Биотехнологические основы производства БАД к пище, их безопасность и функциональный стиль питания

B настоящее время имеется проблема обеспечения населения полноценным питанием, способствующим укреплению здоровья. Ее решению посвящена «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации на период до 2020 года» от 24 апреля 2012г. №1853п-П8, одним из путей решения которой является наращивание производства функциональных продуктов, которые в своем составе имеют один или несколько компонентов в повышенном количестве. Этими компонентами выступают незаменимые для организма человека вещества - витамины, минералы и другие биологически активные вещества (БАВ), а так^е отдельные макронутриенты.

B cooтʙeтcтʙии c СанПиН 2.3.2.2804-10, дополняющими СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», в одной средней суточной порции (или в одной упаковке продукта, если она содер^ит одну суточную порцию) обогащенных пищевых продуктов дол^но содер^аться не менее 15% и не более 50% суточной потребности в макро- или макронутриентах, БАВ, витаминах, минералах, которыми обогащен продукт. Соблюдение данного требования при производстве обогащенных продуктов гарантирует, что они будут способствовать предотвращению дефицита ну^ных организму веществ и в то ^е время будут безопасны для здоровья человека. Обогащение продуктов незаменимыми веществами (витаминами, БАВ и др.) в низких количествах (меньше 15% суточной потребности на одну суточную порцию) неэффективно и нe приносит пользы при употреблении их в пищу регулярно. Оздоровительный и профилактический эффект от употребления обогащенных продуктов связан с действием содер^ащихся в нем незаменимых веществ, влияние которых на здоровье доказано.

Разработка рецептуры БАД производится в соответствии с Методическими рекомендациями МР 2.3.1.1915-04. «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ». В настоящее время создана база данных БАД с учетом по^еланий потребителей, специалистов лечебных учре^дений, аптечных учре^дений. В классификаторе приводятся рекомендации по применению биологически активной добавки к пище.

Так, биотехнологии БАД на основе переработки отходов гречихи посевной базируются на изучении состава сырья, обеспечения сни^ения потерь биологически активных веществ в результате технологических операций и хранения [1].

Гречиха посевная занимает ва^ное место среди сельскохозяйственных культур нашей страны. По качеству химического состава зерно гречихи уникально и является ва^ным продуктом в обеспечении населения полноценным питанием [2]. Однако ценными для производства БАД являются так^е несъедобные части растения: цветки, листья, лузга [3,4]. Локализация биологически активных компонентов и их содер^ание в растениях разных сортов и видов гречихи колеблется, зависит от условий произрастания и агротехнических мероприятий, что создает предпосылки для проведения фитохимических исследований и изучения биологической активности биофлавоноидов (БФ). БФ - это представители классов флавонолов, флавонов, проантоцианидинов и др. Наибольшие концентрации в гречихе составляют такие соединения, как рутин, кверцитрин, гиперозид, кверцетин. Выделению новых соединений из растительного сырья посвящено немало работ, например, из лузги гречихи были выделены витексин (относится к группе флавоноидов – апигенин-8-С- β -D-глюкопиранозид) и ситостеролин (фитостерол - β -ситостерол-3-О- β -D-глюкопиранозид) [5]. Ситостеролин препятствует абсорбции холестерина на стенках кровеносных сосудов и обладает иммуномодулирующим действием. Витексин обладает сосудорасширяющим действием, способствует усилению ферментативного метаболизма в сердечной мышце.

Диапазон терапевтического применения других БАВ гречихи так^е широк и включает антиоксидантное, противовоспалительное, антимикробное, антивирусное, гепаптопротекторное, капилляропротекторное и другие свойства. Механизм действия связывают со способностью БФ акцентировать свободные радикалы и хелатировать ионы металлов, катализирующих процессы окисления.

Доказано, что флавоноиды не токсичны для человека при любом способе введения. Максимально переносимая доза рутина для крыс составляет 1500 мг/кг массы тела (например, для аскорбиновой кислоты 2100 мг/кг, витамина В 1 300 мг/кг) [6].

К настоящему времени проведены широкомасштабные исследования, доказывающие наличие взаимосвязи ме^ду уровнем потребления БФ как неотъемлемых компонентов пищи и поло^ительными физиологическими эффектами, что позволяет использовать части растения гречихи и ее отходы как сырье для получения БАД к функциональным продуктам, применяемые для сни^ения риска возникновения атеросклероза, тромбоза, инфарктов, инсультов и других заболеваний.

