Коррекция углеводного состава продуктов специализированного назначения

Развитие современного общества и высокий темп жизни в последние несколько лет существенно изменили отношение людей к собственному здоровью. Пропаганда здорового образа жизни сформировала у потребителей интерес к правильному сбалансированному питанию. У современного человека формируется новый подход к выбору продуктов.

Выбирая тот или иной продукт, потребитель стремится получить не только необходимые для организма белки, жиры, углеводы, но и укрепить свое здоровье, снизить риск развития многих заболеваний, в том числе хронических. В настоящее время перед производителями стоит задача поиска новых технологических и продуктовых решений, одним из которых является создание продуктов питания нового поколения – «функциональных продуктов»,

а также продуктов «специализированного назначения» [1]. Данные исследований международной исследовательской компании Euromonitor International, показывают, что рынок функциональных и специализированных в 2017 году достигнет 1 трлн долл. [2].

• 1.1    Тенденции инновационного развития в пищевой промышленности

Развитие и изменение современного продовольственного рынка заставляют обратить внимание на некоторые аспекты стратегического развития. Стратегия развития должна быть инновационной. К основным направлениям стратегии развития относятся:

─ поиск новых уникальных продуктов, сырья;

• ─ новых технологий, критериев качества;

─ новых услуг и иных факторов уникальности.

Итог инновационного процесса – создание конкурентного товара, который является продуктом технологического процесса.

Инновационный процесс многостадийный и включает в себя подбор сырья, технологии производства, упаковки и хранения, проработка маркетинговой программы, изучение потребительских вкусов, потребностей, изучение социокультурного окружения (физическое, экономическое, политическое) и многие другие. стадии, каждая из которых требует профессиональных знаний и умений. Все стадии инновационного процесса требуют сочетания эффективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, производства и маркетинга [3].

В пищевой промышленности таким инновационным процессом является создание и производство продуктов функционального и специализированного назначения. Сегодняшние реалии диктуют потребность в инновационном подходе не только к технологии производства продуктов питания, но и к поиску новых подходов в продвижении товаров на потребительских рынок.

Первостепенным является поиск новых источников пищевых веществ, расширение производства продуктов функционального и специализированного назначения. Здесь существуют несколько направлений:

─ биотехнологии создания продуктов с заданными свойствами;

─ использование новых технологий и создание широкой гаммы натуральных модифицированных продуктов с заданным химическими свойствами;

─ применение биологически активных добавок к пище, представляющих собой концентраты природно-минорных компонентов пищи (витаминов, минеральных веществ, микроэлементов, отдельных жирных кислот, фосфолипидов и др.) [4].

Проблема создания продуктов с заданными свойствами достаточно актуальна и активно решается мировыми компаниями в области производства диетических, диабетических и обогащенных продуктов питания. В России это компания «Образ жизни» – которая специализируется на производстве «живых» зерновых продуктов, «Золотой корень» – производство натуральных продуктов для рационального питания, «ВастЭко» – производство экологически чистых продуктов питания и многие другие. Некоторые компании, такие как группа компаний «ЭФКО», помимо производства готовой продукции, так же осуществляют поставки сырья в пищевую промышленность. Французская компания «Novastell Company», специализирующаяся на производстве готовых специализированных и обогащенных продуктов питания, так же занимается исследованиями в области поиска новых источников фосфолипидов для производства функциональных продуктов. В России, поставщиком функциональных ингредиентов на предприятия пищевой промышленности, является компания «НоваПродукт АГ», которая так же занимается производством обогащенных продуктов питания.

Существуют основные типы оценки инновационных ингредиентов в пищевой промышленности: медико-биологический, психолого – эстетический и технологический.

Медико-биологический тип отражает воздействие биологически активных ингредиентов на организм человека.

При психолого – эстетической оценке исследуется эмоциональное воздействие отличительных черт разрабатываемой продукции и его компонентов на человека.

Технологическая оценка включает вопросы техники и технологии использования натуральных ресурсов для производства новых функциональных продуктов и их влияние на здоровье человека.

1.2 Инновационные пищевые ингредиенты для производства продуктов специализированного назначения

В связи с этим, в настоящее время большое внимание уделяется нетрадиционным видам растительного и животного сырья при проектировании продуктов функционального и специализированного назначения.

