Содержание к диссертации
Введение
1. Теоретические основы создания функциональных пищевых продуктов и биологически активных добавок 16
1.1 Физиологическая роль белков и аминокислот в деятельности организма 19
1.2 Физиологическая роль липидов в деятельности организма 22
1.2.1 Физиологическая активность фосфолипидов и их роль в деятельности организма 24
1.2.2 Физиологическая роль полиненасыщенных жирных кислот в деятельности организма 27
1.3 Физиологическая роль углеводов в деятельности организма 31
1.4 Физиологическая роль витаминов и витаминоподобных веществ в деятельности организма 33
1.5 Физиологическая роль минеральных элементов в деятельности организма 41
1.6 Анализ состояния рынка функциональных пищевых продуктов и биологически активных добавок 45
1.7 Сырьевой фактор - основной фактор в формировании потребительских свойств функциональных пищевых продуктов и биологически активных добавок 61
1.8 Метод механохимической активации - эффективный метод регулирования свойств растительного сырья 65
2. Методическая часть 72
2.1 Методы исследования исходного сырья, биологически активных добавок и функциональных пищевых продуктов 72
2.2 Методы медико-биологических и клинических исследований биологически активных добавок и функциональных пищевых продуктов 85
3 Анализ пищевого статуса и физиологическое обоснование необходимости создания функциональных пищевых продуктов 90
4 Анализ взаимосвязи пищевого статуса с заболеваемостью и болезненностью населения 93
5 Маркетинговые исследования потребительских мотиваций и анализ сегмента рынка функциональных пищевых продуктов 107
6 Теоретическое и экспериментальное обоснование выбора растительного сырья для создания биологически активных добавок 122
6.1 Обоснование выбора семян винограда и выжимок томатов в качестве сырья для создания биологически активных добавок 122
6.2 Обоснование выбора солода ячменя и солода чечевицы в качестве сырья для создания биологически активных добавок 128
7 Исследование влияния механохимической активации на состав и свойства растительного сырья и разработка технологических режимов получения биологически активных добавок 133
7.1 Исследование влияния механохимической активации на состав и свойства семян винограда 133
7.2 Исследование влияния механохимической активации на состав и свойства выжимок томатов 141
7.3 Исследование влияния механохимической активации на состав и свойства солода ячменя и солода чечевицы 148
8 Исследование потребительских и медико-биологических свойств компонентов для создания функциональных пищевых продуктов 154
8.1 Исследование потребительских и медико-биологических свойств фосфолипидных биологически активных добавок серии «Витол» 154
8.2 Исследование потребительских и медико-биологических свойств биологически активных добавок «Энотокол» и «Янтарная» 162
8.3 Исследование потребительских свойств биологически активных добавок на основе солода ячменя и солода чечевицы 170
9 Разработка метода многокритериальной оптимизации рациона питания по показателям сбалансированности и функциональности 174
10 Создание функциональных пищевых продуктов на основе растительного сырья 178
10.1 Разработка рецептур и технологии функциональных пищевых продуктов 178
10.2 Оценка потребительских свойств разработанных функциональных пищевых продуктов 187
10.3 Медико-биологические свойства функциональных пищевых продуктов 198
10.4 Клинико-биологические свойства функциональных пищевых продуктов 203
11 Опытно-промышленные испытания и выработка опытных партий функциональных пищевых продуктов 212
12 Оценка экономической эффективности разработанных технологических и технических решений 216
Заключение 220
список использованной литературы 224
Приложения 252
- Физиологическая роль полиненасыщенных жирных кислот в деятельности организма
- Анализ взаимосвязи пищевого статуса с заболеваемостью и болезненностью населения
- Обоснование выбора семян винограда и выжимок томатов в качестве сырья для создания биологически активных добавок
- Исследование влияния механохимической активации на состав и свойства выжимок томатов
Введение к работе
Одним из приоритетных направлений Государственной политики индустриально развитых стран является обеспечение продовольственной безопасности и формирование системы здорового питания. В России концепция улучшения здоровья и сохранения генофонда нации путем оптимизации структуры питания за счет введения в рацион функциональных пищевых продуктов получила официальное признание в 2000 году.