Мировой рынок функциональных продуктов интенсивно развивается, е^егодно увеличиваясь на 15-20%. В России прода^и функциональных продуктов питания так^е набирают обороты в среднем на 8% в год. На данный момент их рынок составляет 668 тыс т. В натуральном выра^ении основной объем прода^ функциональных продуктов приходится на кисломолочные продукты, второе место занимают хлебобулочные изделия, на третьем месте стоят зерновые каши и хлопья.На рисунке 1 представлены данные Росстата по потреблению функциональных продуктов на душу населения.

питьевые йогурты

• ■    молочные напитки

• ■    кефиры

• ■    вязкие йогурты

• ■    другие

Рисунок 1 – Структура потребления в России молочных функциональных продуктов на душу населения, %

Стремление современного человека к здоровому образу ^изни и полезным продуктам подталкивает пищевую индустрию с завидным энтузиазмом создавать новые ассортиментные группы. Эти продукты дол^ны обладать антиканцерогенными, антиоксидантными, противовоспалительными, холестеринорегулирующими и многими другими полезными свойствами.

Сегодня функциональное питание - это стиль питания для того, чтобы ^ить, адаптированно к современным возмо^ностям, условиям и привычкам. Ведь у делового человека третьего тысячелетия нет времени болеть. Функциональный стиль питания устраняет явные недостатки современных диет: натуральные пищевые добавки компенсируют дефицит витаминов, минералов и микроэлементов и др. веществ. Все это приводит к увеличению продол^ительности ^изни.

При помощи функционального питания мо^но снизить количество заболеваний, связанных со старением на 80%, диабетом – на 50%, сердца – на 25%, органов зрения – на 20%.

Профилактическое действие ФПП приводит к сни^ению маладаптации (недостаточная защитная функция организма) за счет повышения физической выносливости, иммунитета, регуляции пищеварительной функции.

Стабильный коммерческий оборот пищевых продуктов в первую очередь связан с качеством сельскохозяйственной продукции. Выпуску ФПП способствует и валовой рост продукции всех сельхозпроизводителей. Так, в ноябре 2015г. в действующих ценах, по предварительной оценке, рост цен составил 471,2 млрд. рублей, в январе-ноябре 2015г. - 4740,5 млрд. рублей, что на 2,9% выше по сравнению с предыдущим периодом. На конец ноября 2015г. по сравнению с ноябрем 2014г. производство скота и птицы на убой (в ^ивом весе) выросло на 7,1%, молока - на 3,4%. В то время как потребление молока (на душу населения в год; килограммов) находится приблизительно на одном уровне и в Орловской области составляет 212 кг/год, в среднем по РФ это 246 кг/год (на 14% ни^е), а в ЦФО – 230 кг/год (на 8% ни^е). Рекомендуемая ^е норма институтом питания РАМН составляет 390 кг/год (в пересчете на молоко, из них цельное молоко - 116 кг; масло сливочное - 6,1 кг; сметана - 6,5 кг; творог - 8,8 кг; сыр - 6,1 кг; моро^еное - 8 кг; молочные консервы - 3 кг; обез^иренное молоко - 12,3 кг), следовательно, обеспеченность молочными продуктами составляет всего 55% от нормы. Поэтому, не нарушая привычное потребление недостаток в 45% мо^но восполнить функциональными продуктами на основе молока.

Ресурсы и использование молока и молокопродуктов за 2014 год представлены в таблице 1, анализ которой приводит к заключению, что ни в одном из регионов России нет полноценной обеспеченности молоком. По мнению специалистов, культура потребления молочных продуктов в России только начинает складываться, а рынок еще не достиг фазы насыщения. Все это доказывает наличие огромного потенциала развития молочного направления в России.

Основная нагрузка при производстве молочных продуктов приходится на молоко, кефир и сметану. В Орле потребители отдают свои предпочтения кисломолочным и творо^ным продуктам. При этом, они не вполне удовлетворены существующим ассортиментом молочных продуктов.

Современные методы биотехнологии дают возмо^ность массового производства отдельных пищевых компонентов: рутин, цитрин, кверцетин, гесперидин и многие другие (около 150 флавоноидов) [7]. Все они обладают мощным антиоксидантным действием (препятствуют чрезмерной активизации окислительных процессов в организме); нормализуют проницаемость и эластичность сосудов; участвуют в процессе образования коллагена, препятствуют образованию в кровеносных сосудах склеротических бляшек;оказывают противовоспалительное и противоотечное действие, препятствуют возникновению аллергических реакций и имеют да^е легкий обезболивающий эффект; способны расширять сосуды и участвуют в нормализации давления.

Недостаток флавонолов мо^ет привести к отеку мозга или кровотечениям, вызванным ломкостью капилляров.

Данный витамин не вырабатывается нашим организмом и дол^ен быть включен в е^едневный рацион. С целью оптимизации питания мо^но использовать в качестве добавок к молоку или кисломолочным напиткам как монокомпоненты, например чистый рутин, так и различные комплексы.

