Показана возможность организации лечебно-профилактического питания путем выпуска общедоступных продуктов, повышающих устойчивость организма к экозависимым заболеваниям, одним из путей решения этой задачи является внесение в молочные продукты препаратов β-каротина.
Ключевые слова: молоко, молочные продукты, β-каротин, обогащение, добавка, технология.
Полноценная пища, чистый воздух и вода — залог здоровья человека. В свою очередь здоровье является основным фактором для нормальной жизнедеятельности человека, его плодотворной и эффективной работы. Однако ухудшающаяся из года в год экологическая обстановка создает множество проблем, связанных со здоровьем людей. Поэтому решение экологической проблемы наравне с новыми направлениями в биологии и медицине играют немаловажную роль в оздоровлении человека. Несбалансированная пища, загрязненные воздух и вода, а также систематическое действие различных бытовых и техногенных загрязнителей ведет к хроническим заболеваниям и патологическим состояниям, с которыми не могут справиться аллопатические и гомеопатические средства. Они становятся малоэффективными и недостаточными в борьбе с ослаблением иммунитета и многими другими заболеваниями человека. Поэтому в последние десятилетия получило интенсивное развитие направление профилактической медицины и диагностики всех жизненно важных систем организма человека: центральной нервной (мозг), сердечно-сосудистой, иммунной, пищеварительной, выделительной, опорной и др. При этом все более значительную роль в профилактике заболеваний и коррекции патологических состояний играют БАДы (биологически активные добавки к пище).
Развитие сегмента так называемых обогащенных продуктов питания — одна из наиболее актуальных тенденций на рынке пищевой (и особенно молочной) продукции. В группу обогащенных молочных продуктов питания входят био- и бифидокефиры, витаминизированное молоко и сокосодержащие молочные продукты, био-йогурты (питьевые и обычные) и биоряженка. Обогащенными продуктами питания принято называть продукты, содержащие полезные компоненты: про- и пребиотики, витамины, минеральные вещества и другие пищевые добавки. Стрессы, ухудшение экологической обстановки, несбалансированное питание делают человеческий организм уязвимым.
В последние годы наблюдается тенденция увеличения витаминного дефицита у населения, что связано с экономическими преобразованиями, происходящими в России: уменьшением объемов производства продуктов питания и одновременным ростом их цен [1].
Недостаток биологически активных компонентов в пище приводит к общей утомляемости и уменьшению сопротивляемости организма различным заболеваниям. По обобщенным данным, недостаток витамина С выявлен у 70–100 % обследуемых людей, а глубина дефицита этого витамина достигает 40–80 % у 40–60 % обследуемых; недостаточная обеспеченность витаминами А, В1, В2, В6, РР и фолиевой кислоты, каротином [2].
По причине неполного удовлетворения потребностей организма в макро- и микронутриентах ухудшается состояние здоровья, снижается работоспособность и резистентность к неблагоприятным условиям внешней среды. Недостаточное потребление белков, полиненасышенных жирных кислот, витаминов и минеральных элементов в детском и юношеском возрасте, когда неокрепшая нервная система ребенка в наибольшей степени подвержена высоким психоэмоциональным и интеллектуальным нагрузкам, особенно негативно сказывается на показателях их физического и умственного развития, способствуют развитию хронических заболеваний и в конечном итоге препятствует формированию здорового поколения страны [3].
В сложившихся обстоятельствах среди комплекса мер по оздоровлению людей чрезвычайно важной является организация лечебно-профилактического питания путем выпуска общедоступных продуктов, повышающих устойчивость организма к экозависимым заболеваниям.
Весь мировой и отечественный опыт убедительно свидетельствует, что наиболее эффективным и экономически доступным способом в решении этой проблемы, а также обеспеченности населения микронутриентами является регулярное включение в рацион пищевых продуктов, обогащенных этими ценными биологически активными веществами до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека [2,4,5].
Молоко и молочные продукты — являются одними из важнейших продуктов питания, которые рекомендуется употреблять ежедневно, особенно детям дошкольного возраста, школьникам и подросткам [4], поскольку молоко и молочные продукты содержат почти все необходимые организму человека вещества в хорошо сбалансированных соотношениях.