По данным института питания РАМН у большинства населения России выявлены нарушения полноценного питания, обусловленные, как недостаточным потреблением пищевых веществ, так и нарушением их пищевого статуса, т.е дефицитом потребления растительных жиров, полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, полноценных белков, в том числе растительных, большинства витаминов и, прежде всего, витаминов антиоксидантного ряда - С, Е, провитаминов, минеральных веществ - железа, кальция, микроэлементов, особенно селена, цинка, фтора и йода, а также выраженным дефицитом пищевых волокон полисахаридной природы - пектина, целлюлозы и гемицеллюлоз.
В связи с необходимостью улучшения структуры питания в условиях неблагоприятной экологической обстановки в стране из-за продолжающегося загрязнения окружающей среды актуальны исследования с целью создания новых функциональных пищевых продуктов и БАД, потребление которых позволит повысить защитные функции организма человека и нормализовать его пищевой статус.
Для реализации «Концепции Государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005г.» в Южном регионе страны имеются большие неиспользуемые возможности, включая
сырьевую и промышленную базы, для получения функциональных пищевых
продуктов и биологически активных добавок растительного происхождения.
Функциональные пищевые продукты являются сложными
многокомпонентными системами, создание которых невозможно без использования биологически активных добавок (БАД), обладающих направленной физиологической активностью, а также обеспечивающих формирование требуемых для пищевых продуктов потребительских свойств.
Вопросам переработки растительного сырья, сохранения биологической ценности и эффективности вырабатываемой пищевой отраслью продукции и исследованиям, направленным на разработку новых направлений в технологии производства и переработки растительного сырья, отечественными учеными уделяется постоянно внимание.
Большой вклад в решение фундаментальных основ технологий переработки растительного сырья, ориентированных на выпуск соответствующей мировым стандартам высококачественной и высокопитательной продукции, в том числе функционального назначения, внесли исследования В.Г. Щербакова, В.В. Ключкина, В.М. Позняковского, А.П. Нечаева, А.А. Кочетковой, Г.И. Касьянова, Л.Г. Елисеевой, Т.Н. Ивановой, В.Г. Лобанова, А.Ю. Шаззо, В.И. Мартовщука, Т.Н. Тимофеенко, С.А. Калманович, Е.П. Корненой, Г.М. Зайко, И.П.Артеменко и ряда других ученых.
Фундаментальные приоритетные исследования, обосновавшие биологические механизмы влияния алиментарных факторов на организм человека на клеточном и субклеточном уровнях, позволили сформулировать вытекающие из концепции сбалансированного питания принципы проектирования диет для направленной коррекции нарушенного звена в
обменных процессах организма человека, путем включения в рационы продуктов функционального назначения.
Особую актуальность приобрели эти исследования в последние годы в связи с развитием новой, пограничной между наукой о питании и фармакологией, области знаний, называемой рядом авторов фарманутрициологией.
Основателем этого направления является академик А.А. Покровский. Большой вклад в развитие этой области науки внесли исследования таких ученых, как М.А. Самсонов, М.М. Левачев, В.А. Тутельян, В.А. Мещерякова, В.М. Позняковский и др., определившие все возрастающий интерес к биологически активным добавкам, получаемым из природного сырья, позволяющим регулировать обменные, пищеварительные и адаптационные функции организма.
В то же время, несмотря на интенсивные исследования в области создания природных БАД, актуальность этой проблемы, а также проблемы создания функциональных пищевых продуктов на основе растительного сырья, является очевидной.
Одна из причин этого - отсутствие комплексного системного подхода к анализу сырьевых, в том числе, перспективных вторичных растительных ресурсов, обусловленных многовариантностью их химического состава и технологических процессов при промышленной переработке.
К сожалению, нерешенной проблемой является отсутствие методических подходов к созданию БАД и функциональных пищевых продуктов, санитарно-гигиенической оценки их безопасности и эффективности при экспериментальной апробации. Отсутствие системного подхода затрудняет оценку результатов по диетической коррекции
нарушений в обмене веществ, а также в определении норм потребления для включения продуктов в рацион питания.
В связи с этим решение проблемы получения физиологически полноценных экологически чистых натуральных функциональных пищевых продуктов невозможно без теоретической и экспериментальной разработки концепции создания новых рецептур и технологических решений, гарантирующих сохранение нативной физиологической ценности сырьевых компонентов; обоснования целесообразности включения в состав пищевых продуктов веществ, проявляющих антиоксидантную и витаминную активность; оптимизации состава создаваемых функциональных продуктов с заданными свойствами, а также их апробации в медико-биологических испытаниях.
