БАРАНОВА ОКСАНА АНАТОЛЬЕВНА
Разработка рецептур и технологий функциональных продуктов специализированного назначения на молочной основе
«Разработка рецептур и технологий функциональных продуктов специализированного назначения на молочной основе»
Объектами исследования служили технологии функциональных продуктов специализированного назначения на молочной основе. Предметами исследования были образцы обезжиренного молока, пахты, молочной сыворотки, получаемые в промышленных условиях, нанофильтрационный концентрат творожной сыворотки, вырабатываемый на пилотной нанофильтрационной установке, гидролизат сывороточных белков отечественного производства, а также фруктово-ягодные наполнители и другие ингредиенты немолочного происхождения.
Публикация «Разработка рецептур и технологий функциональных продуктов специализированного назначения на молочной основе» размещена в разделах
Анализ состояния здоровья населения за последние годы показывает значительный рост в России сердечнососудистых и онкологических заболеваний, атеросклероза, ожирения, диабета, болезней, обусловленных переутомлением, и других. Наблюдающийся дефицит в рационе питания большинства населения белков, биологически активных компонентов, растительных тканей, витаминов, ненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ осложняет данную проблему и определяет актуальность профилактики и предупреждения многих заболеваний с помощью продуктов функционального питания.
Расширение ассортимента и производство функциональных пищевых продуктов, нормализующих обмен веществ, способствующих повышению резистентности организма человека к воздействию вредных факторов, являются одними из приоритетных направлений развития пищевой промышленности в современных условиях.
Особое место среди всех пищевых продуктов благодаря уникальному комплексу нативных биологически ценных белков, липидов, углеводов и микронутриентных соединений занимают молочные, в связи с чем они обязательно рекомендуется для постоянного употребления Министерством здравоохранения РФ.
Хотя научные успехи в области физики и химии молока очевидны, на настоящем этапе при создании продуктов заданной пищевой и биологической ценности и функциональной направленности наиболее целесообразными представляются меры по использованию различных технологических приемов и решений. В качестве молочной основы для производства функциональных продуктов специализированного назначения заслуживает внимания использование такого вторичного молочного сырья, как обезжиренное молоко, пахта и молочная сыворотка, эффективное использование которых, является важным резервом увеличения объемов вырабатываемой молочной продукции.
Молочные функциональные продукты
Жизнь современного человека проходит в условиях существования та-ких неблагоприятных факторов как загрязнение окружающей среды, техногенные катаклизмы, стрессовые ситуации, отсутствие полноценного питания. Все это приводит к снижению иммунитета, нарушению функций пищеварения, увеличения числа людей страдающих аллергией, сахарным диабетом и другими заболеваниями.
Поэтому рациональное и сбалансированное питание является важным условием для оптимального физического и умственного развития человека, поддержания его высокой работоспособности, повышения способности орга-низма противостоять воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. В тоже время обеспечение полноценным питанием всего населения является главным фактором социальной стабильности общества и сегодня является одним из приоритетов государственной политики, призванной значительно улучшить демографическое положение в стране. Именно качество и сбалансированность питания определяет здоровье каждого человека и нации в целом.
Здоровье и питание тесно взаимосвязаны. Вещества, поступающие в организм с пищей, влияют на наше душевное настроение, эмоции физическое здоровье. От качества питания во многом зависит физическая активности или пассивность, жизнерадостность или подавленность человека.
Древние говорили, что «человек – есть то, что он ест». Это изречение отражает:
- социальный статус человека в обществе;
- его миропонимание;
- физическое и душевное состояние.
В силу сложившихся реалий возникла потребность в новой стратегии решения продовольственной программы, базирующейся на использовании достижений современной биотехнологии, генной инженерии, высоких технологиях переработки растительного и животного сырья, теории адекватного питания.
В последние годы во всем мире получило широкое признание развитие нового направления в пищевой промышленности – так называемое функциональное питание, под которым подразумевается использование таких продуктов естественного происхождения, которые при систематическом употреблении оказывают регулирующее действие на организм в целом или на его определенные системы и органы.
Производство продуктов функционального назначения является актуальной задачей для современной пищевой промышленности, в частности молочной. В мировом масштабе идет постоянная работа по созданию новых продуктов функционального питания, обладающих как широким спектром применения, так и точечной направленностью на конкретный орган, систему, заболевание.
