний связаны с патологией сердечно-сосудистой системы, в том числе и артериальной гипертонией. Это объясняет высокий процент кардиоваскулярных причин в структуре смертности у пациентов с профессиональной патологией, что существенно выше, чем в популяции в целом.
Артериальная гипертония, наряду с анемией, заболеваниями желудочно-кишечного тракта, нарушениями обменных процессов, во многом является алиментарно-зависимым процессом. Поэтому важной составляющей комплекса профилактических мер является лечебное и функциональное питание, обеспечивающее поддержание здоровья, жизнедеятельности человека, его физического и духовного развития, работоспособности и творческого потенциала [1].
В работе проводилось изучение основных показателей качества и оценка влияния функциональных напитков на производстве с вредными условиями труда.
В задачи входило:- анализ специальных лечебно-профилактических продуктов питания при воздействии вредных производственных факторов;
- возможность снижения восприимчивости систем организма к воздействию вредных факторов, а также компенсации повышенных метаболических и энергетических затрат организма;
- сравнительный анализ различных видов продукции лечебно-профилактического питания на устойчивость организма к действию негативных факторов труда.
По данным Института питания РАМН, выделяют три группы специализированных напитка: изотонические, гипотонические и гипертонические. Первые содержат электролиты и углеводы, вторые -
электролиты и мало углеводов, третьи - содержат углеводы и не имеют электролитов. Изотонические и гипотонические очень полезно принимать во время физических нагрузок [2].
В качестве образцов были выбраны функциональные напитки, классификация и обозначение которых выглядит следующим образом:
I группа - специализированные
Гипотонический - О-1.1;
Гипертонический - О-1.2;
Изотонический - О-1.3;
II группа - функциональные
Противовоспалительный - О-2.1;
Тонизирующий - О-2.2;
Нутрицевтический - О-2.3;
Шгруппа - лечебно-профилактические
Общеукрепляющие - О-3.1;
Иммуностимулирующие - О-3.2;
Серии АСЕ - О-3.3.
Функциональные напитки, как правило, обогащены различными физиологически функциональными ингредиентами (витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами, пробиотиками, отдельными аминокислотами, жирными кислотами, фосфолипидами, экстрактами различных трав и растений). Данная группа включает широкий ассортимент напитков с разнообразным составом и оказывающих различное действие на организм человека. Все функциональные напитки можно разделить на следующие группы: специализированные, оздоровительные, нутрицевтические и личебно-профилактические, которые благодаря своим дополнительным качествам удовлетворяют потребности тех людей, которые связаны с вредными и особо вредными условиями труда на производстве [2].
Лечебно-профилактическое питание направлено на предупреждение неблагоприятного воздействия химических, физических и биологических факторов на организм человека, с которыми он сталкивается в условиях профессиональной деятельности. Оно преследует цель укрепления здоровья, предупреждения профессиональных отравлений и заболеваний.
С помощью рационально построенных диет обеспечивается повышение общей устойчивости организма, использование антидотных свойств компонентов пищи, их протекторного воздействия на структуру и функцию наиболее поражаемых орга-
нов, компенсация избыточно расходуемых пищевых и биологически активных веществ в связи с воздействием ядов, ограничение их всасывания, замедление метаболизма и ускорение выведения из организма [3].
Способность белков и аминокислот, содержащих серу, стимулирует образование легкорастворимых и быстровыделяющихся соединений, сульф-гидрильных групп белков и влияет на образование антител. При построении рационов лечебно-профилактического питания учитывают противоси-ликозную активность метионина, аскорбиновой кислоты, глюкозы, а также связывание пектином тяжелых металлов и выведение их из организма. Учитывается положительное влияние на работоспособность человека аскорбиновой кислоты, молочно-яблочной и печеночной диет на нормализацию изменений в организме под влиянием ионизирующего излучения и многие виды обмена веществ в условиях воздействия СВЧ поля.