В качестве перспективных компонентов для создания функциональных пищевых продуктов практический интерес представляют фосфолипидные БАД, полученные из семян подсолнечника отечественной современной селекции, а в качестве сырья для создания БАД - вторичные растительные ресурсы - семена винограда, выжимки томатов и зерно злаковых и бобовых растений, богатых функциональными ингредиентами,~в том числе пищевыми волокнами, незаменимыми аминокислотами, макро-, микроэлементами и витаминами.
Целью работы являлось теоретическое и экспериментальное обоснование создания функциональных пищевых продуктов и биологически активных добавок на основе растительного сырья, отвечающих современным требованиям науки о питании.
В соответствии с поставленной целью работы необходимо было решить следующие основные задачи:
проведение системной оценки пищевого статуса населения Краснодарского края и выявление дефицита в рационе питания необходимых физиологических нутриентов;
проведение анализа взаимосвязи пищевого статуса с заболеваемостью и болезненностью населения Краснодарского края;
проведение маркетинговых исследований и анализ потребительских мотиваций и предпочтений для выявления потенциальных возможностей на рынке функциональных продуктов питания;
обоснование применения в качестве сырья для функциональных БАД вторичного растительного сырья - семян винограда, выжимок томатов, обработанных с применением метода механохимической активации, для повышения их потребительских и медико-биологических свойств;
обоснование целесообразности создания БАД на основе солода ячменя и солода чечевицы и выявление влияния метода механохимической активации на потребительские свойства полученных БАД;
обоснование целесообразности и эффективности применения в рецептурах функциональных продуктов БАД серии «Витол», полученных из фосфолипидного комплекса семян подсолнечника современной селекции;
обоснование научной концепции формирования компонентного состава функциональных пищевых продуктов с заданными свойствами;
разработка метода многокритериального прогнозирования и оптимизации состава и свойств физиологически активных компонентов функциональных продуктов с заданными свойствами;
разработка рецептур и установление взаимовлияния рецептурных компонентов и их состава на потребительские и медико-биологические свойства разработанных функциональных пищевых продуктов;
разработка комплектов технической документации на БАД и функциональные пищевые продукты;
оценка экономической эффективности от внедрения результатов исследования.
Научная концепция. Научная концепция состоит в интегральном системном подходе к формированию безопасности, пищевой ценности и функциональных свойств пищевых продуктов на основе выявления значимости и комплексного регулирования сырьевых и технологических факторов, а также создания метода прогнозирования и оптимизации ингредиентного состава продуктов с заданными потребительскими и физиологически функциональными свойствами.
Научная новизна. Разработан метод многокритериального прогнозирования и оптимизации качественного и количественного состава физиологически активных функциональных пищевых ингредиентов и создания функциональных пищевых продуктов с заданными потребительскими и физиологическими свойствами, установлена взаимосвязь химического состава, физико-химических свойств и медико-биологических характеристик разработанных новых функциональных продуктов.
Научная новизна разработанного метода и научной концепции состоит в применении оригинального математического аппарата, обеспечивающего решение многофакторных оптимизационных задач при наличии многоуровневых целевых функций с определением генеральной целевой функции, обеспечивающей прогнозирование и создание пищевых продуктов с заданными функциональными свойствами, целесообразность включения в рецептуры основных компонентов и разработанных добавок с
учетом минимизации денежных затрат и особенностей пищевого статуса населения Краснодарского края.
Проведена системная оценка пищевого статуса населения Краснодарского края, позволившая установить значительный дефицит в рационах питания в таких физиологически функциональных пищевых ингредиентах, как фосфолипиды, пищевые волокна, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины и провитамины, в том числе антиоксидантного ряда, макро- и микроэлементы.
Впервые проведены маркетинговые исследования, результаты которых позволили проанализировать потребительские мотивации и выявить сегмент рынка, на котором функциональные пищевые продукты будут максимально востребованы.
Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и эффективность применения семян винограда и выжимок томатов в качестве сырья для получения функциональных БАД. Показано, что обработка семян винограда и выжимок томатов с применением метода механохимической активации (МХА) позволяет получить функциональные БАД, имеющие высокие органолептические, физико-химические и медико-биологические свойства, а также пищевую ценность.