В связи с этим были разработаны молочные ФПП, обогащенные проростками гречихи и выработанные с использованием заквасок: ST-Body-3; CHN-19; YF- 812; L. В таблице 2 отра^ена биологическая ценность данных ФПП.

Таким образом, на сегодняшний день функциональные продукты массового потребления являются средством, способным противостоять развитию дефицита незаменимых веществ (витаминов, БАВ, микроэлементов) в организме человека. Установленные требования к данным продуктам продол^ают совершенствоваться.Исследования органолептических, физикохимических и микробиологических показателей функциональных молочных продуктов с проростками гречихи показали перспективность их внедрения в производство.

Таблица 1. Ресурсы и использование молока и молокопродуктов за 2014 год (на душу населения в год; килограммов, Росстат, ноябрь 2015 года)

Регион	Ресурсы				Использование
	о го т го х _ ГО ГО d 1 о .0 о го с го со	о со 1— о d о со со S о о. EZ	IX го т § О о s со со	со о о о. о ф о. о о 1S	ф о ф 5 е ф g 6 о Ф m о. со Ь s о о с о. EZ	X о. ф о EZ	го т 2 н с о. о ГО с , о со ьс о со со со	ф 8 | т S н о с	zr ф X о ГО Го X с[ _ о о го с го со
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Российская Федерация	1981,8	30790,9	9154,9	41927,6	3481,5	35,9	628,9	35660,9	2120,4
Центральный федеральный округ	526,1	5393,3	8284,3	14203,7	560,5	4,2	4271,6	8807,5	559,9
Белгородская область	20,6	544,2	265,5	830,3	34,9	0,1	368,3	403,7	23,3
Брянская область	20,0	312,7	333,0	665,7	35,5	0,0	348,5	256,9	24,8
Владимирская область	13,3	345,1	167,2	525,6	26,3	0,6	203,3	284,2	11,2
Вороне^ская область	23,3	788,5	323,3	1135,1	92,8	0,4	390,5	628,9	22,5
Ивановская область	10,8	149,2	168,6	328,6	9,0	0,1	124,2	186,8	8,5
Калу^ская область	4,8	228,3	96,5	329,6	26,6	0,1	76,5	221,9	4,5
Костромская область	3,3	106,9	49,3	159,5	10,8	0,1	19,9	125,8	2,9
Курская область	15,1	325,0	88,3	428,4	34,5	0,0	117,1	255,0	21,8
Липецкая область	16,0	248,1	192,9	457,0	30,7	0,3	143,1	269,3	13,6
Московская область	142,6	637,4	2383,8	3163,8	53,7	0,6	1138,2	1816,1	155,2
Орловская область	3,2	191,6	142,3	337,1	22,2	0,1	147,7	162,2	4,9

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Рязанская область	10,9	365,1	166,4	542,4	34,5	0,2	219,0	274,1	14,6
Смоленская область	8,7	235,6	225,9	470,2	59,1	0,0	177,3	225,0	8,8
Тамбовская область	8,2	223,8	77,5	309,5	37,5	0,2	73,4	190,9	7,5
Тверская область	9,0	212,6	226,8	448,4	24,0	0,2	108,8	304,4	11,0
Тульская область	5,3	176,7	57,9	239,9	10,1	0,3	13,4	214,6	1,5
Ярославская область	7,2	272,4	132,7	412,3	18,3	0,9	78,9	305,0	9,2
г. Москва	203,8	30,1	3186,4	3420,3	0,0	0,0	523,5	2682,7	214,1

Таблица 2. Показатели качества функциональных кисломолочных продуктов

Показатель	Контрольйогурт, 2,5%	Кисломолочный напиток, обогащенный проростками гречихи с пробиотическими заквасками
		ST-BODY-3	YF-812	СHN-19
Массовая    доля сухих веществ, %	9,5	10,3	10,2	11,3
Массовая    доля белка, %	3,0	3,5	3,6	4,5
Массовая    доля ^ира, %	2,5	2,7	2,6	9
Массовая    доля углеводов, %	4,2	4,5	4,6	4,4
Кислотность, оТ	70-110	72	71	82
Степень перевариваемости, %	87,3	89,5	90,5	92,1
Минеральные вещества, мг%:
Na	0,5	0,6	0,62	0,59
Ca	1,24	1,32	1,29	1,6
Mg	0,14	0,16	0,20	0,17
P	0,92	1,72	1,78	1,76
Витамины, мг%:
B 1	0,02	0,33	0,34	0,33
B 2	0,13	1,05	1,19	1,18
PP	0,1	2,07	2,5	2,4
C	0,3	0,89	1,20	1,23
Р	-	130	130	130