Кроме того, учитывается гипосенсибилизи-рующий эффект рациона, включающего повышенное количество растительного масла, сниженное -углеводов и натрия хлорида, обогащенного фосфа-тидами, витаминами, солями кальция и магния. Принимается во внимание возможность уменьшения свинцовой интоксикации при обогащении рациона кальцием [3].
Лечебно-профилактическое питание обеспечивается использованием шести рационов, молока, кисломолочных продуктов, пектина и витаминных препаратов.
Институт питания Академии медицинских наук России разработал 5 рационов лечебно-профилактического питания. Правильно составленные рационы лечебно-профилактического питания должны:
- повышать общую резистентность организма;
- уменьшать (блокировать) действие производственных факторов, в частности промышленных аэрозолей, токсических веществ, соединений тяжелых металлов;
- повышать эффективность естественных механизмов детоксикации и элиминации (токсикоки-нетика);
- компенсировать потери организмом важных биологически активных веществ;
- насыщать организм веществами, обезвреживающими токсические вещества [3].
В настоящее время лечебно-профилактические рационы положены рабочим, занятым на предприятиях с особо вредными условиями труда.
Примечания к рационам питания.
1. Целесообразно расширять в рационах питания ассортимент свежих овощей, фруктов и ягод за счет таких продуктов, как капуста, кабачки, тыква, огурцы, брюква, репа, салат, яблоки, груши, сливы, виноград, черноплодная рябина.
2. При отсутствии свежих овощей для приготовления блюд лечебно-профилактического питания допускается использование хорошо вымоченных (с целью удаления хлористого натрия, острых специй
и приправ) соленых, квашеных и маринованных овощей.
3. Предусмотренное рационами лечебно-профилактическое питание следует приготовлять в виде отварных и паровых, а также печеных и тушеных (без предварительного обжаривания) блюд [4].
В соответствии с действующим порядком витаминизация должна быть осуществлена в составе продуктов для диетического (лечебного и профилактического) питания в виде третьих блюд. Для этого хорошо подходят кисели и компоты при вредных и особо вредных условиях труда.
Исходя из этого, в работе проведено изучение биохимического состава функциональных напитков, предназначенных для работников с вредными условиями труда.
На первом этапе эксперимента изучен количественный состав незаменимых а-аминокислот в исследуемых образцов [5]. Установлено, что в наибольшем количестве незаменимые аминокислоты содержаться в образцах О-1.1, и О-3.2. С наименьшим количеством незаменимых аминокислот характеризуются образцы О-1.3, О-2.2 и О-3.1. Анализ количественного содержания заменимых аминокислот показал, что в наибольшем количестве их содержится в образцах О-2.2, О-3.1. и О-3.2 (табл.1-3).
Таблица 1 - Содержание аминокислот в образцах О-1.1, О-1.2, О-1.3
АК О-1.1 О-1.2 О-1.3
Изолейцин 11,34 2,50 1,05
Алании 12,48 2,75 1,16
Метионин 13,0 2,87 1,20
Треонин 10,76 2,37 1,00
Серин 11,56 2,55 1,07
Глицин 12,0 2,65 1,11
Глутамин 11,77 2,60 1,09
Фенилаланин 15,6 3,44 1,44
Валин 22,28 4,91 2,06
Лейцин 11,14 2,46 1,03
Аргинин 11,73 2,59 1,09
Аспарагин 11,95 2,64 1,11
Аспарагиновая кислота 15,76 3,47 1,46
Гистидин 15,92 3,51 1,47
Глутаминовая кислота 11,18 2,47 1,03
Лизин 12,19 2,69 1,13
Тирозин 16,68 3,68 1,54
Триптофан 19,75 4,35 1,83
Цистеин 28,89 6,37 2,67
Пролин 43,94 9,69 4,07
Это объясняется высокой биологической ценностью исходных компонентов, входящих в состав образцов. По данным эксперимента выявлено, что содержание аминокислот в образцах О-1.1 и О-3.2 превышает количественное содержание во всех других образцах в 2-4 раза.
