CC BY
12
УДК 796.011:613.287 DOI: 10.24412/2305-8404-2022-10-63-69
РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ СПОРТСМЕНОВ: МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
С.С. Вассель, Н.П. Вассель
Разработан экспресс-тест выявления растительных жиров в молочных продуктах на основе люминесцентного анализа при использовании источника ультрафиолетового света с длиной волны 365 нанометров. Показана эффективность теста для выявления фальсифицированного молока, сливочного масла, творога и сыра «брынза». Выявлено отличие между эффективностью люминесцентного и органолептического анализа.
Ключевые слова: питание спортсменов, рациональное питание, сливочное масло, творог, молочный жир, растительные жиры, пальмовое масло, экспресс-анализ.
Вассель Сергей Сергеевич, канд. биол. наук, доц., ssvassel@sfedu.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Южный федеральный университет,
Вассель Наталья Петровна, канд. хим. наук, зав. кафедрой, natalia.vassel@yandex.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской казачий государственный институт пищевых технологий и бизнеса (филиал) Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)
Широко известно, что в спорте невозможно добиться долговременных высоких результатов без правильного питания [1-5]. Важная роль в питании спортсменов отводится молочным продуктам. Например, сливочное масло в достаточно больших количествах входит в рацион тяжелоатлетов и бодибилдеров, а творог входит в рацион спортсменов, для которых важна относительная сила (гимнастика, фигурное катание и т. д.). Однако в последнее время все чаще в продаже появляются фальсификаты молочных продуктов, в которых молочный жир заменен растительными жирами, в частности, твердыми фракциями пальмового масла. Регулярное потребление пальмового масла вместо молочного жира не только снижает спортивный результат, но и несет вред для здоровья спортсменов, способствуя повышению уровня холестерина в крови, атеросклерозу сосудов и ожирению. В связи с этим проведение экспресс-анализа состава молочных продуктов является важным навыком для спортсменов-любителей и спортивных врачей-диетологов.
RATIONAL NUTRITION OF ATHLETES: DAIRY PRODUCTS
Vassel S.S., candidate of biological sciences, associate professor, ssvassel@sfedu.ru, Russia, Rostov-on-Don, Southern Federal University,
Vassel N.P., candidate of chemical sciences, head of department, natalia.vassel@yandex.ru, Russia, Rostov-on-Don, Don Cossack State Institute of Food Technologies and Business (branch) K.G. Razumovsky of Moscow State University of Technology and management (the First Cossack University)
An express test for the detection of vegetable fats in dairy products based on luminescence analysis using a source of ultraviolet light with a wavelength of 365 nanometers has been developed. The effectiveness of the test for detecting falsified milk, butter, cottage cheese and cheese "brynza" is shown. The difference between the efficiency of luminescent and or-ganoleptic analysis was revealed.
Key words: nutrition of athletes, rational nutrition, butter, cottage cheese, milk fat, vegetable fats, palm oil, express analysis.
Обычно потребители (спортсмены и врачи-диетологи не являются исключением) определяет качество продукта по цвету, запаху, вкусу, то есть органолептически. Однако во многих случаях этот метод является довольно неточным. Кроме того, именно органолептические свойства про -дукта недобросовестный производитель пытается имитировать в первую очередь.
Поэтому встает вопрос о простых инструментальных методах анализа способных решить эту проблему. В наших работах уже были представлены результаты и анализ эффективности экспресс-методов определения растительных жиров в сливочном масле [6]. Было показано, что наи -большую эффективность показывают методы на основе определения температуры плавления и рефрактометрического анализа.
Также авторами была исследована возможность выявления фальсификатов молочной продукции с помощью люминесцентного анализа. Как известно из литературных данных [7, 8], пальмовое масло и маргарин в ультрафиолетовом свете дают чисто белую или сине-белую люминесценцию. Молочный жир люминесцирует желтым цветом различной интенсив -ности.
Однако при использовании источников ультрафиолетового света с длиной волны 395 нм люминесцентный анализ не показал статистически значимых отличий от органолептического анализа. На данный момент ясно, что использование длины волны в 395 нм было ошибкой, и при использовании источника ультрафиолетового света с длиной волны в 365 нм эффективность анализа значительно возрастает.
Цель исследования - определить эффективность люминесцентного анализа с источником ультрафиолетового света в 365 нм при следующих условиях:
- тест проводится обычными потребителями, не имеющих боль -шого опыта в люминесцентном анализе;
- в качестве источника ультрафиолетового света используется дешевый полупроводниковый ультрафиолетовый фонарик малой мощности.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи исследования:
- определить вероятность ошибки первого рода (принять фальсификат за качественный продукт) для люминесцентного анализа (отдельно для каждого участника по каждому виду продуктов);
- установить вероятность ошибки при использовании органолепти-ческого анализа;
- проверить, являются ли отличия между эффективностью люми -несцентного и органолептического анализов статистически достоверными по ^критерию Стьюдента.