В процессе технологической обработки молока его пищевая, и прежде всего витаминная, ценность снижается, поэтому обогащение этого продукта питания витаминами становится не только целесообразным, но и абсолютно необходимым.
Молочные продукты с повышенной биологической ценностью нашли широкое применение в организации диетического, детского и лечебно-профилактического питания [5].
Одним из перспективных путей решения этой задачи является внесение в молочные продукты препаратов β-каротина.
Выбор в пользу β-каротина в первую очередь обусловлен его провитаминной активностью, а также способностью к нейтрализации свободных радикалов, образующихся вследствие загрязненности воздуха и повреждающих липиды мембран и генетический материал клеток.
По экспериментальным данным [7], витамины-антиоксиданты (в первую очередь витамин Е и β-каротин, а также витамин С) ингибируют окисление липопротеинов низкой плотности (ЛНП). Витамин Е и b-каротин защищают эндотелий посредством уменьшения проникновения окисленных ЛНП в клетки.
При выборе набора витаминов и дозировок обогащения ими молока необходимо учитывать регулярность использования продукта, средние суточные объемы потребления, технологическую и органолептическую его совместимость с добавляемыми витаминами, а также сохранность последних в процессе производства и хранения.
Специалистами Института питания РАМН были разработаны рекомендации по регламентируемым уровням содержания b-каротина в обогащаемых им молочных продуктах. Ежедневная доза b-каротина в качестве витаминной добавки должна составлять 3 мг в летний период и 5 мг в зимне-весенний период.
Высокая эффективность витаминизированных молочных продуктов в улучшении питания и укрепления здоровья, положительный опыт их использования в массовом оздоровлении детей, тем более в экологически неблагоприятных регионах России, сравнительно невысокая стоимость имеют широкие перспективы применения в различных целях (лечебном, профилактическом, детском и геродиетическом питании) [5,6,7] и позволяют рекомендовать включение этих продуктов в рационы организованных коллективов детского населения в качестве наиболее экономичного и высокоэффективного массового оздоровительного мероприятия.
При разработке рецептур новых продуктов необходимо учитывать с одной стороны, физико-химические свойства самого b-каротина, с другой — специфические особенности технологических процессов производства обогащаемых им продуктов [1].
К факторам, влияющим на стабильность b-каротина, относятся окисление кислородом воздуха, а также воздействие света и высоких температур, под влиянием которых происходит разрушение этого провитамина.
Бета-каротин давно и хорошо известен как краситель; он не вызывает аллергических реакций, обладает антиоксидантной активностью, т. е. способствует защите организма от влияния вредных факторов окружающей среды. Принципиально формы b-каротина подразделяются на жирорастворимые и вододисперсные, хотя исходный продукт для всех форм один — β-каротин кристаллический, который получают тремя способами. Первый заключается в экстракции β-каротина из растительного сырья (моркови) и в настоящее время не используется вследствие малой эффективности. Второй способ предполагает синтез β-каротина из витамина А и используется в основном за рубежом. Третий способ биосинтетический. Он сочетает в себе достоинства первых двух, т. е. имеет близкий к натуральному состав и относительно низкую себестоимость.
В пищевой промышленности β-каротин используется и в сухом водорастворимом виде. Однако, водорастворимые формы b-каротина достаточно дороги в связи с чем практическое применение их несколько ограничено.
При разработке рецептур учитывали следующие требования.
Во-первых, предлагаемые продукты должны быть безопасны для здоровья при сохранении желаемого профилактического эффекта. Во-вторых, разрабатываемые продукты должны иметь низкую себестоимость, что особенно актуально в условиях сниженной платежеспособности основной части населения. В третьих, технология производства не должна значительно отличаться от технологии выпуска традиционной молочной продукции, что является немаловажным фактором при внедрении в производство.
Основным биологически активным компонентом профилактического действия предлагаемых продуктов является b-каротин. Отличия технологии предлагаемых продуктов от традиционной крайне незначительны и касаются в основном способов внесения добавок.
