Библиографическое описание:

Колмыков М. А., Емельянов Д. В., Ануфриев И. П. Замена фруктозосодержащих подсластителей стевиозидом как решение проблемы «добавленного сахара»: разработки пищевой отрасли // Молодой ученый. — 2016. — №24. — С. 87-89.



В статье проанализировано современное состояние общего здоровья нации. Рассмотрены основные алиментарно-зависимые заболевания и причины их появления. Объяснен биохимический механизм формирования метаболического синдрома от фруктозосодержащих подсластителей. Дано обоснование использования стевии в создании продуктов функционального назначения, рассмотрены отечественные разработки, связанные с данным направлением.

Ключевые слова: сахар, стевия, стевиозид

Не вызывает сомнения тот факт, что от обеспеченности населения здоровым питанием зависит не только благополучие отдельных людей, но и общества в целом. Но сегодня на мировом уровне над благополучием здоровья стоит проблема болезней цивилизации, значительный вклад в которую вносят нерациональное питание, дефицит продуктов питания, их фальсификации, загрязнение контаминантами. К группе болезней цивилизации относят патологии сердечно-сосудистой, нервной, иммунной, пищеварительной, эндокринной систем. Из них сердечно-сосудистые, онкологические болезни и сахарный диабет прочно заняли ведущие места среди причин смертности, инвалидности и временной нетрудоспособности [1, 4]. Поэтому в России приверженность к здоровому образу жизни у работающего населения следует рассматривать как существенный резерв для сохранения и укрепления трудового потенциала страны [3].

В последнее время в широких научных кругах ведется дискуссия, что одной из причин алиментарно-зависимых заболеваний является излишнее поступление в организм рафинированных продуктов. Более узко, с этим связывают высокое потребление так называемого «добавленного сахара», определяемого как любой фруктозосодержащий подсластитель, поскольку одной из причин прогрессирования распространенности ожирения, сахарного диабета 2-ого типа и сердечно-сосудистой заболеваемости, считается повышенное содержание легкоусвояемых углеводов в продуктах питания. Триада «ожирение + диабет + гипертония» являются проявлениями общего «метаболического синдрома». Данный синдром связывают с депонированием фруктозы [13]. Объясняется это следующей патобиохимической взаимосвязью: повышенное употребление фруктозы приводит к усилению синтеза неэтерифицированных жирных кислот, которые в свою очередь, нарушают передачу сигнала инсулина в клетку и способствуют развитию инсулинорезистентности. Прогрессирование метаболического синдрома отражается на разных органах и системах, например, «печеночный эффект» приводит к интоксикации и развитию неалкогольной жировой болезни печени.

Поэтому сегодня крайне актуально создание продуктов функционального назначения. Одним из направлений таких исследований являются разработки сахаросодержащих продуктов с субституцией сахара-песка на низкоэнергетические компоненты при условии сохранения эквивалентной сладости. Такими компонентами являются сахарозаменители натурального или синтетического происхождения [8].

Считается, что синтетические заменители сахара (аспартам, ацесульфам калия, сахарин, цикламаты и др.) при длительном употреблении оказывают пагубное воздействие на организм человека: провоцируют опухоли, снижают репродуктивную функцию. Однако исследования, проведенные в 2000-х годах, показали абсолютную безвредность и нетоксичность «синтетиков» при их нормальном употреблении [11–12, 14]. Тем не менее, скепсис остается, поэтому на их фоне всегда предпочтительнее использовать в производстве продуктов питания природные заменители сахара.

Большие перспективы среди сахарозаменителей имеет стевия и продукты на ее основе. Парагвайское растение Stevia rebaudiana Bertoni семейства Сложноцветных обладает природной сладостью, обусловленной наличием в ее листьях дитерпеновых гликозидов неуглеводной природы, именуемых «стевиолгликозидами», которые в 250–300 раз слаще сахарозы [4, 7]. Из стевиолгликозидов стевиозид С38H60O18 и ребаудиозид А С44H70O23 имеют наиболее близкие вкусовые профили к сахару, что определяет их использование [7]. Структуры данных стевиолгликозидов изображены на рис. 1.