Методика и организация исследования. В исследовании приняли участие 26 человек, ранее не знакомых с люминесцентным и профессиональным органолептическим анализами. Участники были поделены на две группы. Одна группа из 15 человек изучала предложенные образцы с по -мощью люминесцентного анализа, а другая из 11 человек исследовала те же самые образцы органолептически.
При люминесцентном анализе в качестве источника ультрафиолетового света использовался светодиодный фонарик «Shustar иУ» мощно -стью 3 Вт. Также участникам эксперимента были предоставлены образцы качественного продукта и продукта с заменителем молочного жира для сравнительного анализа.
Исследования были проведены на молоке, сметане, сливочном масле, твороге жирностью 5 и 9 % и сыре «брынза». Каждый участник исследовал по10 образцов каждого из изучаемого перечня продуктов.
Результаты исследования и их обсуждение.
Эксперимент с молоком. Для анализа были подготовлены следую -щие пробы:
1) натуральное молоко жирностью 2,5 %;
2) молочный напиток с заменителем молочного жира.
Несмотря на то, что массовая доля жира в молоке не очень велика, данный продукт является хорошим объектом для анализа, поскольку жир плавает на поверхности молока и его люминесценцию легко наблюдать. При органолептическом анализе средняя вероятность принять фальсификат за натуральный продукт составила 20 %, при люминесцентном анализе - 10 %. Отличия являются статистически значимыми.
Эксперимент с творогом (жирность 5 %). Для анализа были подготовлены следующие пробы:
1) натуральный творог жирностью 5 %;
2) фальсифицированный творог (творожный продукт с заменителем молочного жира).
Исследование показало, что при органолептическом методе анализа только часть экспертов отличила натуральный творог от фальсификата, и вероятность совершить ошибку составляет около 25 %. При люминесцентном методе средняя вероятность принять фальсификат за натуральный творог составляет 10 %.
На рис. 1 приведены образцы фальсифицированного и натурального творога в видимом и ультрафиолетовом цвете.
Эксперимент с творогом (жирность 9 %). Для анализа были подготовлены следующие пробы:
1) натуральный творог жирностью 9 %;
2) творожный продукт с заменителем молочного жира.
Рис. 1. Творожный продукт с заменителем молочного жира и творог в видимом (слева) и ультрафиолетовом (справа) свете
Как и в предыдущем случае, при органолептическом методе ана -лиза снова только часть экспертов отличила натуральный творог с жирностью 8 % от фальсификата (хотя процент правильных ответов был выше, чем в опыте с пятипроцентным творогом). Вероятность ошибки составила около 18 %. При люминесцентном методе средняя вероятность принять фальсификат за натуральный творог составляет 8 %.
Эксперимент со сливочным маслом. Для анализа были подготовлены следующие пробы:
1) натуральное сливочное масло жирностью 82 %;
2) маргарин;
3) заменитель молочного жира на основе пальмового масла;
4) спрэд.
В среднем при органолептическом анализе вероятность принять фальсификат за натуральный продукт составила 34 %, для люминесцентного - 11 %. На рис. 2 показаны отличия сливочного масла, пальмового масла и маргарина в ультрафиолете.
Эксперимент с сыром «брынза». Для анализа были подготовлены следующие пробы:
1) натуральный сыр;
2) сырный продукт с заменителем молочного жира.
В данном случае отличие средней вероятности ошибки было не столь значительным - 14 % при люминесцентном анализе и 22 % при органолептическом. Вместе с тем, данные отличия оказались статистиче -ски значимыми.
Рис. 2. Сливочное масло, пальмовое масло и маргарин в видимом (слева)
и ультрафиолетовом (справа) свете
К сожалению, люминесцентный анализ оказался малопригоден для анализа свежей сметаны. Для того чтобы отличия в цвете люминесценции сметаны без заменителей молочного жира и с заменителем молочного жира стали заметны, сметана должна простоять в холодильнике несколько суток.
Таким образом, экспресс-тест молочных продуктов по цвету люминесценции является весьма эффективным для ряда продуктов.
Выводы
1. Употребление в пищу фальсифицированных молочных продук-тов в долгосрочной перспективе может нанести вред здоровью и негативно сказаться на спортивных результатах.
2. Отдельные молочные продукты, такие как сливочное масло, творог, сыр «брынза» и молоко, можно отличить от фальсификатов с помощью люминесцентного анализа при использовании источника ультрафио -летового света с длиной волны 365 нм. При анализе сметаны данный метод не работает.
3. Обнаружены статистически значимые отличия в эффективности люминесцентного и органолептического анализов. Тест на основе люминесцентного анализа является более эффективным, даже если он был проведен людьми, ранее не знакомыми с данным видом анализа.
Список литературы
1. Степанова Т.А., Попова Т.В., Почекаева Е.И. Безопасность: безопасность питания и здоровье населения: учеб. пособие. Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2016. 172 с.
