Качество снековой продукции и ее влияние на организм

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 613.2:664.8                                  

Современный рацион питания существенно трансформировался по сравнению с меню прошлых эпох. Быстрый ритм жизни, дефицит времени у большинства людей и активная реклама фастфуда стимулируют рост спроса на легкую пищу. Термин «снек» (от англ. snack) переводится как «легкая закуска», и среди всего многообразия подобных продуктов лидером по популярности являются картофельные чипсы, представляющие собой тонко нарезанный картофель или его полуфабрикат, который обжаривают в растительном масле или высушивают. Поскольку производство чипсов отличается высокой рентабельностью, рынок перенасыщен товарами разного уровня качества. При этом многие виды закусок содержат избыток жиров, соли, ароматизаторов, усилителей вкуса и иных добавок, негативно влияющих на здоровье. Чрезмерное увлечение чипсами может нарушить обмен веществ, привести к ожирению, спровоцировать сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию и проблемы с желудочнокишечным трактом. Наибольшую опасность регулярное потребление таких продуктов представляет для детей и подростков. Поэтому изучение качества и безопасности чипсов остается важной задачей современной пищевой химии и товароведения [1-4].

Материалы и методы

В рамках экспериментального раздела исследования были отобраны четыре разновидности картофельных чипсов, представленных на розничном рынке Кыргызстана.

На начальном этапе был создан опросник, в котором приняли участие 100 человек в возрасте до 30 лет; при этом доля женщин составила 65%, а мужчин - 35%. Вопросы касались частоты потребления продукта, отношения к его составу и уровня информированности о потенциальном вреде снеков. Органолептический анализ проводился по пятибалльной системе с оценкой внешнего вида, цвета, консистенции, вкуса и аромата. Физико-химические испытания включали: вычисление массовой доли жира; анализ содержания поваренной соли; определение кислотного и перекисного чисел; количественное выявление крахмала; измерение уровня акриламида; идентификацию трансжиров; ВЭЖХ-исследование пищевых добавок [5-9; 12-17].

Определение массовой доли жира в образцах чипсов осуществлялось экстракционногравиметрическим способом с применением аппарата Сокслета. Итоговые данные приведены в Таблице 1.

Таблица 1

МАССОВАЯ ДОЛЯ ЖИРА В ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦАХ КАРТОФЕЛЬНЫХ ЧИПСОВ

Образец	Массовая доля жира, %
№1	31,4 ± 0,5
№2	28,7 ± 0,4
№3	24,9 ± 0,3
№4	35,2 ± 0,6

Исследование выявило, что максимальная концентрация жира зафиксирована в четвертом образце, тогда как в первом также наблюдается высокий показатель липидов. Средний уровень жиров характерен для образца №2, а наименьшее содержание зарегистрировано в третьем. Вероятными причинами повышенного жиронасыщения первой и четвертой проб выступают технологические нюансы, продолжительность обжарки и объем использованного растительного масла. Избыток жиров повышает калорийность продукта и при систематическом потреблении провоцирует риски ожирения, сбоев липидного обмена и патологий сердечно-сосудистой системы [10-11].

Низкое содержание жира в третьем образце указывает на его меньшую энергетическую ценность относительно остальных проб. Эти данные подтверждают результаты органолептического анализа: пробы с большим количеством жира отличались более насыщенным вкусом и хрустящей текстурой. Определение массовой доли крахмала осуществлялось спектрофотометрически с применением йодного раствора. Метод базируется на реакции амилозной части крахмала с йодом, приводящей к образованию ярко-синего комплекса. Измерение оптической плотности проводили на приборе Bruker Tensor при длине волны 590 нм. Сводные данные представлены в Таблице 2.