Все стевиолгликозиды имеют общий агликон и структурно отличаются тремя радикалами. Стевиозид содержит два β-D-глюкопиранозила и один водородный радикал Н•, ребаудиозид А — все три β-D-глюкопиранозила.

Медико-биологические исследования стевиозида показывают, что при его регулярном употреблении нормализуется уровень глюкозы в крови (гипогликемическое воздействие), понижается содержание радионуклидов и холестерина в организме, улучшаются регенерация клеток и коагуляция крови, тормозится рост новообразований, укрепляются кровеносные сосуды и оказывается кардиотоническое действие на сердечно-сосудистую систему (за счет агликона стевиола). Токсичными эффектами стевиозид не обладает, поскольку он и его побочные продукты ни в каких органах не депонируются (окончательно признано ВОЗ в 2006 году). То есть использование продуктов с применением стевии оказывает положительный эффект на организм человека [5, 7]. Поэтому постоянно проектируются новые технологии пищевых продуктов с включением ее в рецептуру.

Стевиозид и Ребаудиозид А.png

Рис. 1. Структурные формулы стевиозида (а) и ребаудиозида А (б)

Известны разработки специализированных мучных кондитерских изделий, напитков со стевией для больных сахарным диабетом. В Ставропольском государственном аграрном университете разработали хлебобулочные изделия с добавкой «Стевия-ВИТ». В опытные образцы добавляли измельченную стевию в количестве 0,5–2 % по отношению к массе муки в тесте. Помимо приобретения конечным продуктом лечебно-профилактических свойств, улучшились функционально-технологические свойства теста — подъемная сила и бродильная активность дрожжей возросли в 1,7 раз [5].

В Южно-Уральском государственном университете проводятся исследования по разработке песочного печенья со стевиозидом. В рецептуре полностью заменяется сахар, при этом, поскольку сахар-песок выполняет функцию пластификатора, связывая и удерживая влагу в тесте, дополнительно вводится овсяная мука в количестве 30 % от массы пшеничной муки (β-глюкан овсяной муки является реологическим фактором теста). В результате использование стевиозида приводит к существенному снижению общего сахара в исследуемом печенье с 28,5 до 8–9 %, а овсяная мука дополнительно обогащает изделие полезными микронутриентами (витаминами — В1, В2, РР, минеральными веществами — К, Mg, P) [9].

В Краснодарском НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции РАСХН проводят исследования по разработке маринадов плодовых и овощных, консервов «Горошек зеленый», «Кукуруза сахарная консервированная» со стевией. Клинические испытания показали, что продукция имеет гипокликемический эффект. Там же разрабатывают технологию производства «тихих» полусладких, крепленых и десертных, а также газированных вин с использованием стевии [4].

Кисломолочное направление также актуально. В Мичуринском государственном аграрном университете проектируют рецептуры обогащенных сывороточных напитков, в том числе с экстрактом стевии (10 % от массы творожной сыворотки). В результате продукт обладает функциональной направленностью [10].

В Южно-Уральском государственном университете разрабатываются сладкие творожные продукты «Кызыл эремсек» (красный творог) для диабетиков. Стевиозид (в виде добавки Е960) вносится во время томления и выпаривания творожно-молочной смеси. Органолептический максимум продуктов наблюдается при дозе стевиозида в количестве 0,05 % от массы продукта. В продукте сохраняются органолептические показатели на 23 сутки, замедляется рост титруемой кислотности и патогенной микрофлоры в сравнении со сладким творогом, в рецептуре которого содержится 10 % сахара. Снижение интенсивности органолептических, физико-химических и микробиологических изменений доказывает наличие у стевиозида природных консервирующих свойств [2].

В Ставропольском государственном аграрном университете расширяют ассортимент молочного пищевого сегмента путем создания продуктов с листьями стевии. Например, разработана технология слоеного творожно-сыворочного десерта «Творожель». В технологии используется вытяжка сухой листостебельной массы стевии, экстрагированная сывороткой, оставшейся от коагулированного ранее творога. Продукт ориентирован на категорию потребителей, страдающих диабетом, ожирением, а также позиционируется как десерт геродиетического питания из-за минимального содержания сахарозы [6].