Таким образом, исследуемые образцы могут быть рекомендованы для систематического употребления в составе пищевых рационов, с целью сохранения и улучшения работоспособности, а также снижения риска развития профессиональных заболеваний [6].
На следующем этапе эксперимента было определено количественное содержание водорастворимых витаминов (С, В1, В2, В6, РР).
Таблица 2 - Содержание аминокислот в образцах О-2.1, О-2.2, О-2.3
АК О-2.1 О-2.2 О-2.3
Изолейцин 2,99 0,71 1,24
Алании 3,29 0,78 1,37
Метионин 3,43 0,81 1,43
Треонин 2,84 0,67 1,18
Серин 3,05 0,72 1,27
Глицин 3,16 0,75 1,32
Глутамин 3,10 0,73 1,29
Фенилаланин 4,11 0,97 1,71
Валин 5,87 1,39 2,45
Лейцин 2,94 0,69 1,22
Аргинин 3,09 0,73 1,29
Аспарагин 3,15 0,74 1,31
Аспарагиновая ки- 4,16 0,98 1,73
слота
Гистидин 4,20 0,99 1,75
Глутаминовая ки- 2,95 0,69 1,23
слота
Лизин 3,21 0,76 1,34
Тирозин 4,40 1,04 1,83
Триптофан 5,21 1,23 2,17
Цистеин 7,62 1,80 3,17
Пролин 11,59 2,73 4,82
Выявлено, что содержание витамина С изменяется в зависимости от рецептуры приготовления образца и определяется наличием натуральных ингредиентов. Также на количественное содержание витамина влияют внешние и механические факторы. Содержание витамина С меняется от 1,4 % до 20,8% [6].
Таблица 3 - Содержание аминокислот в образцах О-3.1, О-3.2, О-3.3
АК О-3.1 О-3.2 О-3.3
Изолейцин 1,3 36,73 2,21
Аланин 1,43 40,40 2,43
Метионин 1,49 42,08 2,53
Треонин 1,23 34,83 2,10
Серин 1,32 37,41 2,25
Глицин 1,37 38,85 2,34
Глутамин 1,35 38,11 2,30
Фенилаланин 1,79 50,50 3,04
Валин 2,55 72,14 4,34
Лейцин 1,28 36,07 2,17
Аргинин 1,34 37,97 2,29
Аспарагин 1,37 38,70 2,33
Аспарагиновая 1,81 51,01 3,07
кислота
Гистидин 1,82 51,53 3,10
Глутаминовая ки- 1,28 36,20 2,18
слота
Лизин 1,40 39,45 2,38
Тирозин 1,91 54,01 3,25
Триптофан 2,26 63,92 3,85
Цистеин 3,31 93,52 5,63
Пролин 5,03 142,2 8,57
Наиболее ценными по данному показателю являются образцы О-1.1, О-1.2, О-2.1, а в равной степени образцы О-2.3, О-3.2 и О-3.3. В процессе приготовления напитков может происходить
уменьшение содержания витамина С, это связано с особенностями тепловой и механической обработки ингредиентов, за счет длительности обработки, контакта с кислородом воздуха, изменение рН среды и механическим воздействием [7-9].
Таким образом, наиболее ценными напитками по содержанию витамина С являются гипотаниче-ские, гипертонические напитки, специализированного назначения.
Наиболее обогащенными витамином РР являются образцы О-2.1 (6,21%) и О-3.1 (7,56%), содержащие в своём составе натуральные растительные и животные ингредиенты. Данные образцы входят в группу энергетических и здоровых напитков, что и отвечает их функциональному назначению. По количественному содержанию витаминов группы В, наиболее обогащенными являются образцы О-2.1 и О-3.2 [10].
В таблице 4 представлены обобщенные данные по витаминному составу всех функциональных образцов. Исходя из этого, можно сделать вывод о целесообразности употребления каждого из них в производственных условиях при воздействии вредных факторов труда. [11].
Таблица 4 - Содержания витаминов в образцах
Таким образом, следует, что каждый образец характеризуется индивидуальными особенностями, которые в свою очередь напрямую зависит от назначения и состава входящих ингредиентов.
На следующем этапе эксперимента, было определено количественное содержание белков, жиров и углеводов, для оценивания энергетической ценно -сти образцов. В таблице 5 представлены данные химического анализа.
По результатам количественного содержания белков, жиров и углеводов, была определена энергетическая ценность образцов (табл.6).
Энергетическая ценность исследуемых образцов варьируется от 109,915 до 352,043 ккал. на 100 мл, но в большинстве случаев она находится в пределах 100-130 ккал. Это позволяет правильно и рационально подбирать компоненты пищи для сбалансированного питания при воздействии вредных факторов [7].
Эксперимент показал, что все исследуемые напитки обладают высокими органолептическими показателями. Эти показатели в первую очередь зависят от технологических режимов и способов приготовления. Немаловажную роль играет и био-
Образцы Витамин С, мг % Витамин РР, мг % Витамин В1, мг % Витамин В2, мг % Витамин В6, мг %
О- 1.1 11,510 2,560 0,035 0,027 0,020
О- 1.2 20,800 4,944 0,040 0,030 0,020
О- 1.3 1,420 5,594 0,015 0,034 0,027
О- 2.1 10,390 6,207 0,470 0,180 0,880
О- 2.2 4,940 2,930 0,070 0,440 0,190
О- 2.3 7,020 4.464 0,020 0,050 0,600
О- 3.1 3,180 7,560 0.030 0,150 0,110
О- 3.2 9,110 4,522 0,030 0,035 0,550
О- 3.3 6,380 5,276 0,180 0,840 0,910
химический состав некоторых растительных ингредиентов, этим объясняется изменение цвета и консистенции образцов. Аромат и вкус исследуемых напитков соответствует цвету, вкусу и аромату исходного сырья при приготовлении [12].
Таблица 5 - Количественное содержание белков, жиров и углеводов
Образцы Белки, мг % Жиры, мг % Углеводы, мг %
О-1.1 14,592 27,108 6,43
О-1.2 13,056 26,849 6,52
О-1.3 16,704 25,155 6,44
О-2.1 19,322 37,755 8,74
О-2.2 27,072 39,501 9,12
О-2.3 24,960 41,003 8,74
О-3.1 26,880 40,701 6,83
О-3.2 10,368 24,867 6,41
О-3.3 17,664 24,732 6,44
Таблица 6 - Энергетическая ценность напитков
Образцы Энергетическая ценность, ккал
О-1.1 128,060
О-1.2 119,918
О-1.3 118,971
О-2.1 352,043
О-2.2 200,277
О-2.3 303,827
О-3.1 301,149
О-3.2 109,915
О-3.3 119,004
Выводы
В работе были изучены основные показатели качества функциональных напитков.
1) проведен анализ специальных лечебно-профилактических продуктов питания при воздействии вредных производственных факторов; рассмотрены профессии, работа в которых дает право на лечебно-профилактическое питание в связи с особыми условиями труда и нормы выдачи витаминизированных компонентов пищи;
2) проанализированы и оценены особенности снижения восприимчивости систем организма к воздействию вредных факторов, а также возможности компенсации повышенных метаболических и энергетических затрат организма;
3) показана качественная и количественная характеристика а-аминокислот; установлено, что в каждом исследуемом образце содержится определенный набор аминокислот, количественное содержание которых может приводить к усилению восстановительных способностей организма при действии вредных факторов производственной среды;
4) выявлена тенденция изменения количественного содержания водорастворимых витаминов; в напитках содержание витамина С колеблется от 6,38 до 20,80 %, наиболее ценными по данному показателю являются образцы О-1.2 и О-2.1; содержание
© Т. Ю. Гумеров - к.х.н. доцент каф. технологии пищевых производств КНИТУ, [email protected]; О. А. Решетник - д-р техн. наук, проф., зав. технологии пищевых производств КНИТУ, [email protected].