2. Особенности спортивного питания при занятиях в избранном виде спорта / И.Р. Туголуков [и др.] // Олимпийская идея сегодня: сб. материалов Шестой Всеросс. науч. конф. с междунар. участием. Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2016. С. 281-285.
3. Пономарева И.А., Хренкова В.В. Физиология физической культуры и спорта (физиологические основы мышечной деятельности): учебн. пособие. Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2015. 120 с.
4. Валеодиагностика: учеб. пособие для студ. всех специальностей педвузов / В.М. Баршай [и др.]. Ростов н/Д: Изд-во РПУ, 2009. 100 с.
5. Бондин В.И. Проектирование комплексов физических упражнений для устранения абдоминального ожирения // Физическое воспитание и спорт: актуальные вопросы теории и практики: сб. науч. трудов участников Всерос. науч.-практ. конф. Ростов н/Д: Изд-во РЮИ МВД РФ, 2017. С. 16-20.
6. Вассель С.С., Пономарева И.А. Рациональное питание спортсме -нов: проблема растительных жиров в сливочном масле // Известия Тульского государственного университета. Физическая культура. Спорт. 2019. Вып. 11. С. 70-75.
7. Специализированный практикум по физико-химическим методам анализа: электронная и ИК-спектроскопия отражения, люминесцентная и рентгенофлуоресцентная спектроскопия, рефрактометрия, термометрия, кинетическая рН-метрия, индикаторный метод - РЦА. Теория и практика. Ч. II: учеб.-метод. пособие / А.П. Нечипоренко [и др.]. СПб.: Изд-во ИТМО, 2016. 178 с.
8. Оптические методы в исследовании масляных экстрактов и шро -тов растительного сырья / Л.В. Плотникова [и др.] // Научный журнал НИУ ИТМО. Процессы и аппараты пищевых производств. 2017. № 3. С. 33-42.
References
1. Stepanova T.A., Popova T.V., Pochekaeva E.I. Bezopasnost': bezopasnost' pita-niya i zdorov'e naseleniya [Security: food safety and public health]: textbook. allowance. Rostov n/D: Publishing House of the Southern Federal University, 2016. 172 p.
2. Osobennosti sportivnogo pitaniya pri zanyatiyah v izbrannom vide sporta [Peculiarities of sports nutrition when exercising in a chosen sport] / I.R. Tugolukov [et al.] // The Olympic idea today: sat. materials of the sixth All-Russian. scientific conf. with international participation. Rostov n/D: Publishing House of the Southern Federal University, 2016. P. 281-285.
3. Ponomareva I.A., Hrenkova V.V. Fiziologiya fizicheskoj kul'tury i sporta (fiziolo-gicheskie osnovy myshechnoj deyatel'nosti) [Physiology of physical culture and sports (physiological foundations of muscle activity)]: textbook. allowance. Rostov n/D: Publishing House of the Southern Federal University, 2015. 120 p.
4. Valeodiagnostika [Valeodiagnostics]: textbook. allowance for students. all specialties of pedagogical universities / V.M. Barshai [et al.]. Rostov n/D: Publishing house RPU, 2009. 100 p.
5. Bondin V.I. Proektirovanie kompleksov fizicheskih uprazhnenij dlya ustraneniya abdominal'nogo ozhireniya [Designing complexes of physical exercises to eliminate abdominal obesity] // Physical education and sport: topical issues of theory and practice: sat. scientific works of participants of the All-Russia. scientific-practical. conf. Rostov n/D: Publishing House of the RUI of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation, 2017. P. 16-20.
6. Vassel' S.S., Ponomareva I.A. Racional'noe pitanie sportsmenov: problema rasti-tel'nyh zhirov v slivochnom masle [Rational nutrition of athletes: the problem of vegetable fats in butter] // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Fizicheskaya kul'tura. Sport [Bulletin of Tula State University. Physical Culture. Sport]. 2019. Iss. 11. P. 70-75.
7. Specializirovannyj praktikum po fiziko-himicheskim metodam analiza: elektron-naya i IK-spektroskopiya otrazheniya, lyuminescentnaya i rentgenofluorescentnaya spek-troskopiya, refraktometriya, termometriya, kineticheskaya rN-metriya, indikatornyj metod -RCA. Teoriya i praktika. Ch. II [Specialized workshop on physical and chemical methods of analysis: electron and IR reflectance spectroscopy, luminescence and X-ray fluorescence spectroscopy, refractometry, thermometry, kinetic pH-metry, indicator method - RCA. Theory and practice. Part II]: study method. allowance / A.P. Nechiporenko [et al.]. St. Petersburg: ITMO Publishing House, 2016. 178 p.
8. Opticheskie metody v issledovanii maslyanyh ekstraktov i shrotov rastitel'nogo syr'ya [Optical methods in the study of oil extracts and meals of vegetable raw materials] / L.V. Plotnikova [et al.] // Nauchnyj zhurnal NIU ITMO. Processy i apparaty pishchevyh proizvodstv [Scientific journal NRU ITMO. Processes and devices of food production]. 2017. No. 3. P. 33-42.