Исследования проводились для двух режимов, один из которых характерен для выработки пастеризованного молока (76±2 °С), а другой- для производства кисломолочных напитков (84±2 °С). Кроме того, необходимо было выяснить сохранность каротина в готовых продуктах при хранении в различных условиях.
Потери при пастеризации составляли 1–2 % вне зависимости от выбранного режима, что позволяет говорить о стабильности b-каротина при термообработке. Результаты по термоустойчивости можно объяснить высокой (по сравнению с режимами пастеризации) температурой плавления каротина (+186 °С) и отсутствием в молоке активных окислителей (при условии отсутствия доступа воздуха). Это делает возможным внесение препарата в молоко до пастеризации.
Стандартные условия хранения вырабатываемых продуктов соответствуют требованиям ТИ и используются на производстве.
Хранение с доступом воздуха, на свету и при одновременном действии этих факторов имели целью уточнение рекомендуемых режимов хранения и выяснение наиболее подходящего типа тары для таких продуктов, для чего были смоделированы все этапы от выпуска продукции на предприятии до попадания обогащенного продукта в организм человека.
Выяснилось, что хранение в стандартных условиях (6–8 °С в течение 36 ч) практически не влияет на стабильность каротина (потери 1–2 %). Хранение с доступом воздуха при комнатной температуре тоже не вызвало больших потерь (1–2 %). Хранение на свету вызвало некоторое увеличение потерь (до 3 %). Хранение же на свету с доступом воздуха вызвало гораздо более существенные потери (14–17 %). Причина такого резкого увеличения потерь заключается в инициации светом окислительных реакций в присутствии кислорода воздуха.
На основании вышеизложенных результатов можно заключить, что b-каротин по своим физико-химическим свойствам хорошо вписывается в существующие технологические режимы производства молочной продукции.
В результате проведенных исследований определены особенности применения различных форм b-каротина для витаминизации продуктов на молочной основе. Отработаны технологические режимы производства и хранения обогащенной продукции, установлены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели готовой продукции.
Учитывая значительную распространенность среди детей и подростков пищевого дисбаланса, в том числе недостаточности в питании важнейших микронутриентов (витаминов и минеральных веществ), которая отмечается у 60–90 % детей и подростков, важнейшей задачей является повышение пищевой ценности пищевых продуктов, используемых в дошкольном и школьном питании. Применительно к молоку и молочным продуктам, основным способом повышения пищевой ценности является обогащение незаменимыми пищевыми веществами (от 20 до 50 % суточной потребности в количестве продукта, предусмотренном суточным набором продуктов): витаминами (С, витаминами группы В, β-каротином, комплексом АЕС), минеральными веществами (Fe, Ca, I, F, Se и др.), пищевыми волокнами, пробиотическими и пребиотическими компонентами. Наиболее распространенным и экономически оправданным здесь является обогащение молочных продуктов β-каротином.
Литература:
1. Технология функциональных продуктов. Варивода А. А., Овчарова Г. П. Курс лекций / Saarbrucken, Deutschland, 2013.
2. Технология хранения и переработки молока и молочных продуктов. Варивода А. А., Овчарова Г. П. Учебное пособие / Saarbrucken, Deutschland, 2013.
3. Национальные стандарты и технические условия — основа безопасности и качества молочных продуктов. Варивода А. А., Овчарова Г. П. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 43. С. 286–291.
4. Тенденции развития мирового рынка молочных продуктов. Варивода А. А., Овчарова Г. П., Ипполитов С. А. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 37. С. 280–286.
5. Обоснование проектирования рецептур продуктов прикорма на основе молочной сыворотки для детей. Варивода А. А., Овчарова Г. П. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 35. С. 409–413.
6. Определение критических контрольных точек молочного сырья и продукции с помощью системы ХАССП. Варивода А. А., Овчарова Г. П. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2010. № 27. С. 177–181.
7. Компьютерное моделирование белково-витаминных композитов, сбалансированных по содержанию незаменимых аминокислот. Шаззо Р. И., Ерашова Л. Д., Павлова Г. Н., Ермоленко Р. С., Алехина Л. А., Варивода А. А. Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. № 6. С. 62–64.