Таблица 2

ДАННЫЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАХМАЛА СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Образец	Оптическая плотность	Содержание крахмала, %
№1	0,89 ± 0,02	58,4 ± 1,1
№2	0,63 ± 0,01	42,7 ± 0,9
№3	0,94 ± 0,03	61,2 ± 1,3
№4	0,41 ± 0,01	28,9 ± 0,7

Анализ данных продемонстрировал, что наибольшая концентрация крахмала зафиксирована в пробе №3, тогда как показатель для пробы №1 оказался лишь незначительно ниже. Подобная высокая насыщенность крахмалом указывает на богатый углеводный состав и высокую энергетическую ценность исследуемых образцов. Образец №2 занимает промежуточное положение по уровню крахмала среди всех тестированных вариантов, а минимальное его количество выявлено в образце №4. Вероятной причиной снижения крахмала в последней пробе является повышенное содержание жиров и специфика рецептуры. Кроме того, визуальная интенсивность синего окрашивания йодно-крахмального комплекса полностью совпала с результатами спектрофотометрии. Самые насыщенные оттенки наблюдались в пробах №1 и №3, тогда как образец №4 отличался бледным цветом. Высокая доля легкоперевариваемых углеводов в чипсах свидетельствует о том, что их регулярное включение в рацион может существенно повысить калорийность питания и увеличить вероятность сбоев в углеводном обмене.

Для определения уровня липидной порчи в образцах картофельных чипсов применяли титриметрию для вычисления кислотного и перекисного показателей. Эти метрики служат индикаторами качества исходного растительного масла, его сохранности и стабильности при длительном хранении. Кислотное число отражает концентрацию свободных жирных кислот, возникающих вследствие гидролитического распада липидов; его рост указывает на деградацию жиров и ухудшение потребительских свойств продукта. Перекисное число, в свою очередь, демонстрирует уровень первичных окислительных продуктов (гидроперекисей и перекисей), формирующихся под влиянием кислорода и высоких температур во время фритюрной обработки. Полученные данные сведены в Таблицу 3.

Таблица 3

КИСЛОТНЫЕ И ПЕРЕКИСНЫЕ ЧИСЛА ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦОВ

Образец	Кислотное число, KOH мг/г	Перекисное число, O₂ ммоль/кг
№1	1,84 ± 0,05	7,6 ± 0,2
№2	2,31 ± 0,07	9,4 ± 0,3
№3	1,42 ± 0,04	5,8 ± 0,2
№4	2,08 ± 0,06	8,7 ± 0,3

Исследование данных выявило, что наименьшие значения кислотного и перекисного чисел зафиксированы в пробе №3, что говорит о слабой степени окислительной деградации липидов и высоком качестве исходного масла. Наихудшие результаты показал образец №2, где повышенные индексы могут быть следствием сильной термической обработки и частичного окисления жиров на этапах изготовления и хранения. Пробы №1 и №4 продемонстрировали средние показатели.

Обнаружено, что рост перекисного числа сопровождается увеличением концентрации акриламида, определенного методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Максимальное количество акриламида также зафиксировано в образце №2, что подтверждает высокую интенсивность термического окисления в этом продукте.

В целом, результаты доказывают существенную разницу в качестве липидной части исследуемых чипсов. Увеличение кислотного и перекисного чисел указывает на снижение устойчивости жиров к окислительным процессам и риск формирования вторичных токсичных продуктов распада при хранении.

Следовательно, по критериям окислительной стабильности лучшим признан образец №3, тогда как проба №2 отличалась наименее благоприятными физико-химическими характеристиками.

Определение содержания акриламида проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с ультрафиолетовым детектированием на приборе Agilent 1200. Подготовка проб включала экстракцию акриламида водным раствором с последующей фильтрацией. Количественное определение осуществляли по градуировочному графику стандартных растворов. Метод позволял выявить содержание потенциально канцерогенного акриламида, образующегося при высокотемпературной обработке картофеля (рис. 1-4).

15,83 мин

2 Гуанилат натрия (Е627)

Глутамат натрия (Е621) 3,23 мин

Время удерживания, мин

Условия ВЭЖХ: колонка С18, подвижная фаза -0,01 М фосфатный буфер (pH 6,0): ацетонитрил (95:5), скорость потока -1,0 мл/мин, детектирование при к = 210 нм, объем инъекции - 20 мкл.

Рисунок 2. ВЭЖХ-хроматограмма образца №2

3 Инозинат натрия (Е631) 10,45 мин

Время удерживания, мин

Рисунок 1. ВЭЖХ-хроматограмма образца №1

Рисунок 3. ВЭЖХ-хроматограмма образца №3

Глутамат натрия

Инозинат натрия

Гуанилат натрия

Рисунок 4. ВЭЖХ-хроматограмма образца №4

Содержание трансжиров определяли методом газовой хроматографии после предварительного получения метиловых эфиров жирных кислот на приборе Agilent 7890B G-C System. Анализ проводили для оценки безопасности липидного состава исследуемых образцов. Повышенное содержание трансжиров рассматривается как фактор риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и нарушений липидного обмена. Полученные данные представлены в Таблице 4.

Таблица 4 СОДЕРЖАНИЕ ТРАНСЖИРОВ В ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦАХ

Образец	Содержание трансжиров, % от общего количества жира
№1	1,8 ± 0,1
№2	2,6 ± 0,1
№3	1,2 ± 0,1
№4	2,1 ± 0,1

Анализ полученных данных показал, что минимальное содержание трансжиров выявлено в третьем образце. Данный результат свидетельствует о более высоком качестве используемого растительного масла и меньшей степени термического воздействия при производстве продукта. Наибольшее содержание трансжиров установлено в образце №2. Повышенный уровень трансизомеров жирных кислот может быть связан с использованием многократно нагреваемого масла или интенсивной термической обработкой в процессе обжаривания картофеля. Остальные полученные значения занимали промежуточное положение среди исследуемых образцов. Следует отметить, что образец №2 одновременно характеризовался наиболее высокими значениями перекисного числа и содержания акриламида, что дополнительно подтверждает выраженные процессы термического окисления липидов в данном продукте. ВЭЖХ-анализ исследуемых образцов проводили с целью определения содержания усилителей вкуса и пищевых добавок, указанных на упаковке продукции. Для оценки состава использовали высокоэффективный жидкостный хроматограф с УФ-детектором [18]. В исследуемых пробах определяли содержание глутамата натрия (Е621), гуанилата натрия (Е627) и инозината натрия (Е631). Идентификацию соединений осуществляли по времени удерживания стандартных образцов (Таблица 5). Для определения крахмала использовали 3%-ный спиртовой раствор йода. Наличие крахмала подтверждалось изменением окраски исследуемого раствора.

Таблица 5

СОДЕРЖАНИЕ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК В ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦАХ

Соединение	Время удерживания, мин	Площадь пика, мА-с	Содержание в образцах, мг/кг
ОБРАЗЕЦ №1
Глутамат натрия (Е621)	3,23	512356	850
Гуанилат натрия (Е627)	6,74	343872	210
Инозинат натрия (Е631)	10,45	298451	160
Акриламид	15,73	165482	0,42
ОБРАЗЕЦ №2
Глутамат натрия (Е621)	2,85	743512	780
Гуанилат натрия (Е627)	6,23	245673	260
Инозинат натрия (Е631)	9,87	178945	140
Акриламид	15,42	102345	0,55
ОБРАЗЕЦ №3
Глутамат натрия (Е621)	2,74	612345	920
Гуанилат натрия (Е627)	6,15	245673	180
Инозинат натрия (Е631)	9,74	185672	130
Акриламид	15,21	102345	0,31
ОБРАЗЕЦ №4
Глутамат натрия (Е621)	2,96	702564	910
Гуанилат натрия (Е627)	6,48	221457	220
Инозинат натрия (Е631)	10,32	165239	180
Акриламид	15,63	98542	0,48

Результаты и их обсуждение

Формирование правильных пищевых привычек является актуальным, что подтверждается анализом социологического опроса. В составе всех образцов содержатся следующие компоненты: картофель или картофельный полуфабрикат; растительное масло; соль; регуляторы кислотности; усилители вкуса и аромата [10, 11].

Во всех образцах определяли глутамат натрия (Е621), гуанилат натрия (Е627), инозинат натрия (Е631) и акриламид. Результаты показали, что при производстве снековой продукции использовали усилители вкуса. В образцах №3 и №4 наблюдается наибольшее содержание глутамата натрия. В образцах №1 и 2 содержится наименьшее количество данного усилителя вкуса. Высокое содержание Е621 в образцах доказывает использование большого количества вкусоароматических добавок. Максимальное содержание гуанилата натрия (Е627) наблюдается в первом, втором и четвёртом образцах, а самое минимальное количество показывает третий образец. Наибольшее количестве инозината натрия (Е631) обнаружено в образцах №1 и 4. Образцы №2 и №3 показали незначительные количества инозината натрия.

Максимальное содержание акриламида показал образец №2. В образце №3 содержится незначительное количество. Образцы №4 и №1 показали средние значения от допустимой нормы. Из выше приведенных результатов анализа по содержанию акриламида образец №3 является безопасным. Образец №2 по содержанию акриламида является токсичным продуктом. Образцы №1 и №4 характеризуются промежуточным положением. Таким образом, можно сделать вывод, что регулярное употребление данной продукции может оказать неблагоприятное влияние на организм человека.

Органолептическая оценка. Из всех текстуемых образцов образец №3 обладает приятным запахом и хорошими вкусовыми свойствами. Трансжиры в исследуемых образцах определяли методом газовой хроматографии, которая позволяет определить содержание трансизомеров жирных кислот, а также их количество. Избыточное содержание трансжиров приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, нарушению липидного обмена, повышению уровня холестерина и развитию атеросклероза [9-11].

Образование перекисных соединений взаимосвязано с наличием трансжиров. Сравнение результатов показало, что повышение содержания трансжиров сопровождалось увеличением показателей окислительной порчи жиров. Это указывает на взаимосвязь между термической обработкой масла, образованием перекисных соединений и формированием трансизомеров жирных кислот. Полученные данные свидетельствуют о том, что все исследуемые образцы содержат трансжиры, однако их количество существенно различается. Наиболее благоприятными показателями характеризовался третий образец, тогда как второй отличался максимальным содержанием трансжиров и продуктов окисления липидов. Регулярное употребление продуктов с повышенным содержанием трансжиров может оказывать отрицательное влияние на организм человека, способствуя развитию нарушений сердечнососудистой системы и обмена веществ. Влияние чипсов на организм человека. Чипсы относятся к продуктам с высокой энергетической и низкой биологической ценностью. Они содержат значительное количество жиров, соли, ароматизаторов и усилителей вкуса. При регулярном употреблении чипсов возможно: развитие ожирения; нарушение обмена веществ; повышение уровня холестерина; развитие гипертонической болезни; ухудшение работы желудочно-кишечного тракта; повышение риска сердечно-сосудистых заболеваний [10, 11].

Особую опасность представляет образование акриламида при жарке картофеля при высоких температурах. Акриламид считается потенциально канцерогенным веществом. Несмотря на высокую популярность, чипсы не могут рассматриваться как полноценный пищевой продукт и не способны заменить сбалансированное питание.

Заключение

В результате исследований установлено, что лучшими органолептическими свойствами обладал третий образец. Остальные образцы характеризуются высоким содержанием пищевых добавок, а также значительным содержанием жиров. Снековую продукцию нельзя относить к натуральным продуктам с высокой пищевой ценностью. Единственным натуральным компонентам является сам картофель, а большая часть, входящая в состав чипсов, характеризуется наличием пищевых добавок и усилителей вкуса. Употребление чипсов может оказывать отрицательное влияние на организм человека особенно при несбалансированном рационе питания. Рекомендуется ограничивать потребление снековой продукции, а также уделять большое внимание качеству и составу пищевых продуктов.