© T. U. Gumerov - Candidate of Siences (Ph.D.) in Ingineering, Docent (Associated Professor) of the Department of Technology of Food Productions in KNRTU, [email protected]; O. A. Reshetnik - Doctor of Sciences (Technica), professor, supervisor of the Department of Technology of Food Productions from Faculty of Food Technology in KNRTU, [email protected].
витамина РР колеблется от 2,56 до 7,56%, наибольшее количество содержится в образцах О-2.1 и О-3.1; содержание витаминов группы В также меняется от 0,015 до 0,901 % во всех образцах, наиболее ценными являются О-2.1, О-2.2, О-2.3 и О-3.3;
5) группой методов химического анализа определен состав белков, жиров и углеводов, а также рассчитана энергетическая ценность напитков. Наиболее ценными белковыми напитками являются образцы О-2.1, О-2.2, О-2.3 и О-3.1 с содержанием белка на 100 гр продукта 19,322, 27,072, 24,960 и 26,880 соответственно мг %;
6) установлено, что все исследуемые образцы можно отнести к группе равноценных функциональных напитков, применение которых необходимо в условиях вредного и особо вредного производственного процесса; наибольшей энергетической ценностью обладают образцы О-2.1 (352,043ккал), О-2.2 (200,277 ккал), О-2.3 (303,827ккал) и О-3.1 (301,149ккал).
Литература
1. Веремиев, С.И. Применение диетических лечебных и профилактических киселей «Леовит» у рабочих машиностроения при воздействии шумовибрационного фактора и промышленного аэрозоля. / С.И. Веремиев, К.С. Умецкий, С.В. Захарьева. Пособие для врачей. - Москва, 2009. - 27 с.
2. Гаркави, Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма. / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.А. Уколова. - Ростов-на-Дону, 1990. - 224с.
3. Коррекция питания обогащенными продуктами и биологическими активными добавками к пище фирмы «Леовит нутрио». Каталог. - М., 2005. - 80с.
4. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. член - корр. МАИ, проф. И.М. Скурихина и академика РАМН, проф В. А. Тутельяна.- М.: ДеЛипринт, 2002. - 236 с.
5. Симонян, А.В. Использование нингидриновой реакции для количественного определения а-аминокислот в различных объектах: методические рекомендации / А.В. Симонян, А.А. Саламатов, Ю.С. Покровская, А.А. Аванесян. Волгоградский Государственный медицинский университет. - Волгоград, 2007. - 106 с.
6. Евгеньев, М.И. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания: учеб.пособие / М. И. Евгеньев, И. И. Евгеньева, М. К. Герасимов. - Казань: ДАС, 2000. - 56 с.
7. Коренман, И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений/ И.М. Коренман. - Изд. 2-е, пер. и доп.- М., Химия, 1975. - 360 с.
8. Ржечицкая, Л.Э. Пищевая химия: лабораторный практикум / Л.Э. Ржечицкая, В.С. Гамаюрова; Казан.гос. технол. ун-т.- Казань, 2005. - 112 с.
9. Справочник технолога общественного питания. - Изд. 2-е, перераб. - М.: Экономика, 1977.- 400 с.
10. Мустафин, Р.Р., Садриева, А.А., Гумеров, Т.Ю. Влияние природных адаптогенов на качество напитков специального назначения на производстве с вредными условиями труда. / Сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции учёных и аспирантов ВУЗов «Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирования конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг». - Тюмень. - 2014 г. - С. 107-113.
11. Гумеров, Т. Ю. Роль природных адаптогенов при оценке качества напитков спортивного и функционального назначения. / Т. Ю. Гу-меров, Решетник О. А.// Вестник КГТУ. - № 18. - 2013. -219 с.
12. Гумеров, Т.Ю. Оптимизация спектрофотометрического метода в количественном анализе суммы свободных а-аминокислот зернового сырья. / Т.Ю. Гумеров, Мустафин Р.Р., Хабибуллина Э.Ф., Решетник О.А.// Вестник КГТУ. - №24. - 2013 - 250 с.
