34. Способы и методы введения функциональных добавок в продукты.

Функциональные добавки являются основным компонентом рецептуры, придающим пищевым продуктам определенную направленность воздействия на конкретное заболевание. Проблема недостатка пищевых компонентов, в том числе и биологически активных, является проблемой не какой-либо отдельной группы людей, а всего населения нашей страны и многих других стран. Использование БАД включает четыре основных направления: ¨восполняет дефицит биологически активных компонентов в организме, за счет регулирования длительности употребления, изменения рациона и индивидуализации питания; ¨поддерживает нормальную функциональную активность организма и всех его систем; ¨ снижает риск заболеваний; ¨поддерживает микробиоценоз (состояние, при котором клиники еще нет, но уже отмечается уменьшение количества полезной и, наоборот, увеличение патогенной и условно-патогенной микрофлоры) и нормальное функцио-нирование ЖКТ. С функциями БАД тесно связаны их дозировки.

При применении пищевых добавок особое внимание уделяется их безопасности, при этом учитывается предельно допустимая концентрация в продуктах питания и допустимое суточное потребление их человеком. Допускается увеличение дозы некоторых БАД выше физиологических норм: например, витаминов группы В - 3 раза, Е и С - в 10 раз, минеральных веществ - до 6-кратной физиологической нормы и т.д. Однако, при увеличении физиологической нормы БАД необходимо помнить что они эффективны в определенных дозах и чрезмерное увеличение дозы может быть вредным для организма.

Постановлением правительства «О концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2005г» № 917 от 10 августа 1998 г. была признана необходимость использования БАД для улучшения здоровья населения. В документе поставлена задача активно расширять применение БАД, а для некоторых добавок, относящиеся к группе нутрицевтиков (препаратов, добавляемых непосредственно в пищевые продукты), рекомендуется увеличить потребление на 20-30%.

Рассматривая технологические процессы производства продуктов, предложена обобщенная схема введения БАД на разных этапах технологической обработки (рис.1). При выборе стадии введения БАД необходимо обращать внимание на их характеристики. Так, например, при добавлении витаминов в продукты, рассматривается температурный фактор и равномерность распределения их по объему продукта и т.д. Наиболее распространенным является введение БАД при составлении рецептурной смеси. Факторы, учитываемые, при введении БАД в ФПП, приведены на рис.2.

При выборе БАД важное значение имеет способ введения. БАД могут вводиться в сухом, смешанном виде (при введении не одной, а нескольких добавок) и в виде раствора, в виде геля, суспензии, белково-жировой эмульсии, в гидратированном виде, в составе рассолов. При этом важна последовательность введения и продолжительность технологических операций (выдержки, перемешВ сухом виде БАД вводят непосредственно в рецептурную смесь. В виде раствора БАД вводят на стадии составления рецептуры, на поверхность и в начинки продукта. При необходимости, т.е. при внесении небольшого количества БАД на большой объем продукта, для равномерного распределения по объему, применяют многократное разведение растворов, учитывая при этом количество воды предусмотренное рецептурой продукта. Смешанный способ используется при введении не одной, а нескольких БАД или в комплексе с технологическими (влияющими на свойства сырья и вырабатываемой продукции) и органолептико-корректирующими добавками. БАД в виде геля, эмульсий, в гидратированном виде, в составе рассолов, применяются, например, при внесении в фарш соевых белков. При невозможности введения дозы БАД, в один продукт (в связи с ухудшением вкуса или структуры продукта и т.п.), эта доза БАД разделяется на несколько взаимодополняемых продуктов, и в сумме составляет дозу, придающую функциональную направленность. В этом случае следует обязательно учитывать два фактора: ¨совместимость продуктов; ¨совместимость БАД с разрабатываемыми продуктами. Возможные варианты сочетаемости продуктов приведены в таблице 1.

БАД могут быть монофункциональными и полифункциональными. Полифункциональные добавки могут быть однородными (как, например, витамины) и разнородными (как, например, витамины в сочетании с белком или белок в сочетании с технологическими добавками). При этом добавки по действию имеют различную направленность (рис.3).

Способы введения БАД играют важную роль при создании ФПП. Сначала ставится задача выбора одного из трех вариантов введения: ¨внутрь продукта; ¨на поверхность продукта; ¨в сочетании первого и второго вариантов.

Затем рассматриваются особенности их добавления: ¨последовательность введения; ¨продолжительность восстановления, перемешивания, связывания и т.д; ¨максимальная температура, при которой снижается или прекращается действие; ¨ необходимое количество влаги; ¨ограничения и рекомендации по механической и тепловой обработке, хранению; ¨возможные частные ограничения, распространяемые на некоторые виды добавок.

35. Методы переработки растительного сырья

В современных условиях рыночной экономики в качестве первоочередной стоит проблема полного использования сырьевых ресурсов. Важную роль в решении этой проблемы должны сыграть организация рациональной переработки растительного сырья в экстракты, для использования в производстве продуктов питания.

Основным сырьем для производства экстрактов являются лекарственные растения, дикорастущие или культивируемые плоды и ягоды, содержащие значительное количество биологически активных веществ.

Технология переработки плодово-ягодного и лекарственно-технического сырья в экстракты включает следующие основные стадии.

При переработке плодово-ягодного сырья часть свежих плодов сушат, а другая замораживается и хранится при температуре минус 18 °С. При заморозке свежей ягоды происходит частичная потеря влаги и разрушается клеточная структура, что облегчает сокоотдачу.

При использовании свежего лекарственно-технического сырья после инспекции подвергают сушке до «воздушно-сухого состояния», которое в зависимости от вида сырья колеблется в пределах 12-14 % остаточной влажности, что не отражается на его качестве.

На следующей стадии высушенное и замороженное сырье измельчают. Измельченное плодово-ягодное и растительное сырье экстрагируют при массовом соотношении системы сырье÷экстрагент 1:10-1:15 при температуре 40-50 °С. В качестве растворителей применяют воду, этанол или их растворы в разных концентрациях. Использование таких экстрагентов позволяет варьировать спектр извлекаемых веществ или делить экстрактивные вещества на фракции, а применяя их последовательно, можно достичь практически полного извлечения экстрактивных веществ из растительного сырья. При этом можно получать экстракты не только разной биологической активности, но и совершенно другого типа действия.

Концентрирование экстрактов осуществляется до содержания 55-60 % сухих веществ на вакуум-выпарной установке при 48-50 °С, что обеспечивает сохранность термолабильных веществ растительного происхождения, благодаря этому полученные концентраты обладают химической и микробиологической стабильностью

Образовавшиеся в процессе переработки растительного сырья ингредиенты (шрот, жмых или клетчатка), необходимые для формирования гранул, сушатся и подвергаются дополнительно механическому измельчению до 0,01-0,02 мм для достижения оптимальных размеров частиц в готовом экстракте.

Процесс гранулирования осуществляется по «полумокрому» способу. Откалиброванные гранулы поступают на сушку, которая осуществляется при температуре 50-55 °C до остаточной влажности 5-6 %.

Прессование таблеток (брикетов) из гранул ведется при давлении, равном 50-150 МПа, что обусловлено индивидуальной прессуемостью гранул, полученных из различного плодово-ягодного или растительного сырья.

Готовые продукты фасуются и упаковываются в полимерную тару и отправляются на склад готовой продукции, где хранятся при температуре 20 °С.

Преимуществом данных технологий являются мягкие температур ные режимы и отсутствие других воздействий, оказывающих деструктивное влияние на биологически активные вещества, содержащиеся в сырье растительного происхождения в процессе его переработ ки, что позволяет получать любые композитные биологически активные смеси (жидкие, гранулированные, таблетированные) из различного плодово-ягодного и лекарственно-технического сырья принципиально новых свойств и качеств.

36. Методы определения биологической ценности белковых компонентов

Нужно отметить, что химическая оценка биологической ценности белков пассивна, поскольку отражает лишь потенциальную возможность белка в удовлетворении потребностей человека и животных. Конечный же результат зависит от особенностей структуры белка и атакуемости его со стороны пищеварительных протеиназ (пепсин, химотрипсин, трипсин и др.).

Биологическая доступность белковых веществ, характеризуется способностью расщепляться под действием пищеварительных ферментов на отдельные фрагменты (аминокислоты и пептиды), которые проникают через стенку кишечника и ассимилируются организмом. Биоактивность характеризует способность продукта стимулировать процессы внутреннего обмена веществ, секреторную функциональность. Биологическая доступность белка и степень его усвоения зависит от многих факторов. В частности, она обусловлена природой белка и его структурой, например, белки соединительной ткани расщепляются хуже, чем мышечные; нативные - хуже, чем денатурированные. Изменение физической структуры мяса (степени дисперсности за счет измельчения) и биохимической структуры белка (денатурация) повышают доступность компонентов действию пищеварительных ферментов. Образование надмолекулярных белковых структур в результате взаимодействия белковых частиц друг с другом или с молекулами некоторых других веществ понижает их биологическую доступность.

Также необходимо учитывать скорости переваривания белков отдельными ферментами желудочно-кишечного тракта. Определение степени расщепления и усвояемости белкового компонента мяса, как правило, производят двумя путями: в опытах in vivo и in vitro. В опытах in vitro в системах "пепсин-трипсин" либо с использованием реснитчатой инфузории Tetrachymena periformis моделируется процесс переваривания белков в желудочно-кишечном тракте. Однако, получить достоверное представление о биологической ценности белкового компонента и продукта можно лишь на основе опытов на животных и наблюдений за человеком, определяя степень фактической утилизации пищевых веществ в организме в процессе обмена веществ по характеру адсорбции белка и изменений росто-весовых показателей. На практике используют: коэффициент эффективности белка (КЭБ), биологическую ценность (БЦ), истинную перевариваемость (ИП) и коэффициент чистого использования белка (КИБ).

ИП характеризует главным образом способность белка распадаться под действием протеолитических ферментов пищеварительного тракта и всасываться через слизистую кишечника;

БЦ учитывает ту часть азота, которая фактически используется; она зависит преимущественно от сбалансированности изучаемых белков по аминокислотному составу и от одновременности введения этих метаболитов в кровеносную систему;

КИБ - отношение связанного азота к азоту, поглощенному с пищей; т. е. суммарная оценка, принимаемая в расчет при оценке биологической ценности и перевариваемости.

Биологические методы базируются на принципе азотного баланса в процессе жизнедеятельности организма. Поступивший в организм азот расходуется по двум направлениям после всасывания в пищеварительном тракте и поступает в кровеносную систему (перевариваемый азот) и выбрасывается с фекалиями. Перевариваемый азот удерживается организмом или катаболизируется (используется как источник энергии) и выделяется с мочой. Наконец, постоянное новообразование белков в организме из имеющихся происходит с потерей азота. Исходя из азотных фракций, можно установить различные соотношения, позволяющие характеризовать превращения белков в организме.

Различия в усвояемости влияют на утилизацию белков, в связи, с чем вводят поправки на усвояемость при пересчете потребности в эталонных белках в соответственные безопасные уровни потребления обычных смесей пищевых белков. Поскольку оценки безопасных уровней потребления основаны на данных, полученных при использовании белков молока, яиц, мяса и рыбы, усвояемость других белков выражают в сопоставлении с усвояемостью белков вышеперечисленных продуктов.

Для определения усвояемости белка измеряют содержание азота в пище и кале в опытах in vivo. Предполагаемая усвояемость белка (азота) и истинная усвояемость белка (азота) рассчитываются в соответствии с формулами (1) и (2):

Предполагаемая усвояемость

(%) = (I-F)*100/I; (1)

Истинная усвояемость

(%) = [I-(F-Fk)*100]/I, (2)

где I - общее количество азота употребленной пищи; F - количество азота, выделяемого с калом, на фоне тест-диеты; Fk - количество азота, выделяемого с калом, на фоне безбелковой диеты. Представим некоторые данные величин усвояемости белков человеком из пищевых продуктов.

Величины усвояемости белков у человека.

Хотя биологические методы достаточно объективны, однако дороги в исполнении, требуют длительного времени и большого количества материалов для анализа. Химические методы, в связи с этим, имеют существенные преимущества. Наиболее известны подходы, основанные на определении аминокислотного состава, когда выделяют лимитирующие аминокислоты, а затем проводят сравнение со стандартным белком. При этом подсчитывают сумму лимитирующих аминокислот и выражают в процентах от суммы всех аминокислот, либо сравнивают соотношение незаменимых аминокислот с тем же показателем в идеальном белке.

В последнее время стали очень популярны ферментативные методы, поскольку позволяют искусственно создать условия, максимально приближенные к условиям живого организма. Например, перевариваемость белков in vitro широко используется в аналитической практике.

Более полное суждение о биологической ценности белков дает показатель так называемого аминокислотного скора. Для каждой из незаменимых аминокислот лимитирующей качество белка является та, показатель аминокислотного скора которой является наименьшим.

37. Пищевая ценность функциональных пищевых продуктов.

Пищевые функциональные продукты различны по химическому составу, перевариваемости, характеру воздействия на организм человека, что надо учитывать при построении лечебных диет и выборе оптимальных способов кулинарной обработки продуктов. Продукты питания характеризует их пищевая, биологическая и энергетическая ценность. Пищевая ценность - общее понятие, включающее энергоценность продуктов, содержание в них пищевых веществ и степень их усвоения организмом, органолептические достоинства, доброкачественность (безвредность). Более высока пищевая ценность продуктов, химический состав которых в большей степени соответствует принципам сбалансированного и адекватного питания, а также продуктов - источников незаменимых пищевых веществ. Энергетическая ценность определяется количеством энергии, которую дают пищевые вещества продукта: белки, жиры, усвояемые углеводы, органические кислоты. Биологическая ценность отражает прежде всего качество белков в продукте, их аминокислотный состав, перевариваемость и усвояемость организмом. В более широком смысле в это понятие включают содержание в продукте других жизненно важных веществ (витамины, микроэлементы, незаменимые жирные кислоты).

Пищевые функциональные продукты различны по химическому составу, перевариваемости, характеру воздействия на организм человека, что надо учитывать при построении лечебных диет и выборе оптимальных способов кулинарной обработки продуктов. Продукты питания характеризует их пищевая, биологическая и энергетическая ценность. Пищевая ценность - общее понятие, включающее энергоценность продуктов, содержание в них пищевых веществ и степень их усвоения организмом, органолептические достоинства, доброкачественность (безвредность). Более высока пищевая ценность продуктов, химический состав которых в большей степени соответствует принципам сбалансированного и адекватного питания, а также продуктов - источников незаменимых пищевых веществ. Энергетическая ценность определяется количеством энергии, которую дают пищевые вещества продукта: белки, жиры, усвояемые углеводы, органические кислоты. Биологическая ценность отражает прежде всего качество белков в продукте, их аминокислотный состав, перевариваемость и усвояемость организмом. В более широком смысле в это понятие включают содержание в продукте других жизненно важных веществ (витамины, микроэлементы, незаменимые жирные кислоты).

Кисломолочные продукты. Молоко - источник полноценного белка, богато кальцием, содержит достаточно полный набор витаминов, однако их содержание нестабильно и несбалансировано. Оно богато витаминами А, В2, и РР, а содержание дефицитных в рационе россиян витаминов С, В1 и фолиевой кислоты в нем гораздо ниже. Суточную дозу витамина. С и фолиевой кислоты можно получить лишь с тремя литрами молока, а для полного обеспечения организма витамином В1 необходимо потреблять молока от четырёх до десяти литров Функциональные свойства молочных продуктов могут быть повышены добавлением витаминов (А, Д, Е, бета - каротина), минеральных веществ (магний, железо, йод, фтор), а также пищевых волокон (пектина), микроорганизмов.