Резюмируя, можно сделать заключение, что замена подсластителей, содержащих фруктозу, на экстракты стевии является очень перспективной областью пищевого проектирования и фактором укрепления здоровья нации. Помимо эксплицитного медико-биологического и вкусового проявления стевиолгликозидов, листья сушеной стевии и пищевые добавки в виде стевиозида могут также обладать иными латентными функционально-технологическими и консервирующими свойствами, что, несомненно, может определять ее использование в технологии производства продуктов питания.

Литература:

  1. Агаджанян Н. А. Болезни цивилизации / Н. А. Агаджанян, А. Я. Чижов, Т. А. Ким // Экология человека. — 2003. — № 4. — С. 8–11.
  2. Альхамова Г. К. Влияние стевиозида на потребительские свойства творожного продукта функционального назначения: автореферат дис. канд. техн. наук / Г. К. Альхамова. — Кемерово, 2013. — 20 с.
  3. Буланов В. Е. Значимость здорового образа жизни для работников производственной сферы в современных условиях / В. Е. Буланов // Социальные аспекты здоровья населения. — 2015. — Т. 41, № 1. — С. 14–22.
  4. Диетические продукты для больных диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями / Г. Н. Павлова и др. // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. — 2005. — № 1. — С. 35–36.
  5. Жижкун В. С. Оценка технологической эффективности добавки биологического происхождения / В. С. Жижкун // Приоритетные направления развития пищевой индустрии: сборник научных статей. — Ставрополь, 2016. — С. 241–243.
  6. Комбинированный молочно-растительный десерт с экстрактом стевии / В. И. Трухачев, О. В. Сычева, Г. П. Стародубцева и др. // Вестник АПК Ставрополья. — 2012. — № 2 (6). — С. 36–39.
  7. Петров С. М. Натуральный функциональный продукт на основе сахара и стевиолгликозидов / С. М. Петров, Н. М. Подгорнова // Пищевая промышленность. — 2015. — № 1. — С. 14–18.
  8. Петров С. М. Сахар или сахарозаменители? / С. М. Петров, Н. М. Подгорнова // Сахар. — 2013. — № 11. — С. 33–36.
  9. Рущиц А. А. Исследование потребительских свойств песочного печенья с сахарозаменителем / А. А. Рущиц // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. — 2015. — Т. 3. № 1. — С. 45–50.
  10. Сухарева Т. Н. Ресурсосберегающая технология обогащенного растительными компонентами напитка / Т. Н. Сухарева, И. В. Сергиенко // Приоритетные направления развития пищевой индустрии: сборник научных статей. — Ставрополь, 2016. — С. 552–554.
  11. Aspartame: a safety evaluation based on current use levels, regulations, and toxicological and epidemiological studies / B. A. Magnuson, G. A. Burdock, J. Doullet al. // Critical Reviews in Toxicology. — 2007. — V. 37 (8). — P. 629–727.
  12. Cyclamate intake and cyclohexylamine excretion are not related to male fertility in humans / L. Serra-Majem, L. Bassas, R. García-Glosaset al. // Food Additives & Contaminants. — 2003. — V. 20 (12). — P. 1097–1104.
  13. Endogenous fructose production and metabolism in the liver contributes to the development of metabolic syndrome / M. A. Lanaspa, T. Ishimoto, N. Li et al. // Nature Communications 4:2434 doi: 10.1038/ncomms3434. — 2013.
  14. Removal of Saccharin and Its Salts from the Lists of Hazardous Constituents / Summary of Resource Conservation and Recovery Act State Authorization Rule Checklist 225. –EPA (United States Environmental Protection Agency), 2010.
Основные термины (генерируются автоматически): государственном аграрном университете, Ставропольском государственном аграрном, продуктов функционального назначения, Южно-Уральском государственном университете, продуктов питания, экстрактом стевии, Приоритетные направления развития, развития пищевой индустрии, сборник научных статей, направления развития пищевой, заменители сахара, фруктозосодержащих подсластителей, метаболического синдрома, «добавленного сахара», овсяная мука, болезней цивилизации, организм человека, песочного печенья, фруктозосодержащих подсластителей стевиозидом, Cyclamate intake and.

Ключевые слова

сахар, стевия, стевиозид

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос