Использование творожной сыворотки в индустрии спортивного питания

Автор: Новокшанова Алла Львовна, Ожиганова Екатерина Викторовна

Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe

Рубрика: Технические науки

Статья в выпуске: 4 (12), 2013 года.

Бесплатный доступ

На основании научных данных о высокой биологической и пищевой ценности молочной сыворотки, анализа рынка продуктов для питания спортсменов в статье рассматривается возможность использования творожной сыворотки в составе функционального изотонического напитка для питания спортсменов, обладающего регидрационными свойствами.

Молочная сыворотка, функциональный продукт, спортивное питание, осмоляльность, молокосодержащий продукт

Короткий адрес: https://sciup.org/14998721

IDR: 14998721

Текст научной статьи Использование творожной сыворотки в индустрии спортивного питания

Согласно результатам исследований, представленных в материалах «Рынок творога и свежего сыра 2012 и прогноз до 2016. Слайд-Статистика», по итогам 2012 года производство творога и свежего сыра в России увеличилось на 6 % относительно 2011 года [1]. Производство этих белково-жировых продуктов сопровождает молочная сыворотка, проблема полного и рационального использования которой до сих пор актуальна, несмотря на то, что сыворотка имеет высокую биологическую и пищевую ценность. Значимость молочной сыворотки для организма человека, уникальность ее состава на протяжении длительного времени изучалась ведущими учеными, как за рубежом, так и в России. Например, академик Н.Н. Липатов предлагал назвать молочную сыворотку «молочно-белковое лактозосодержащее сырье», а не вторичным молочным сырьем, как принято ее называть; академик А.Г. Храмцов в одном из своих научных трудов отметил, что «иногда, для доказательства ценности молочной сыворотки, говорят: «Одна тонна молочной сыворотки – это мешок муки (60 кг) или тонна свежей травы, либо соломы, без учета комплекса БАВ – макро- и микроэлементов, витаминов, ферментов, аминокислот и других незаменимых нутриентов, плюс микрофлора, остатки энзимов и метаболитов». Следует подчеркнуть, что даже вода молочной сыворотки является пока неоцененной по достоинству – она биологически синтезирована и, возможно, несет в своей «памяти» уникальную информацию» [2].

Сегодня разработаны и успешно применяются различные процессы переработки молочной сыворотки, такие как сепарирование, концентрирование, консервирование, мембранные технологии, биологические методы обработки [3]. Но если сравнивать промышленную переработку сыворотки в некоторых странах мира, то она значительно выше, чем в российской молочной отрасли.

Большим спросом пользуется молочная сыворотка в различных областях промышленности – в медицине и ветеринарии, в косметологии и технических целях. В пищевой промышленности сыворотка используется при производстве кормов для животных, хлебобулочных, кондитерских изделий и молочных продуктов [4]. Особый интерес в пищевой отрасли, как к молочной сыворотке в целом, так и к отдельным ее компонентам, уделяют производители продуктов для питания спортсменов. Спортивное питание – это довольно новое направление в пищевой промышленности, поэтому рынок таких продуктов в России представлен, в основном, продукцией импортного производства. На долю специализированных спортивных продуктов, произведенных в России, приходится не более 5 %. Данная статистика, определяет спортивное питание, бесспорно, как довольно перспективное направление в пищевой индустрии нашей страны [5].

Все продукты для питания спортсменов в соответствии с рекомендациями Научного комитета по питанию Европейской комиссии от 2001 года условно разделены на 4 категории: A – богатые углеводами энергетические пищевые продукты, B – углеводно-электролитные растворы, C – белки и белковые компоненты и D – эссенциальные нутриенты и прочие компоненты пищи [6].

Анализ состава этих продуктов показывает, что преимущественное большинство из них – это биологически активные добавки, в составе которых используются различные компоненты молока, выделяемые, в т.ч., и из молочной сыворотки. Наиболее часто при производстве пищевых добавок для спортивного питания используют сухую молочную сыворотку, концентраты и изоляты белков молочной сыворотки.

Количество энергии, получаемой за счет применения пищевых добавок для спортивного питания, не должно превышать 5–10 % общей калорийности рациона спортсменов, а применение в больших количествах не должно быть длительным, поэтому, можно не сомневаться, что такие продукты не решают проблемы сбалансированного и рационального питания спортсменов, а всего лишь частично дополняют их рацион. Таким образом, остальные 90–95 % калорийности необходимо получать за счет употребления обычных полноценных по составу пищевых продуктов, в том числе и молочных, что еще раз подтверждает актуальность создания функциональных продуктов с использованием компонентов молока, готовых к непосредственному употреблению и не имеющих ограничений в объеме для употребления [5, 7, 8].

Практически каждый молочный завод на территории России, производит творог, используя, при этом, различное технологическое оборудование, поэтому можно не сомневаться, что объемы творожной сыворотки велики и чаще всего не находят рационального применения в полном объеме. Физико-химические и органолептические свойства творожной сыворотки, в свою очередь, придают некоторую сложность ее переработки в сравнении с сывороткой, получаемой при производстве сыра.

Наличие свободного объема сыворотки, получаемой при производстве творога, в т.ч. на молокоперерабатывающих предприятиях с маленькой мощностью (менее 50 т/сут.), предполагает нецелесообразность ее накопления и транспортирования на дальнейшую переработку в чистом виде. Поэтому, в качестве сырья для создания функционального продукта, выбор сделан в пользу творожной сыворотки. Производство такого напитка будет возможным для большинства молокоперерабатывающих предприятий исходя из доступности технологического процесса.

В случае создания функционального продукта для питания спортсменов важно основываться на том, что количественный и качественный состав пищи во многом определяет энергетические ресурсы организма, создает оптимальный метаболический фон и может существенно влиять на физическую работоспособность, длительность и полноту восстановления организма после физической нагрузки. Питание спортсменов должно не только возмещать расходуемое количество энергии и пищевых веществ, но и способствовать повышению их спортивной работоспособности [7].

Основными причинами усталости при длительном занятии физическими упражнениями являются обезвоживание и истощение субстрата. Независимые и аддитивные эффекты на работоспособность оказывают углеводы и жидкость. В связи с чем, возрастает интерес к напиткам специального назначения – спортивным напиткам, цель которых заключается в нутритивной поддержке организма спортсмена, то есть в обеспечении спортсмена возможностью тренироваться интенсивно и постоянно без болезней и травм; кроме того, нутритивная поддержка направлена на обеспечение эффективной адаптации к тренировочному процессу [9].

По суммарной концентрации углеводов и электролитов все спортивные напитки делят на три вида: гипотонические, изотонические и гипертонические. Наибольший интерес в спортивном питании отводится изотоническим напиткам, концентрация растворенных веществ в которых, то есть осмоляльность, близка к осмоляльности жидкостей внутри организма (270–350 ммоль/кг Н2О). Поэтому вода вместе с глюкозой и электролитами из таких напитков активно всасывается через кишечную стенку, что восстанавливает запасы жидкости, солей и углеводов после физических нагрузок. Употребление таких напитков не изменяет осмотиче- ское давление крови и поддерживает постоянство ее состава, а также в меньшей степени, чем питьевая вода, активизирует механизм диуреза [9].

Кроме того, не достаточно только восполнить влагу в организме путем употребления изотонического напитка, необходимо придать напитку регидрационные свойства, т.е. обеспечить удержание влаги в организме.

В связи с выше изложенным, нами поставлена задача – создание изотонического напитка для спортивного питания, обладающего регидрационными свойствами. При создании рецептуры такого напитка с использованием творожной сыворотки необходимо учитывать ее осмоляльность, значение которой, по результатам исследований проведенных на базе ОАО «УОМЗ» ВГМХА», достаточно высокое – 376,5 ммоль/кг Н2О, что, казалось бы, на первый взгляд, делает невозможным использование творожной сыворотки. В этом случае рационально рассмотреть вариант снижения осмоляльности творожной сыворотки путем введения в состав разрабатываемого продукта жидкости с низким, близким к нулю значением осмоляльности – питьевой воды. Причем, питьевая вода не только снизит осмоляльность напитка, но и позволит придать более нейтральный вкус, скрывая специфический кислый привкус сыворотки и использовать фруктово-ягодный наполнитель для придания энергетических свойств продукту и улучшения вкусовой характеристики.

Кроме того, необходимо учитывать, что полное восстановление водно-солевого баланса происходит при совместном действии углеводов и электролитов. Наибольшими влагоудерживающими свойствами обладает натрий, который участвует в поддержании водно-солевого равновесия. Опираясь на научные данные, свидетельствующие о том, что потери натрия с потом составляют разные величины – от 10 до 80 ммоль/л и, ориентируясь на исследования по содержанию натрия в спортивных напитках, которые показали, что положительный баланс жидкости удается сохранить при концентрации натрия не менее 50 ммоль/л, нами было определено оптимальное количество пищевой соли для использования в рецептуре разрабатываемого напитка с целью придания продукту регидрационных свойств. Причем, творожная сыворотка, в этом случае, будет иметь преимущество перед подсырной в части отсутствия соли в своем составе, что позволит точно нормировать количество натрия в напитке.

Путем проведения необходимых расчетов в части количественного содержания компонентов продукта, органолептических, физико-химических исследований, нами установлен оптимальный компонентный состав разрабатываемого функционального напитка, в котором основным компонентом (по процентному содержанию в составе продукта) будет являться питьевая вода, а напиток, в свою очередь, согласно требованиям технического регламента Таможенного союза ТР ТС № 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» (глава 2, п. 5) и Федерального закона №88-ФЗ от 12.06.2008 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (глава 1, ст. 4, п. 5) будет являться молокосодержащим, так как произведен из побочного продукта молока с использованием немолочных компонентов, и массовая доля сухих веществ молока в сухих веществах готового продукта составит не менее 20 процентов [10, 11].

Продукт готов к непосредственному употреблению в пищу и не содержит химически синтезированных компонентов (солей, подсластителей, витаминов, ароматизаторов, красителей и др.), поэтому доступен к употреблению до, во время, после физической нагрузки и не имеет ограничений в употребляемом объеме.

Исходя из выше изложенного, можно не сомневаться в том, что создание функ- циональных спортивных напитков, обеспечивающих нутритивную поддержку организма, с использованием творожной сыворотки является перспективным направлением в производстве продуктов для спортивного питания в России.

Также не стоит забывать тот факт, что рациональное использование молочной сыворотки имеет и экологический аспект. Французский эколог Сен Марк считает, что «человек разрушает природу потому, что он на этом зарабатывает, и часто зарабатывает много» [2]. По результатам мониторинга, проведенного ВНИИМС отмечено, что сыродельный завод средней мощности сбрасывает в очистные сооружения до 140 тыс. м3 сточных вод в год [12]. Анализируя объемы производимого творога в стране, можно быть уверенным в том, что сброс творожной сыворотки не уступает сбросам подсырной. Поэтому, разрабатывая новые функциональные продукты с использованием молочной сыворотки, мы решаем одну проблему с двух сторон: во-первых, рационально используем вторичное сырье с высокой биологической и пищевой ценностью, а во-вторых, сохраняем окружающую среду.

Список литературы Использование творожной сыворотки в индустрии спортивного питания

  • Новости АПК России. Режим доступа: http://www.agroconsul. tomsk.ru/news_ap_russia-3678.html.
  • Храмцов, А. Г. Феномен молочной сыворотки/А. Г. Храмцов. -СПб.: Профессия, 2011. -804 с., табл., ил.
  • Червецов, В. В. Процессы и методы переработки молочной сыворотки/В. В. Червецов, Т. А. Яковлева, И. А. Евдокимов//Переработка молока. -№ 12. -2007. -С. 30-32.
  • Евдокимов, И. А. Современное состояние переработки молочной сыворотки/И. А. Евдокимов, А. Г. Храмцов, П. Г. Нестеренко//Молочная промышленность. -№ 8. -2008. -С. 37-38.
  • Новокшанова, А. Л. Продукты спортивного питания/А. Л. Новокшанова, Е. В. Ожиганова//Молочная промышленность. -2012. -№ 6. -С. 82-83.
  • Классификация и характеристика специализированных продуктов для питания спортсменов/В. М. Воробьева [и др.]//Вопросы питания. -2010. -Т. 79, № 6. -С. 64-68.
  • Пшендин, А. И. Рациональное питание спортсменов. Для любителей и профессионалов/А. И. Пшендин. -СПб.: Олимп-СПб, 2003. -160 с.
  • Вировец, О. А. О повышенных потерях макро-и микроэлементов при занятии спортом и целесообразности их компенсации биологически активными добавками/О. А. Вировец//Вопросы питания. -2009. -Т. 78, № 2. -С. 67-72.
  • Пакен, П. Функциональные напитки и напитки специального назначения/П. Пакен; пер. с англ. -СПб.: Профессия, 2010. -496 с., ил. табл. -(Серия: Научные основы и технологии).
  • О безопасности молока и молочной продукции: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС № 033/2013.
  • Технический регламент на молоко и молочную продукцию: Федеральный закон от 12.06.2008 №88-ФЗ.
  • Свириденко, Ю. Я. Экологические и экономические аспекты переработки молочной сыворотки/Ю. Я. Свириденко, Э. Ф. Кравченко, О. А. Яковлева//Сыроделие и маслоделие. -2006. -№ 5. -С. 40-41.
Еще
Статья научная