Варьируя основами продуктов в процессе их производства, обогащая их нутриентами и биологически активными добавками (БАД, можно добиться определенной направленности защитных комплексов, предлагать эти продукты для массового потребления и, следовательно, массового оздоровления населения.
В развитых страна мира: CШA, Канаде, Японии. Германии, Франции и дp. реализуются целевые национальные программы по оздоровлению населения путем разработки и организации производства пищевых компонентов, корректирующих биохимический состав продуктов питания массового потребления. Например, в США ежегодно из федерального бюджета выделяются миллиарды долларов на дотации для обогащения пищевых продуктов натуральными БАД. ВО Франции объем производства пробиотических продуктов и продуктов, содержащих БАД, за последнее десятилетие возрос примерно в 350 раз. В Японии рынок функционального питания оценивается в 8-9млрд долл. в год, а его производство стало стратегическим направлением страны.
Нынешнее развитие мирового рынка функционального питания можно уподобить разве что только лавинообразному развитию компьютерных технологий в 1990-х годах, о чем красноречиво говорят следующие данные: в 1995г объем продаж продуктов «для здоровья» составил 10млрд долл. США, через 5 лет - в 2000г - 15млрд долл., а всего через 2 года - к концу 2002г - 33млрд долл. Потенциал же рынка функционального питания на данный момент - 100млрд долл. США, что составляет 5% от всего объема мирового пищевого рынка. Предполагается, что к 2010г этот рынок в Европе превысит 30% всех реализуемых продуктов питания. Цифры однозначно указывают на вектор развития индустрии здорового питания и в нашей стране. Российские специалисты по функциональному питанию считают. что этот рынок у нас уже начал свой взлет, и руководители многих предприятий пищевой индустрии, почувствовав это, выделили производство продуктов дли здоровья в отдельное перспективное направление.
Почему наблюдается такое ускорение?
Специалисты указывают на следующие причины: "Растущие расходы на здравоохранение; старение населения в большинстве стран Запада; осознание людьми ценности своего здоровья и нацеленность на профилактику; научная обоснованность пользы для здоровья отдельных ингредиентов, используемых для обогащения продуктов питания». Кроме того, «. финансисты, инвестирующие в программы оздоровления, пришли к выводу о том, что ни одна другая технология не дает таких возможностей улучшения здоровья людей за столь невысокую цену и за столь короткое время, как технология здорового питания», «. выгоды от внедрения программ здорового питания для всех очевидны: для населения - радость здоровой жизни, для фирм - расширение производства и продаж, для государства - экономия вследствие сокращения заболеваемости населения».
В этой части показательна программа функционального питания в Японии, принятая в 1975г и существенно переработанная в 1991г. Она возникла после десятилетия специальных исследований ведущих институтов по заказу Министерства здравоохранения и благосостояния как механизм для качественного улучшения состояния здоровья населения. Базис этой программы составляют функциональные пищевые добавки, большинство из которых нацелено на нормализацию кишечной микрофлоры. Хотя до начала 1990-х годов идея функционального питания для всего мира была всего лишь «причудой», ограниченной пределами Японии, эта программа стала прообразом для подобных программ в Германии, Франции, Финляндии, Швеции, США, Канаде, Китае, Корее и многих других странах.
Результат внедрения этих программ очевидное улучшение состояния здоровья населения на фоне ухудшения экологии. Например, в Японии за по-следние 20 лет продолжительность жизни, которая является критерием уровня здоровья населения в целом, увеличилась на 8 лет. Конечно, это результат комплекса мероприятий, но программа здорового питания играет здесь ключевую роль.
По оценке экспертов здоровье населения зависит от системы здравоохранения на 8-12%, а доля влияния социально-экономических условий и условий жизнедеятельности человека на его здоровье составляет 52-55%.
По данным Российской академии медицинских наук в настоящее время продолжительность жизни населения составляет: 57 лет для мужчин и 72 года для женщин, против 72 и 80 лет, соответственно для населения Западных стран.