Теоретически и экспериментально обосновано, что в качестве сырья для получения БАД эффективно и целесообразно использовать солод ячменя и солод чечевицы, не содержащие антипитательных веществ и имеющие высокую пищевую ценность. Впервые показано, что обработка солода ячменя и солода чечевицы с применением метода МХА позволяет получать новые БАД, имеющие высокие органолептические и физико-химические показатели, а также пищевую ценность.
Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и эффективность применения в качестве основных компонентов для создания функциональных продуктов, обеспечивающих в рационах питания восполнение дефицита фосфолипидов, фосфолипидных БАД серии «Витол»- «Витол», «Витол-Холин» и «Витол-ФЭИ», полученных из фосфолипидов семян подсолнечника современной селекции.
Теоретически и экспериментально обоснована эффективность применения БАД «Энотокол» из семян винограда, БАД «Янтарная» из выжимок томатов, БАД «Чечевичка» из солода чечевицы и БАД «Колосок» из солода ячменя в качестве основных компонентов для создания функциональных пищевых продуктов.
Впервые показано положительное влияние выбранных компонентов на формирование потребительских свойств и физиологическую ценность разработанных функциональных пищевых продуктов, установлены сроки их хранения, обеспечивающие безопасность и максимальное сохранение потребительских свойств.
Впервые выявлены и проанализированы медико-биологические свойства разработанных функциональных пищевых продуктов, заключающиеся в нормализации липидного и углеводного обмена, показателей системы «Перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита» («ПОЛ-АОЗ»), а также обеспечивающие антитоксическую защиту организма.
Новизна подтверждена 7 патентами РФ и 26 решениями о выдаче патентов РФ.
Практическая значимость. По результатам маркетинговых исследований и мониторинга пищевого статуса выявлены предпочтения и потребительские мотивации, положенные в основу при разработке рецептур,
объемов производства и дозировки приёма функциональных пищевых продуктов.
Физиологически обоснованы и разработаны рецептуры функциональных пищевых продуктов серии «Биостатус».
Разработаны комплекты технической документации на БАД из растительного сырья, включающие технические условия и технологические инструкции на их производство.
Разработаны комплекты технической документации, включающие технические условия на «Функциональные пищевые продукты серии «Биостатус» и технологическую инструкцию на их производство.
Медико-биологическая апробация разработанных БАД и функциональных пищевых продуктов показала высокую эффективность их применения в рационах питания.
На основании данных, полученных при изучении взаимосвязи болезненности и заболеваемости и пищевого статуса населения Краснодарского края, разработана Губернаторская программа «Здоровье -функция питания» на период 2005-2007 гг., а также мероприятия по ее реализации, направленные на оздоровление населения Краснодарского края.
На основании анализа теоретических и экспериментальных исследований разработан проект Государственной программы «Товарная безопасность России», а также мероприятия по ее реализации в России.
На защиту выносятся следующие основные положения:
выдвинутая научная концепция формирования компонентного состава функциональных пищевых продуктов с заданными свойствами;
теоретическое обоснование необходимости создания функциональных пищевых продуктов и биологически активных добавок;
результаты системной оценки пищевого статуса населения Краснодарского края и выявление дефицита в рационе питания необходимых физиологических нутриентов;
выявленная взаимосвязь пищевого статуса с заболеваемостью и болезненностью населения Краснодарского края;
результаты маркетинговых исследований и анализ потребительских мотиваций и предпочтений для выявления потенциальных возможностей на рынке функциональных продуктов питания;
- результаты теоретического и экспериментального обоснования
применения в качестве сырья для функциональных БАД вторичного
растительного сырья - семян винограда, выжимок томатов, обработанных с
применением метода механохимической активации, для повышения их
потребительских и медико-биологических свойств;
— результаты теоретического и экспериментального обоснования
целесообразности создания БАД на основе солода ячменя и солода
чечевицы и выявление влияния метода механохимической активации на
потребительские свойства полученных БАД;
результаты теоретического и экспериментального обоснования целесообразности и эффективности применения в рецептурах функциональных продуктов БАД серии «Витол», полученных из фосфолипидного комплекса семян подсолнечника современной селекции;
разработанный метод многокритериального прогнозирования и оптимизации состава и свойств физиологически активных компонентов функциональных продуктов с заданными свойствами;
разработанные рецептуры и установленное взаимовлияние рецептурных компонентов и их состава на потребительские и медико-
биологические свойства разработанных функциональных пищевых продуктов;
разработанные комплекты технической документации на БАД и функциональные пищевые продукты;
результаты оценки экономической эффективности от внедрения разработанных технологических и технических решений.
Физиологическая роль полиненасыщенных жирных кислот в деятельности организма
Важным показателем качества жировых компонентов является биологическая эффективность, отражающая содержание в них полиненасыщенных жирных кислот /1,4,16/.
В последние годы отмечается повышенный интерес исследователей к представителям полиненасыщенных жирных кислот, поскольку было установлено их участие в реализации фундаментальных процессов, протекающих в липидном бислое клеточных мембран.
Известно, что полиненасыщенные жирные кислоты являются структурными элементами фосфолипидов и служат непосредственными предшественниками их биосинтеза /23/. щ Показано, что исключение из рациона питания полиненасыщенных жирных кислот приводит к серьезным нарушениям процессов жизнедеятельности организма (отставанию в росте, возникновению дерматитов, повреждению печени, почек, изменению клеточных мембран и их свойств, ухудшению репродуктивной функции) /26,29,64/. Установлено, что высокой физиологической активностью отличается лишь линолевая и линоленовая кислоты /62,63/, что дало основание рассматривать эти кислоты в качестве незаменимого фактора питания. Установлено, что арахидоновая кислота синтезируется в организме и поэтому собственно незаменимым фактором питания является ее предшественник - линолевая кислота. Имеются сведения о биологических эффектах эйкозапентаеновой и докозагексаеновых кислот - наиболее известных гомологов ряда соЗ - кислот в организме человека, проявляющих специфические функции. Так, докозагексаеновая кислота (22:6 соЗ) - обязательный компонент ряда структурных липидов, преимущественно нервной ткани, тканей репродуктивных органов, фосфатидилэтаноламинов сетчатки глаза /65,66/, серого вещества мозга человека /67/. При дефиците ее предшественника - линоленовой кислоты в рационе крыс у потомства наблюдалось снижение содержания жирной кислоты (22:6 юЗ) в липидах сетчатки /68/. Учитывая это, понятна необходимость поступления в организм докозагексаеновои кислоты или ее предшественника-кислоты с индексом (18:3 юЗ), необходимой для биосинтеза ряда биологически активных веществ (простагландинов, тромбоксанов, простоциклинов), оказывающих разноообразное физиологическое регуляторное действие, в том числе и иммуномоделирующее /69,70/. Дефицит линолевой и эйкозапентаеновой кислот способствует развитию диабета, атеросклероза с сопутствующими тромбоэмболическими состояниями и гипертонической болезнью /70/. Особо важную роль полиненасыщенные жирные кислоты играют в регулировании метаболизма липидов, активации процессов, способствующих этерификации холестерина /4/. Механизм подобного действия полиненасыщенных жирных кислот отличается от действия фосфолипидов, включающих данные компоненты. Фосфолипиды преимущественно захватывают и в таком виде транспортируют холестерин.
Полиненасыщенные жирные кислоты этерифицируют его, образуя подвижные эфиры холестерина, которые выводятся из организма; при отсутствии полиненасыщенных жирных кислот холестерин этерифицируется насыщенными жирными кислотами и образует эфиры, остающиеся на стенках сосудов, что приводит к развитию атеросклероза. Гиполипидимическое, гипотензивное (понижающее артериальное давление) и тромболитическое действие (профилактика образования тромбов, а, следовательно, инфарктов и инсультов) полиненасыщенных жирных кислот о -3 и о -6, обусловлено воздействием этих кислот на структурно-функциональное состояние клеточных мембран /71/.
Увеличение в питании больных сахарным диабетом доли эссенциальных жирных кислот рассматривается, как полезное диетологическое вмешательство в комплексную терапию этого тяжелого заболевания /72/.
В настоящее время установлено влияние липидов рациона питания на иммуннологический статус организма, отмечен положительный эффект введения полиненасыщенных жирных кислот при некоторых воспалительных заболеваниях /73/.
Современный уровень знаний о биологической значимости и механизмах действия эссенциальных жирных кислот, разработки в области создания "щадящих" технологий выделения липидов, возможности применения высокоэффективных ингибиторов для стабилизации их к окислению, достижения в разработке совершенных форм упаковки и дозирования вызвали новую волну заинтересованности к проблеме применения липидов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, для функционального питания.
Приведенные данные свидетельствуют о необходимости компенсации недостаточности полиненасыщенных жирных кислот в рационе питания.
Анализ взаимосвязи пищевого статуса с заболеваемостью и болезненностью населения
Одним из основных путей преодоления экономического кризиса и насыщения потребительского рынка конкурентноспособными товарами является изыскание инновационного сырья, создание БАД и новых композиций продуктов на их основе, внедрение в производство прогрессивных методов обработки сырья и технологий, обеспечивающих высокое качество готовых продуктов.
Ассортимент функциональных пищевых продуктов и БАД требует более детального обсуждения в каждом конкретном случае, а также разработки технологии их получения, оптимально удовлетворяющей формированию желаемой функциональной направленности /181-184/. Установлено, что сырьё, используемое для производства функциональных БАД и пищевых продуктов, должно удовлетворять следующим требованиям: - обладать совместимостью и не иметь негативных взаимодействий; - отвечать критериям спецификации качества, установленным для каждого конкретного случая, включающим химическую стабильность, внешний вид, биоактивность и однородность; - сохраняемость должна быть максимальной на протяжении всего процесса производства и хранения; - иметь сравнительно низкую стоимость, так как БАД и продукты должны быть доступны для всех слоев населения. Биологически активные добавки к пище (БАД) принято делить на две группы: нутрицевтики и парафармацевтики. Нутрицевтики - это источники витаминов, полиненасыщенных жирных кислот, макро- микроэлементов, пищевых волокон и др. Парафармацевтики - биологически активные добавки к пище, применяемые для профилактики, вспомогательной терапии и поддержки функциональной активности органов и систем организма человека в пределах физиологической границы /185/. Следует отметить, что содержание физиологически функциональных пищевых ингредиентов в продуктах функционального назначения составляет от 10 до 50 % от среднесуточной нормы, а в продуктах специального назначения - в пределах суточной потребности. В рецептуры функциональных пищевых продуктов входят различные белковые, витаминные и минеральные обогатители, пищевые волокна, натуральные органические кислоты и др., которые и придают им функциональную направленность /125, 186-189/. В последнее время в литературе, посвященной продуктам специального и диетического назначения при различных расстройствах эндокринной и пищеварительной систем, всё больше внимания уделяется пищевым волокнам /188-191/. Для обеспечения необходимого баланса растворимых и нерастворимых пищевых волокон, улучшения минерального состава и снижения энергетической ценности высокоуглеводных продуктов рекомендуется использование вторичных ресурсов переработки растительного сырья. Среди доступных вторичных ресурсов - источников пищевых ингредиентов малоизученными являются вторичные ресурсы переработки растительного сырья, такие, как выжимки семян, плодов и овощей, например, семена винограда и выжимки томатов. Наряду с указанными источниками растительного происхождения, значительное место занимают зерно злаковых и бобовых, а также продукты их переработки/146, 192/. В последние годы всё больше внимания уделяется расширению региональных сырьевых ресурсов. Создание функциональных продуктов и БАД с использованием местного сырья, как правило, не связано с изменением привычек и традиций в организации и структуре питания, что имеет огромное значение в плане социальной адаптации среди различных групп населения. Анализ имеющейся информации показал, что при создании поликомпонентных функциональных продуктов и БАД можно выделить следующие основные группы свойств, характеризующих сырьё: безопасность, нутриентная адекватность, метаболическая адекватность, функциональность, сохраняемость и сопоставимая ресурсность. Использование высококачественного сырья определяет потребительские свойства, биоусвояемость, безопасность и сохраняемость готового продукта. Пищевая ценность продукта определяется содержанием в нём необходимого количества нутриентов, доброкачественностью, биологической ценностью и эффективностью, усвояемостью, то есть совокупностью всех полезных характеристик/3,16/. Однако, не менее важное значение для характеристики их пищевой ценности имеют и органолептические показатели, такие, как вкус, аромат и внешний вид. Биоусвояемость определяется степенью усвояемости нутриентов, входящих в состав готового продукта. Известно, что продукты переработки злаковых и бобовых, семена винограда, выжимки томатов и фосфолипидные добавки растительного происхождения легко усваиваются организмом, что подтверждается многочисленными исследованиями /36,37,193-202/. На основании вышеизложенного можно заключить, что в настоящее время актуальными являются исследования, направленные на поиски новых видов нетрадиционного сырья, в том числе вторичных ресурсов, создание эффективной технологии и способов их переработки, обеспечивающих регулирование потребительских свойств получаемых на их основе БАД и пищевых продуктов. Одним из перспективных способов регулирования свойств растительного сырья в процессе его переработки является метод механохимической активации /200/.
Обоснование выбора семян винограда и выжимок томатов в качестве сырья для создания биологически активных добавок
Семена винограда представляли сортосмесь белых и красных сортов, отобранные на винзаводах Темрюкского и Анапского районов, при этом учитывали особенности технологии переработки винограда, а именно, отделение выжимок до брожения и последующее высушивание семян.
Выжимки томатов были отобраны на консервном заводе совхоза "Солнечный" Краснодарского края и на Адыгейском консервном комбинате. В таблице 6.1 приведен химический состав семян винограда и выжимок томатов. Из приведенных данных видно, что семена винограда и выжимки томатов содержат в своем составе ряд физиологически ценных ингредиентов - растительные белки, липиды и пищевые волокна. Учитывая, что биологическая ценность растительного сырья обусловлена аминокислотным составом белков, изучали состав незаменимых аминокислот, содержащихся в белках семян винограда и выжимок томатов. В таблице 6.2 приведены полученные данные. Из приведенных данных видно, что аминокислотный состав белков семян винограда и выжимок томатов представлен всеми незаменимыми аминокислотами. Учитывая, что биологическая эффективность липидов обусловлена их жирнокислотным составом, и, в первую очередь, содержанием полиненасыщенных жирных кислот, исследовали качественный и количественный состав жирных кислот. Из приведенных данных видно, что в составе липидов семян винограда содержится до 90,5% ненасыщенных жирных кислот (из них 68,1% полиненасыщенных), а в липидах выжимок томатов до 82% (из них 56,0% полиненасыщенных), что говорит о высокой биологической эффективности исследуемых объектов. Из приведенных данных видно, что семена винограда и выжимки томатов в своем составе в достаточном количестве содержат водо- и жирорастворимые витамины. Учитывая важное значение макро- и микроэлементов для питания, исследовали их качественный и количественный состав. Из приведенных данных можно сделать вывод о богатом минеральном составе виноградных семян и выжимок томатов. В таблице 6.6 приведены микробиологические показатели семян винограда и выжимок томатов. Из данных, приведенных в таблице 6.6, видно, что исследуемые объекты по микробиологическим показателям соответствуют требованиям СанПиН. В таблице 6.7 приведены показатели безопасности семян винограда и выжимок томатов. Установлено, что по показателям безопасности семена винограда и выжимки томатов также соответствуют требованиям СанПиН. Учитывая это, можно сделать вывод о том, что семена винограда и выжимки томатов являются ценным сырьем для создания БАД и основных компонентов функциональных пищевых продуктов, однако, для этого необходимо разработать специальные технологические режимы их переработки. Ранее в наших работах было показано, что в качестве сырья для получения БАД целесообразно и эффективно использовать не зерно ячменя и чечевицы, а продукты их соложения, т.е. солод ячменя и солод чечевицы. В таблице 6.8 приведен химический состав, в таблице 6.9 - состав минеральных элементов, а в таблице 6.10 - состав незаменимых аминокислот белков солода ячменя и солода чечевицы. Из приведенных данных видно, что солод ячменя и солод чечевицы богаты физиологически ценными ингредиентами. По содержанию и составу аминокислот солод ячменя и солод чечевицы не уступают семенам сои, а также приближаются к идеальному белку. Кроме этого, в солоде чечевицы, в отличие от семян сои, не содержится антипитательных веществ - ингибиторов трипсина. В таблицах 6.11 и 6.12 приведены показатели безопасности и микробиологические показатели солода ячменя и солода чечевицы. Из приведенных данных видно, что исследуемые объекты по показателям безопасности соответствуют требованиям СанПиН. Таким образом, солод ячменя и солод чечевицы являются полноценным сырьем для получения БАД и компонентов функциональных пищевых продуктов, однако, необходима разработка специальных технологических режимов их переработки с целью достижения требуемых органолептических и физико-химических показателей.
Исследование влияния механохимической активации на состав и свойства выжимок томатов
На следующем этапе исследования проводили апробацию разработанных продуктов на репрезентативной группе, что позволяет продемонстрировать не только их приемлемые вкусовые свойства, подтвердить высокую биоусвояемость, но и выявить эффективность их заданных функциональных свойств.
Для оценки функциональных продуктов в плане направленного действия на отдельные звенья метаболизма в процессе их потребления выбрана группа спортсменов высшего спортивного мастерства, специализирующихся в единоборствах и в гребле на байдарках и каноэ.
В исследовании приняли участие студенты Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма, специализирующиеся в греко-римской борьбе (46), и в гребле на байдарках и каноэ (26), имеющие высокую спортивную квалификацию (кандидат в мастера спорта, мастер спорта, мастер спорта международного класса).
Все спортсмены находились на диспансерном учёте в медсанчасти Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма и на основании клинико-физиологических обследований были допущены к занятиям спортом. Тренировались по единому плану, утверждённому для каждой специализации.
Обследования спортсменов ежегодно (в течение 2-х лет) осуществляли по плану-графику годичных наблюдений.
В рамках каждого контрольного среза перед максимальными нагрузочными тестами в медицинском кабинете проводили интервьюирование, осмотр специалистами - спортивными медиками, измерение антропометрических параметров и показателей функционального состояния, а также биохимический контроль.
Изучение кумулятивного влияния разработанных функциональных продуктов проводили на этапе, направленном на развитие специальной выносливости с преобладанием силового компонента. При этом, учитывали спортивную специализацию, период годичного тренировочного цикла и энергетическую направленность каждого тренировочного занятия.
Во время выполнения исследований спортсмены находились на тренировочных сборах в одинаковых условиях, имели единый план тренировочных занятий, режим дня и питания.
Антропометрические, физиологические, биохимические и педагогические испытания проводились в специализированных лабораториях, в полевых условиях и залах по плану, разработанному с учётом спортивной специализации.
В наблюдении приняли участие спортсмены (17-22 лет), составившие идентичные по квалификации контрольную и экспериментальную группы, которые в исходном обследовании не показали достоверных различий в изучаемых показателях.
Функциональные продукты имеют полный набор всех необходимых основных и эссенциальных веществ. Это даёт основание использовать их в виде специализированного питания для замены отдельного приёма пищи и в качестве дополнительного питания спортсменов с целью наращивания мышечной массы, повышения эффективности адаптации к специфической мышечной деятельности в подготовительном периоде и в период восстановления после напряжённой мышечной деятельности и соревновательных нагрузок.
Учитывая, что энергетическая ценность продуктов составляет 430 - 460 ккал/ 100 г, они обладают, наряду с высокой биологической ценностью, и эргогеническими свойствами, что является важным фактором при интенсивной мышечной деятельности.
Участники экспериментальной группы дополнительно к базовому трехразовому питанию ежедневно в течение 1 месяца принимали по 70 граммов функциональных продуктов: на подготовительном этапе продукт по рецептурам 1 и 3, а на предсоревновательном этапе - продукт по рецептуре 2.
На подготовительном этапе на фоне приема продуктов у борцов экспериментальной и контрольной групп определяли прирост уровня физического здоровья, общей физической работоспособности, мышечного компонента массы тела и силовой выносливости.
На предсоревновательном этапе эффективность приема продуктов оценивали по приросту специальной работоспособности, скоростно-силовой выносливости и восстановления функционального состояния.
В таблицах 10.15-10.16 приведены результаты исследований. Как видно из приведенных данных, в группе спортсменов, принимавших разработанные функциональные продукты, на фоне интенсивных тренировочных нагрузок, преимущественно силового характера, прирост уровня физического здоровья имеет более выраженное значение, при этом достоверно улучшился показатель общей физической работоспособности и другие параметры, характеризующие функциональное состояние спортсменов.
Следует отметить, что у спортсменов контрольной группы обнаружилась тенденция к снижению мышечного компонента и снижению силовой выносливости.