· Молочные продукты с приставкой «био» содержат живые клетки бифидобактерий или бифидогенные факторы. Йогурты, творог, десерты, кисломолочные продукты насыщают ягодами, фруктами, овощами, витаминами, микроорганизмами и др. Обогащенные молочные продукты могут быть эффективны для предупреждения сердечно - сосудистых, желудочное кишечных заболеваний, остеопороза и других болезней.

· Кондитерские изделия - печенье, конфеты, шоколад, зефир и другие, обогащаются витаминами, микроэлементами, пищевыми волокнами, и другие.

· Безалкогольные напитки. Этот вид продуктов составляет более 7% от общего объема ежедневно потребляемой пищи. Напитки являются самым технологичным продуктом для создания новых видов обогащенных продуктов, поскольку введение в них новых ингредиентов не представляет большой сложности. Обогащенные витаминами, микроэлементатами, пищевыми волокнами, растительными компонентами напитки могут использоваться для предупреждения сердечно - сосудистых, желудочно - кишечных заболеваний, интоксикаций и другие. К обогащенным напиткам относятся:

ь Здоровые напитки. На рынке эти напитки наиболее популярны и предназначены для широкого круга населения. Они обогащаются витаминами, минералами, ненасыщенными жирными кислотами и пищевыми волокнами. Основу здоровых напитков, как правило, составляют вода, фруктовый и овощной соки, а также их смеси.

Напитки - нутрицевтики характеризуются повышенной пищевой ценностью или обладают выраженной биологической активностью. Они необходимы для обогащения рациона питания человека дополнительными пищевыми веществами, в том числе эссенциальными. Они улучшают процессы пищеварения, усиливают защитные свойства организма, способствуют укреплению костей и мышц, улучшают рост детей, снижают уровень холестерина, способствуют выведению тяжелых металлов и токсинов.

Спортивные и энергетические напитки - они снабжают энергией работающие мышцы, поддерживают или улучшают работоспособность организма, компенсируют потери жидкости при физических нагрузках. Эта группа напитков включает как специальные напитки для профессионалов, так и освежающие легкие напитки с минеральными веществами, рассчитанные на широкий круг потребителей.

· Масло - жировые продукты. Эта группа обогащенных продуктов представлена комбинированными (облегченными) маслами и низкожирными маргаринами, майонезами с функциональными ингредиентами, низкожирными маслопродуктами (масляные и сливочные пасты, масла с комбинированной жировой фазой). Маргарин и растительные масла - основные источники ненасыщенных жирных кислот - способствуют предупреждению сердечно - сосудистых заболеваний. Для усиления функционального действия в них могут быть добавлены такие ингредиенты, как витамины A, D, Е, некоторые триглицериды, структурированные липиды. Эти продукты с пониженной энергетической ценностью эффективны для предупреждения ожирения и при других заболеваниях.

· Рыбопродукты и нерыбные объекты промысла являются одним из перспективных источников белка и целого ряда незаменимых пищевых веществ: витаминов, полиненасыщенных жирных кислот, йода и так далее. Для придания им дополнительных полезных свойств разработаны технологии включения в их состав витаминно - минеральных премиксов и других компонентов.

· Мясные продукты всегда бедны микронутриентами, что особенно усугубляется в последние годы. Обогащение витаминами, микроэлементами, фитокомплексами и другими биологически активными веществами значительно повышает их биологическую ценность.

· Приправы. Обогащение приправ является перспективным направлением, так как они постоянно используются разными группами населения и позволяют обогащать продукты как в процессе, так и после кулинарной обработки. Причем это касается таких продуктов, в которые другими способами невозможно внести дополнительные ингредиенты - салаты, гарниры, цельное мясо и рыба. Соусы, майонезы, соль, солезаменители, набор пряностей и специй позволяют обогащать продукты йодом и другими микроэлементами, витаминами, фитокомплексами, ПНЖК и многими минорными компонентами.

38. Маркировка функциональных пищевых продуктов.