Состояние здоровья населения РФ на начало 21 века может быть охарактеризовано данными академии РАМН: 20% населения РФ составляют здоровые люди, обладающие адаптивной мощностью; 40-45% относятся к здоровому населению с пониженным уровнем адаптации к изменяющимся условиям внешней среды; 30-35% населения - склонные к заболеваниям и больные люди.
Значительная часть населения РФ нуждается в специальном питании, в том числе лечебно-профилактическом.
Результаты широких эпидемиологических исследований и организованные в последние годы мониторинга состояния питания убедительно показывают нарушение пищевого статуса населения России. Современная структура питания характеризуется снижением потребления наиболее ценных в биологическом отношении пищевых продуктов, таких как мясо, молоко, рыба, яйца, растительное масло, фрукты, овощи и увеличением потребления хлеба и картофеля. Так, дефицит животных белков составляет 15-20% от рекомендуемых рациональных норм потребления, особенно он выражен в группах населения с низкими доходами.
От 70 до 100% обследованного населения в своем рационе питания имеют дефицит витамина С; 60-80% - витаминов группы В и фолиевой кислоты; 40-60% - -каротина. Очень серьезной является проблема недостаточности в рационе макро- и микроэлементов, пищевых волокон, отдельных ПНЖК и др. Дефицит таких макро- и микроэлементов, как кальций, селен, йод и фтор отмечен у 20-80% обследуемых, а железа – практически у большинства из них.
Более 1млрд человек в мире страдает анемиями, развивающимися в результате нарушения обмена или недостаточного поступления с пищей железа, фолиевой кислоты, витамина В12, снижения содержания в пище белка, главным образом животного происхождения.
Таким образом, решение важнейшей национальной задачи – сохранение здоровья и продление жизни населения страны – связано с обеспечением адекватного, биологически полноценного питания для всех возрастных и социальных групп граждан РФ.
Изменение характера труда современного человека требует меньше энергетических затрат, и если в конце прошлого столетия медицинская наука рекомендовала доводить калорийность ежедневного рациона питания человека до 3500 ккал, то в настоящее время этот показатель рекомендован на уровне 2800-2900 ккал. Однако наполнение этого энергетического компонента различными пищевыми продуктами должно коррелироваться новыми знаниями и требованиями в области здорового питания человека.
В целях улучшения структуры питания, улучшения здоровья и профи-лактики распространенных заболеваний в мире одним из перспективных на-правлений в пищевой индустрии стало производство так называемых функциональных продуктов. Впервые термин «функциональная пища» был введен в Японии в 80-х годах прошлого столетия и включает в себя широкий круг пищевых продуктов, основное предназначение которых заключается в улучшении функции пищеварения и состояния сердечно-сосудистой системы, усиление устойчивости организма к факторам окружающей среды.
«Функциональный пищевой продукт» это пищевой продукт, предназна-ченный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов».
К числу функциональных молочных продуктов на российском рынке можно отнести кисломолочные продукты с бифидобактериями, лактулозой, с пробиотиками, а также обогащенные молочные продукты - витаминизирован-ные, йодированные, фторированные и другие.
Молочные продукты - это продукты переработки сырья животного про-исхождения. Производство молока в последние годы стало расти.
В 2007г производство молока в хозяйствах всех категорий увеличилось на 0,6% по сравнению с 2006г, наблюдался рост удоев молока на одну корову. В 2007г продуктивность молочного стада в сельхозорганизациях продолжала расти и составила 3603кг молока от одной коровы, что на 283кг больше предыдущего года. Увеличение производства молока позволило обеспечить рост объемов выработки основных молочных продуктов. Стабилизация производства молока сырья оказало позитивное воздействие на производство цельномолочной продукции и сыров жирных.
За последние годы в стране преодолены последствия разрыва хозяйст-венных связей 90-х годов, функционируют рыночные институты, экономика адоптировалась к рыночным условиям и это служат идеологической основой пищевой промышленности для удовлетворения растущих потребностей населения страны в качественном продовольствии в соответствии с критериями продовольственной безопасности.
Стратегией развития молочной промышленности Росси должно стать, помимо увеличения производства традиционных продуктов, активное внедре-ние в структуру питания россиян широкой гаммы функциональных продуктов массового потребления, что потребует увеличение производства молока сырья, разработки и внедрение в промышленность новых технологий. Модификация пищевых продуктов путем введения в их состав биологически активных (функциональных) компонентов позволяет придать традиционным продуктам новые свойства.
