CC BY
24
УДК 635.65:641.562
Роль зернобобовых продуктов и масличного сырья
в решении актуальных проблем школьного питания
Л.В. Гапонова, канд. техн. наук, Т.А. Полежаева, канд. техн. наук, Г.А. Матвеева, Л.Б. Ловцова, А.П. Степанова
ВНИИ жиров, Санкт-Петербург О.М. Гапонова
СПБ ГУП КСП «Юность», Санкт-Петербург
Социальная политика в отношении детей является приоритетом государственной политики. Забота о физическом и психическом здоровье детей, развитие их культурного, нравственного и интеллектуального потенциала - это инвестиции в будущее, которые станут основой для накопления и приумножения человеческого капитала России. Острой проблемой в питании детей и взрослых остается дефицит витаминов, микроэлементов.
Во ВНИИ жиров постоянно проводятся исследования по повышению биологической ценности лечебно-профилактических продуктов на зернобобовой и молочной основе за счет введения биологически активных добавок. В первую очередь к ним можно отнести концентраты овощей, плодов и ягод с высоким содержанием натуральных витаминов и минералов, а также подбор биологически активных добавок, одновременно позволяющих повысить пищевую ценность продуктов и обеспечивающих соответствующие органолептические (вкус, цвет, консистенция), физико-химические (кислотность, вязкость, стойкость к синерезису и т. д.) и микробиологические показатели в процессе производства и хранения. Иногда использование таких добавок в корне меняет технологию продуктов и приводит к получению продуктов нового поколения повышенной биологической ценности (например, использование животного полимера хитозана с различной молекулярной массой для фракционирования или стабилизации белково-липидных эмульсий). Исследована возможность применения порошков растительного и животного происхождения, позволяющая не только использовать вторичное сырье, но и создавать новые продукты, обладающие задан-
ными медико-биологическими и физико-химическими свойствами для профилактики и лечения различных заболеваний. Особенность этих порошков, ассортимент которых очень разнообразен (овощные, плодово-ягодные, различные виды муки - рисовая, кукурузная, гречневая, овсяная, гороховая, ламинария, скорлупа кедрового ореха, стевия, лекарственное растительное сырье и т. д.), заключается в использовании специального метода измельчения предварительно высушенного и прошедшего кратковременную высокотемпературную стерилизацию растительного сырья. При этом физико-химические характеристики, функциональные и медико-биологические свойства получаемых продуктов сохраняют, а в некоторых случаях повышают биологическую ценность перерабатываемого сырья. Данные овощные и плодово-ягодные порошки включали в рецептуры напитков, в том числе ферментированных. Хорошие результаты получены при введении в рецептуры комбинаций растительных порошков: свекольный, клюквенный и брусничный; яблочный, тыквенный и морковный. Для придания густой консистенции и повышения питательной ценности напитков вводили рисовую и кукурузную муку, которые возможно использовать в качестве натурального регулятора консистенции кисломолочных напитков. Введение порошков в состав сухих смесей для коктейлей и мороженого позволяет значительно повысить биологическую ценность этих продуктов вследствие обогащения их натуральными витаминами и минералами, пищевыми волокнами. Высокие органолепти-ческие показатели этих продуктов обеспечиваются как за счет высокой дисперсности порошков (размер частиц не более 100 мкм), так и за счет
оптимального подбора сочетаний данных добавок. Известно более 70 направлений применения хитина и хитозана в различных отраслях промышленности: медицина - в качестве средства борьбы с ожирением, связывания и выведения из организма холестерина, профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний и др., пищевая промышленность - в качестве загустителей и структурообразователей для продуктов диетического питания. Изучено влияние молекулярной массы на антибактериальную и фунгицидную активность. Во ВНИИЖ проведены исследования по возможности применения хитозана в производстве лечебно-профилактических продуктов, в том числе для детей на соевой и соевомолочной основе, а также для стабилизации растительных масел и повышения стойкости их к окислению.
Отделом детского и лечебно-профилактического питания ВНИИЖ разработана технология получения безглютеновых каш с добавлением сухой соевой основы, изолята соевого белка, сухой яблочной клетчатки, сухих плодовоовощных порошков, витаминных премиксов, фруктозы. Среди разработанных рецептур «Каша пшенная с тыквой», «Каша пшенно-рисовая с яблоком и тыквой», «Каша рисовая с курагой» и др. Одна порция каш моментального приготовления (50-70 г сухого продукта) удовлетворяет потребность организма в витаминах, минеральных веществах и пищевых волокнах на 20-30 % как за счет натуральных компонентов, так и благодаря внесению премикса. Использование сухой соевой основы и порошка измельченной оболочки кедровых орехов, яблочных, тыквенного и других растительных компонентов обогащает продукт биологически полноценными белками, жирами, витаминами и минералами в легкоусвояемой форме и придает ему пребиотические свойства (в том числе олигосахари-ды сои и инулин цикория) [1-3].
Разработаны рецептуры стерилизованных сокосодержащих напитков длительного хранения на зернобобовой основе, стабилизированных пектинами. Основные компоненты напитков: зернобобовая основа, натуральные концентраты соков (яблочный, вишневый и другие), сахар или сахарозаменители (фруктоза, концентрированные смеси фруктовых сахаров «Fruit Up» и др.), стабилизаторы, имеющие в своем составе высокоэтерифицированные пектины; витамины и минеральные вещества. Напитки отличаются хорошими
BABY FOOD
органолептическими показателями, высокой питательной ценностью и стабильными показателями в течение всего срока хранения продукта (1 год). Важный компонент функциональных продуктов питания помимо пектина - такие пищевые волокна, как целлюлоза, гемицеллюлоза, оли-госахариды, камеди, воски и лигнин. В рецептуры напитков на зернобобовой и соевомолочной основе, в том числе ферментированных, и десертов на зернобобовой и соевомолоч-ной основе добавляли фруктаны инулинового типа из цикория в составе пищевых добавок Р1ЬгиПпе и Р1Ьги!оБе. Эти добавки - растворимые пищевые волокна, которые не усваиваются и не абсорбируются в желудке и тонком кишечнике. Ферментация РПэгиПпе и Р1Ьги!оБе происходит в толстом кишечнике, куда они попадают без каких-либо изменений. Повышая биологическую ценность функциональных продуктов, данные добавки улучшают орга-нолептические свойства продуктов (наполненность вкуса, некоторое увеличение вязкости и снижение си-нерезиса ферментированных напитков). Молочнокислая флора, особенно бифидобактерии, активно развивается на соевозлаковой основе. Для выбора заквасок проведены дополнительные исследования по культивированию молочнокислых бактерий в зернобобовой среде. В исследованиях использовали лио-филизированные закваски для прямого внесения производства компании «Хр. Хансен» (Дания) и комбинированные закваски производства ВНИИЖ [4-8].
Для выбора технологических параметров сквашивания соево-злако-вых-ореховых основ изучали динамику нарастания титруемой кислотности для смесей различного состава, заквашенных тремя видами заквасок (бифидобактериями, лакто-бактериями и комбинированной закваской) указанных производителей. С целью дополнительной витаминизации продуктов в рецептуры напитков вводили обогащающие компоненты. Разработаны ферментированные напитки на зернобобовой и соево-ореховой основе, сквашенные штаммами молочнокислых бактерий, обладающих высокой антагонистической активностью к болезнетворным бактериям, обогащенные биологически активными добавками разной природы с анти-оксидантной активностью (каротины в составе растительных масел, фос-фатиды в виде подсолнечного и соевого лецитина, полифенолы растительных компонентов), витаминами,
минеральными веществами и пищевыми волокнами в составе плодово-ягодных и овощных наполнителей.
Такое сочетание компонентов является оптимальным в лечебно-профилактическом питании и позволяет на 10-20 % удовлетворить потребности организма в жиро- и водорастворимых витаминах, минералах и пищевых волокнах при употреблении 100-200 г готового продукта (напитка).
В СПбГЦНИИ особо чистых препаратов проведены исследования по культивированию молочнокислых бактерий на комбинированных средах (коровье молоко, соевая основа, соево-овсяная основа, комбинация сред с фруктово-овощными наполнителями). Для исследования были выбраны следующие культуры: лио-филизированная закваска «Вита-флор» (симбиотическая система с признаками синтрофии и синергизма, состоящая из двух штаммов Lbm. acidophilus), бифидобактерии, симбиотическая закваска АВТ (культура с несколькими смешанными штаммами, содержащая Lbm. acidophilus, Bifidobacteria и Str.thermophilus). Проведен электронно-микроскопический анализ культур при выращивании в питательных средах различного состава. Методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), позитивного окрашивания, ультратонких срезов установлено, что на растительных средах морфологические свойства молочнокислых бактерий соответствуют их наиболее активному физиологическому состоянию. Микробные популяции наиболее активно развивающихся молочнокислых бактерий представляют собой биопленки, включающие длинные цепочки клеток крупных размеров, ультраструктурная организация которых свидетельствует о высоком уровне клеточного метаболизма, и полисахаридный комплекс. При культивировании бифидобактерий на соевой основе и соевомолочной среде, в том числе с наполнителями, на поверхности обнаружены характерные для физиологически активного состояния клеток нитевидные выросты, что потверждает бифидо-генные свойства соевой основы [2].
На все виды продуктов разработана нормативно-техническая документация. Внедрение таких технологий в производство позволяет расширить ассортимент продуктов лечебно-профилактического назначения и способствует решению проблемы рационального питания в нашей стране.
Масличные культуры (соя, подсолнечник, арахис, хлопок, рапс,
кедр и др.) служат основным сырьем для производства пищевых растительных масел. Кроме того, некоторые культуры представляют важную питательную ценность как источники растительного белка.
Развитие биотехнологии в конце XX века открыло широкие возможности для применения ее достижений в различных отраслях промышленности, в том числе в пищевой индустрии. Новые технологические приемы обработки масличных семян позволяют получать белково-липид-но-углеводные композиции для производства продуктов с заданными свойствами, с высоким содержанием полезных веществ.
Одно из наиболее сложных вопросов в питании детей - использование жиров. Биологические свойства жиров обусловлены структурой три-ацилглицеролов, а также наличием в нем биологически активных соединений (токоферолов, фосфолипи-дов, стеролов, каротиноидов и др.). В составе растительных масел содержатся несинтезируемые в организме ненасыщенные жирные кислоты -линолевая и линоленовая, поступающие в организм с пищей. Важно количественное содержание жирных кислот в зависимости от степени ненасыщенности в составе жирового продукта, присутствие в масле биологически активных компонентов. В настоящее время большое внимание уделяется созданию смесей масел, сбалансированных по жирнокислот-ному составу и обогащенных биологически активными компонентами и жирорастворимыми витаминами А, D, Е с учетом возрастных особенностей потребителей, в том числе и детей.
Разработаны технологии производства молочного жира, вырабатываемого из натурального цельного молока, с содержанием жира не менее 99,8 %, позволяющие увеличить сроки хранения и сохраняющие жирорастворимые витамины и антиок-сиданты.
Созданы витаминсинтезирующие закваски (витамины группы В) для сквашивания натуральных молочных продуктов и напитков на основе соевых белков (для питания больных детей с непереносимостью молочного белка) и обогащения их витаминами.
Среди заболеваний, характерных для детского возраста, в последнее время большое распространение получила пищевая аллергия, особенно связанная с повышенной чувствительностью ребенка к белкам коровьего молока. Для таких детей создаются специальные смеси на осно-
ве растительных белков, чаще всего изолятов белка сои. В настоящее время разработаны смеси с полностью или частично гидролизованны-ми белками коровьего молока. В связи с этим возникли споры по поводу аллергенных свойств соевого белка. Были проведены многочисленные исследования, но так и не было достоверно подтверждено предположение об аллергенных свойствах соевых белков, и прежде всего специфического соевого иммуноглобулина Е. В отличие от гид-ролизованных смесей смеси с соевым белком не дают перекрестных реакций с белками коровьего молока. В результате клинических исследований установлено, что частично гидролизованные смеси и иногда полностью гидролизованные смеси могут приводить к анафилактическим реакциям, которые могут угрожать жизни младенцев и детей с аллергией к иммуноглобулинам 1дЕ коровьего молока. Смеси с соевыми белками имеют адекватные питательные свойства и хорошие для детей органолептические показатели, а стоимость их ниже стоимости гидро-лизованных смесей.
Отделом детского и лечебно-профилактического питания ВНИИЖ разработана нормативная документация на изолят соевого белка марки «Д» («Белок соевый «Д» по ТУ 914600334534-02), разрешенного к применению в детском питании, по своим свойствам не уступающего импортным аналогам. На его основе разработаны сухие смеси для питания детей первого года жизни, а также смеси для беременных и кормящих женщин и композиции для полуфабрикатов школьного питания.
Разрабатываются теоретические основы процессов биотехнологической трансформации нативных мак-ронутриентов семян масличных и зернобобовых культур и продуктов их переработки с целью расширения ассортимента сбалансированных продуктов лечебно-профилактического и детского питания.
В отделе детского и лечебно-профилактического питания ВНИИЖ разработана методология создания витаминизированных белково-ли-пидных и липидных композиций для ввода в продукты питания детей школьного возраста с градацией на различные возрастные группы на основе масличного и зернобобового сырья. Существует ряд ключевых позиций, позволяющих грамотно подойти к процессу разработки обогащающих композиций в лечебно-профилактическом и детском питании. Они должны служить ориенти-
ром при разработке методологии создания белково-липидных и липид-ных смесей, предназначенных для внесения в продукты данного профиля.
Институтом питания РАМН сформулированы основные медико-биологические принципы создания продуктов питания для детей различного возраста. В соответствии с этими принципами нами сформулированы основные медико-биологические требования к обогащающим композициям, содержащим в качестве основных компонентов зернобобовое и ореховое сырье (гречиха, овес, нут, чечевица, миндаль, кедр и др.) и компонент коровьего молока (цельное и обезжиренное коровье молоко) [9, 10]. Рассчитаны и разработаны рецептуры и отработаны технологические параметры производства белково-липидных и липидных композиций для полуфабрикатов школьного питания, сбалансированных по жирнокислотному, аминокислотному, витаминному и минеральному составам. При внесении белково-липидных и белково-ли-пидно-углеводных композиций на основе зернобобового и орехового сырья в продукты питания можно получать продукты, позволяющие при потреблении от 100 до 200 г удовлетворять на 20-30 % суточную норму в белках, жирах, углеводах, микроэлементах, витаминах. Следует отметить высокие органолепти-ческие показатели этих продуктов. На базе комбината социального питания СПБ ГУП КСП «Юность» выработаны опытные партии полуфабрикатов школьного питания, обогащенных разработанными белково-липидными и липидными композициями.
Научная новизна работы состоит в разработке многокомпонентных смесей, позволяющих получить сбалансированные продукты питания, и в изучении влияния многокомпонентного состава липидных и белковых композиций на физико-химические, микробиологические и орга-нолептические показатели продуктов в процессе их производства и хранения. Разработан пакет нормативно-технической документации на бел-ково-липидные и липидные композиции для полуфабрикатов школьного питания.
Намечены основные этапы работы по разработке методологии создания сбалансированных продуктов питания. Продолжаются поиск перспективных источников сырья, разработки инновационных технологических решений, методики расчета рецептур обогащающих композиций с
учетом соответствующих возрастных групп. Проходит проверка разработанной методологии в лабораторных и производственных условиях путем выработки опытных партий композиций в лабораторных и производственных условиях. Намечена клиническая апробация разработанных композиций с целью выявления их влияния на организм детей различного возраста и установление возможных рекомендаций и противопоказаний к применению данных обогащающих добавок в питании детей с различными острыми и хроническими заболеваниями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Концентраты на основе злаковых для лечебного питания детей и взрослых, страдающих непереносимостью коровьего молока/Л.В. Гапо-нова [и др.]//Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. - 2006. - № 12. - С. 31.
2. Каши быстрого приготовления на соево-злаковой основе для питания больных целиакией и непереносимостью компонентов коровьего молока/Л.В. Гапонова [и др.]//Гаст-роэнтерология Санкт-Петербурга. -
2012. - № 2-3. - С. 17.
3. Напитки на соево-кедровой основе в лечебно-профилактическом питании людей, страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта/Л.В. Гапонова [и др.]//Гаст-роэнтерология Санкт-Петербурга. -
2013. - № 1. - С. 6.
4. Продукты переработки сои отечественного производства в лечебно-профилактическом питании детей с хроническими и инфекционными заболеваниями/Л.В. Гапонова [и др.]//Сб. докладов Всеармейской научно-практ. конф. «Состояние и проблемы лечебного питания и основные направления его совершенствования в лечебных учреждениях Министерства обороны Российской Федерации». - Санкт-Петербург, 2008.
5. Обогащенные напитки на соево-злаковой основе в лечебно-профилактическом и детском питании/Л.В. Гапонова [и др.]//Сб. материалов международной научно-практ. конф. «Пути интенсификации производства и переработки сельскохозяйственной продукции в современных условиях». - Волгоград, 2012.
6. Использование пробиотиков в функциональных продуктах на растительной и комбинированной ос-нове/Л.В. Гапонова [и др.]//Гастро-энтерология Санкт-Петербурга.-2009. - № 4. - С. 9.
BABY FOOD
7. Функциональные продукты на комбинированной зернобобовой и кедрово-соевой основе как оптимальное решение в питании людей, страдающих целиакией и непереносимостью компонентов коровьего молока/Л.В. Гапонова [и др.]//Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. - 2011. - № 4. - С. 6.
8. Сбалансированные продукты на соевой и комбинированной основе как профилактика нарушений пищевого поведения детей дошкольного и школьного возраста/Л.В. Гапонова [и др.]//Сб. материалов Всероссийской конф. «Современные технологии создания пищевых продуктов в рам-
ках требований государственной политики в области здорового питания». - Волгоград, 2009.
9. Соево-молочный концентрат -использование в качестве белкового обогатителя/Л.В. Гапонова [и др.]// Молочная промышленность.-2013. - № 10. - С. 62-63.
Роль зернобобовых продуктов и масличного сырья в решении актуальных проблем школьного питания
Ключевые слова
зернобобовые продукты; масличное сырье; школьное питание; лечебно-профилактическое питание.
Реферат
Во ВНИИ жиров разработана технология получения безглютеновых каш с добавлением сухой соевой основы, изолята соевого белка, сухой яблочной клетчатки, сухих плодоовощных порошков, витаминных премиксов, фруктозы, а также рецептуры стерилизованных сокосодержащих напитков длительного хранения на зернобобовой основе, стабилизированных пектинами.
Авторы
Гапонова Лилия Валентиновна, канд. техн. наук, Полежаева Татьяна Андреевна, канд. техн. наук, Матвеева Галина Алексеевна, Ловцова Людмила Борисовна, Степанова Антонина Петровна
ВНИИ жиров, 191119, Санкт-Петербург, ул. Черняховского, д. 10,
Гапонова Ольга Михайловна
СПБ ГУП КСП «Юность», Санкт-Петербург, пр. Космонавтов, д. 29/7, [email protected]
The Role of Grain Legumes Products and Oil Raw Material in Solving Actual Problems of School Meals
Key words
grain legumes products, oil-bearing raw materials, school meals, therapeutic and preventive nutrition.
Abstracts
In the Research Institute of Fats obtained the technology for production gluten-free porridges with addition of dry soy basis, isolate of soy protein, dried apple fiber, dried fruit and vegetable powders, vitamin premixes, fructose, as well as the formulation of sterilized long-term storage juice drinks on the basis of grain legumes, stabilized by pectin.
Authors
Gaponova Liliya Valentinovna, Candidate of Technical Science, Polezhaeva Tetyana Andreevna, Candidate of Technical Science, Matveeva Galina Alekseevna, Lovtsova Lyudmila Borisovna, Stepanova Antonina Petrovna
All-Russian Research Institute of Fats, 191119, 10, Chernyakhovskogo St., St. Petersburg, [email protected] Gaponova Olga Mikhaylovna
St. Petersburg State Unitary Enterprise «Complex of Social Nutrition «Youth», 29/7, Prospekt Kosmonavtov, St. Petersburg, [email protected]