В нашей стране проблема коррекции питания населения впервые получила статус государственной в 1998г с принятием «Концепции здорового питания населения России на период до 2005г», в которой сформулированы следующие положения, относящиеся к функциональным продуктам :
- питание должно не только удовлетворять физиологические по-требности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные задачи;
- одной из важнейших является задача создания технологий произ-водства пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения, дифференцированных для профилактики различных заболеваний и укрепления защитных функций организма человека.
Вещества, вводимые в состав пищевых продуктов с целью придания им функциональных свойств, делятся на следующие основные группы :
- пищевые волокна
- витамины;
- минеральные вещества;
- полиненасыщенные жирные кислоты;
- антиоксиданты;
- пребиотики;
- пробиотики.
Пищевые волокна – комплекс целлюлозы, пектиновых веществ, лигнина и сопутствующих им веществ, формирующий клеточные стенки растений, не разрушающийся в желудке и тонкой кишке. Как следствие их дефицита получили развитие нарушения моторной функции желудочно-кишечного тракта, колиты, диабет, рак прямой кишки и другие заболевания.
Пищевые волокна необходимы для нормального переваривания пищи, выведения из организма токсичных продуктов.
Витамины и поливитаминные премиксы относятся к незаменимым веществам, абсолютно необходимым для нормального обмена веществ, роста и развития организма, защиты от болезней и неблагоприятных факторов внешней среды, надежного обеспечения всех жизненных функций человека. Их нехватку принято обычно связывать с недостатком в рационе овощей и фруктов, а восполнение дефицита традиционно видится с увеличением потребления этих даров земли. Однако расчеты, выполненные рядом ученых показали, что даже самый рациональный набор продуктов покрывает потребность в основных витаминах и минеральных веществах не более чем на 80%.
Надежным путем, гарантирующем эффективное решение проблемы оптимальной обеспеченности населения витаминами, является включение в рацион питания специализированных пищевых продуктов, обогащенных витаминами А, С, -каротином до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека. С целью достижения сбалансированности витаминов по составу, более точной дозировки и равномерного распределения по массе продукта, сокращения риска ошибок и гарантии постоянного их количества в готовом продукте, упрощения проведения контроля содержания наиболее целесообразно использовать витаминные смеси или поливитаминные премиксы.
Минеральные вещества
Общеизвестная роль кальция в формировании и поддержании структуры костной ткани состоит в том, что он вместе с фосфатом входит в состав основного минерального вещества костей – оксиопатита и дентина зубов.
Наилучшими пищевыми его источниками являются молоко и молочные продукты. Однако получение необходимых 800-1200мг кальция в сутки за счет потребления пищевых, в том числе молочных, продуктов практически невыполнимо.
Поэтому актуальной является проблема создания специализированных продуктов, дополнительно обогащенных эти макроэлементом.
Йозказеин – йоддефицитные заболевания (ЙДЗ, т. е. различные патологическеи процессы, поражающие большие группы населения и возникающие там, где в окружающей среде содержится недостаточное количество йода, признаны актуальной проблемой здравоохранения в 118 странах мира. Основной причиной, приводящей к формированию йодного дефицита в организме и последующего развития ЙДЗ, является недостаточное поступление в организм йода из-за его низкого содержания в наиболее распространенных продуктов питания.
Массовая йодная профилактика, заключающаяся в организации питания продуктами с заданным химическим составом, обогащенными йодом.
Основные трудности применения неорганических соединений йода для обогащения продуктов заключается в их высокой летучести, возможности разрушения в процессе хранения и переработки, что значительно затрудняет их точное дозирование. В органическом биологически активном веществе йодказеине на основе белка молока йод связан прочной химической связью в одной из аминокислот – тирозине. Прочность химической связи придает йодказеину важные свойства – устойчивость при длительном хранении, в том числе к воздействию температур. В то же время в организме йод легко отщепляется от белка, выполняя впоследствии свою физиологическую роль.
Антиоксиданты
Флавоноидами богаты растения семейства бобовых, астровых, сельдерейных, березовых, рутовых, чайного дерева и др.