Фосфолипиды – это полезные вещества, которые не вырабатываются в организме человека самостоятельно, но благоприятно влияют на него, выполняя следующие функции [5,10]:

─ регенерацию клеточных стенок;

─ улучшает липидный обмен, а значит снижает холестерин;

─ обладают проникающей способностью, через клеточные барьеры;

─ благотворно влияет на работу пищеварительной, нервной систем;

─ участвует в детоксикации и регенерации печени;

─ участвуют в доставке биологически активных веществ к клеткам;

─ являются профилактикой сердечно – сосудистых заболеваний;

─ восстанавливают клетки мозга;

─ улучшают состав крови;

─ повышают работоспособность и др.

В группу фосфолипидов входят вещества, которые при гидролизе отщепляют фосфорную кислоту – глицерофосфолипиды и некоторые сфинголипиды. Также в их составе присутствуют азотсодержащие соединения – холин, этаноламин или серин. В организм человека они попадают через продукты питания, снабжая его незаменимыми жирными кислотами [7]. Суточная потребность человека в фосфолипидах составляет 5–7 гр. [8]. В современном рационе питания человека, продуктов с высоким содержанием фосфолипидов не так много, в основном это продукты растительного (бобовые, орехи, семечки) и животного происхождения (яичный желток, печень, говядина), но их частое употребление может привести к повышению холестерина. Недостаточное, также, как и чрезмерное употребление фосфолипидов может негативно сказываться на работу отдельных органов и систем человека, а также на здоровье в целом. В связи с этим, актуальным является разработка и производство готовых обогащенных продуктов питания, а также комплексных фосфолипидсодержащих пищевых систем с разным целевым применением.

Из фосфолипидов в пищевых продуктах содержатся прежде всего фосфоглицериды. Фосфоглицериды растворимы в жирах и органических растворителях [11]. В зависимости от строения полярной группы фосфоглицериды делят на фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидилэтаноламины (кефалины), фосфати-дилсерины и т. д. Лецитины являются побочным продуктом рафинации растительных масел, путем гидратации [12]. Они имеют широкую область применения в пищевой промышленности, в качестве пищевой добавки. Это обусловлено их технологическими свойствами, а именно эмульгирующими, стабилизирующими, разжижающими и водопоглощающими [6]. В настоящее время лецитины представлены в жидкой и порошкообразной формах. Органический лецитин позволяет разрабатывать продукты без использования синтезированных пищевых добавок. Недостатком промышленных лецитинов, использующихся в качестве пищевой добавки, является то, что они не содержат достаточного количества незаменимых фосфолипидов – эссенциальных [5].

Фракционирование лецитинов позволяет получить наиболее полезные отдельные фосфолипиды, которые используются для создания готовых функциональных продуктов и комплексных фосфолипидсодержащих пищевых систем [13], а именно:

─ Фосфатидилхолин (PC) – используется как гепатопротектор, снижает побочные действия лекарств;

─ Фосфатидилинозитол (PI) – участвует в передаче гормональных сигналов внутрь клетки;

─ Фосфатидилэтаноламин (PE) – является главным липидным компонентом мембран клеток;

─ Фосфатидилсерин (PS) – участвует в регуляции деятельности клеточных мембран, защищает кости от потери кальция, он необходим в питании активных людей, беременных и детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности; приводит к потере снижения когнитивных функций; обеспечивает нормальное функционирование сетчатки;

─ Фосфатидная кислота (PA) – улучшает работу нервной системы, повышает мышечную массу.

Фракционированные лецитины обладают нейтральным вкусом и гидродиспергируемы.

Компании Novastell разработала инновационную технологию – векторизация биологически активных веществ, позволяющая оптимально подобрать фракцию, консистенцию, концентрацию и источник фосфолипидов, в зависимости от целевого назначения пищевой биологической системы [5]. Так же компания является поставщиком пищевых фосфолипидов, различного происхождения: PC, PI, PE, PA, PS, а также морских и яичных фосфолипидов.

В настоящее время рынок предлагает широкий ассортимент новых функциональных ингредиентов для предприятий пищевой промышленности, занимающихся производством обогащенных и специализированных продуктов питания.

Инулин, является пищевым волокном, который широко используется во всех отраслях пищевой промышленности, для создания продуктов специализированного назначения и детского питания. Он повышает рост бифидо-и лактобактерий, улучшает липидный обмен, оказывает гепатопротекторное действие, снижает уровень сахара в крови, способствуя снижению риска осложнений сахарного диабета, улучшает баланс кишечной микрофлоры [9]. Например, инулин Fibruline Instant, произведенный бельгийской компанией Cosucra Groupe Warocoing, получают из корня цикория. Он является нативным инулином, который не подвергался фракционированию. Данный инулин приобрел широкое применение в молочной промышленности, в качестве частичного заменителя казеината, при производстве сыров, кроме того добавление инулина придает молочным продуктам нежную текстуру и насыщенный вкус, а также применятся в качестве ингредиента для повышения пищевой ценности молочных продуктов. Поскольку инулин имеет низкую калорийность и снижает чувство голода, его используют для производства диетических продуктов. Инулин обладает пребиотическими свойствами, которые имеют широкую практику применения в производстве сухих смесей для искусственного вскармливания детей первого года жизни. Благодаря низкому гликемическому индексу его использую в качестве заменителя сахара, при производстве диабетической и диетической продукции. В последнее время особую популярность инулин получил при производстве спортивных белковых коктейлей, т. к. он предотвращает образование комков. Так же компания Cosucra Groupe Warocoin разработала инулин Fibruline XL, который позволяет имитировать жир в обезжиренных продуктах.

Наряду с инулином, в пищевой промышленности для снижения калорийности, замены сахара и обогащения продукта пребиотическими веществами используют олигофруктозу. В отличие от инулина она обладает высокой растворимостью, что позволяет приготовить концентрированный сироп и после пастеризации может быть внесена в напиток. Такой сироп получил широкое применение при производстве функциональных напитков, питательных и протеиновых батончиков. Сироп не является пищевой добавкой, не имеет Е-кода и поэтому не требует нанесения на этикетку продукта, информации о возможном слабительном эффекте, что является обязательным для сахороспиртов.

Мальтодекстрин это природный дисахарид, который используют при производстве специализированных продуктов в качестве наполнителя, связующего, как диспергирующей добавки, для предотвращения кристаллизации и др. Турецкая компания Omnia производит мальтодекстрин NutriDex из кукурузного сиропа, который в отличие от мальтодекстрина на основе пшеницы не содержит глютен. Применение мальтодекстрина в молочной промышленности помогает создавать массу и объемность продукта, например, при производстве мороженого. Частичная замена сахара мальтодекстрином в мороженом способна затормозить процесс образования кристалликов льда, а также повлиять на точку замерзания. В кондитерском и хлебопекарном производствах, мальтодекстрин используют для улучшения вкуса и вязкости готовых продуктов, предотвращения засахаривания, в качестве связующего, пластификатора и др. Свойство мальтодекстрина улучшать процесс растворения белков, делает возможным его использование при производстве детского и диетического питания. Так же он широко используется в спортивных смесях, которые употребляют для набора мышечной массы и в качестве источника хорошо усвояемого углевода. Благодаря низкой гигроскопичности и способностью увеличивать рост бифидобактерий в кишечнике, мальтодекстрин является ингредиентов – носителем, при производстве комплексных пищевых систем – функциональных смесей, подсластителей, приправ и др.

Эритрит – сахароспирт («Дынный сахар»), содержащийся во многих фруктах и бахчевых. Это инновационный сахарозаменитель, который обладает рядом преимуществ:

─ не влияет на уровень глюкозы в крови, что является важным при производстве диабетической продукции;

─ обладает нулевой калорийностью;

─ защита от кариеса;

─ не влияет на работу желудочно – кишечного тракта;

─ устраняет послевкусие интенсивных подсластителей, например, стевии.

Промышленно эритрит получают с помощью натурального брожения, сырьем для которого служат растворы сахарозы и декстрозы. После сбраживания образуется смесь сахарных спиртов, где преобладает эритрит. С помощью сепарации и фильтрации примеси удаляются, а из полученного концентрированного раствора эритрит кристаллизуется и сушится.

Изомальтулоза – медленный углевод, который содержится в сахарном тростнике и мёде, в связи с этим имеет второе название – «Медовый сахар». Используется в качестве заменителя сахарозы в производстве энергетических и функциональных напитков. Полезные свойства изомальтулозы заключаются в:

─низком гликемическом индексе (32 единицы);

─ не вызывает кариеса;

─ стойкость к гидролизу в кислой среде;

─ не гигроскопична;

─ положительно влияет на когнитивные функции;

─ является сбалансированным источником энергии.

Гороховые волокна – натуральная клетчатка, полученная из сердцевин семян гороха. Это комплекс, состоящий из растворимых и нерастворимых пищевых волокон, по внешнему виду представляет собой порошок белого цвета с нейтральными вкусом и запахом, обладающий высокой влагоудерживающей и эмульгирующей способностью. Гороховые волокна применяют в рыбной, мясной и молочной отраслях пищевой промышленности для производства вегетарианских продуктов как натуральная замена химическим эмульгаторам, стабилизаторам и текстураторам, а также как наполнитель, позволяющий снизить себестоимость готовой продукции и обогащающий её пищевыми диетическими волокнами. Гороховые волокна полностью безопасны для здоровья человека, отсутствуют Е-индекс, генетически модифицированные организмы и глютена, не являются пищевой добавкой.

Изолят горохового белка представляет собой высокоочищенный растительный протеин [14], полученный из семян желтого горошка. Он применяется для производства вегетарианских, обогащенных и специализированных продуктов. Гороховый изолят обладает рядом преимуществ:

─ благодаря высокой степени очистки имеет нейтральный вкус и запах, избавлен от антинутрициальных факторов (взывающих газы) бобовых растений;

─ имеет аминокислотный состав, близкий к идеальному (ААS=0,96);

─ не содержит изофлавонов, в отличие от изолята соевого белка;

─ в организме усваивается на 98 %;

─ не вызывает аллергических реакций;

─ хорошо сочетается с молочными и животными белками (50/50).

На данный момент на рынке пищевых ингредиентов представлен широкий ассортимент изолята горохового белка, что позволяет производителям готовой продукции использовать изолят в зависимости от целевого назначения готового продукта [15]. Например, бельгийская компания Cosucra Groupe Warocoing, производит изолят горохового белка фирмы «Pisane» нескольких видов, в зависимости от целевого назначения (таблица 1) .

Таблица 1.

Ассортимент горохового белка фирмы «Pisane»

Product line of pea protein company “Pisane”

Table 1.

Название Name	Характеристика Сharacteristic	Свойства Property	Область применения Аrea of use
Pisane C9	Хорошо растворим, обладает нейтральным вкусом, практически не влияет на текстуру продукта. It is soluble, has a neutral taste, does not affect the texture of the product.	Стабилизация / Осветление; обогащение белком; возможная замена сое, молоку и пшенице; производство безглтюеновых продуктов Stabilization / Clarification; the enrichment of the protein; possible replacement of the soy, milk and wheat; production gluten-free products	Смеси для приготовления напитков, коктейлей; энергетические батончики; смеси в порошке (омлеты, супы и т. д.); готовые к употреблению заменители молочных продуктов (мороженое, пудинги); вина, соки; готовая еда Mix drinks, cocktails; energy bars; mix in the powder (omelettes, soups, etc.); ready-to-use substitutes for dairy products (ice cream, PU-dingy); wines, juices, ready food
Pisane B9	Обладает низкой водосвязывающей способностью, имеет нейтральный запах Has a low water-binding way-ness, has a neutral odor	Стабилизация / Осветление; обогащение белком; возможная замена сое, молоку и пшенице; производство безглтюеновых продуктов Stabilization / Clarification; the enrichment of the protein; possible replacement of the soy, milk and wheat; production gluten-free products	Хлебобулочные изделия, энергетические батончики Bakery; energy bars
Pisane F9	Содержит высокое содержание белка (88 % в расчете на сухое вещество), имеет низкую вязкость Contains a high protein content (88% calculated on the dry matter), has a low viscosity	Стабилизация / Осветление; обогащение белком; возможная замена сое, молоку и пшенице; производство безглтюеновых продуктов Stabilization / Clarification; the enrichment of the protein; possible replacement of the soy, milk and wheat; production gluten-free products	Хлебобулочные изделия; смеси в порошкообразной форме; готовая еда Bakery; the mixture in powder form; prepared food
Pisane M9	Обладает хорошими эмульгирующими свойствами, высокая вязкость Has good emulsifying properties, high viscosity	Эмульгирующие и гелеобразующие свойства Emulsifying and gelling properties	Мясные и рыбные продукты; соусы Meat and fish products, sauces

Заключение

Проведенные аналитические исследования свидетельствуют о том, что все больше производителей заинтересованы не только в производстве готовых функциональных продуктов, но и в поиске, разработке и производстве новых пищевых ингредиентов и технологий для производства продуктов функционального и специализированного назначения, что по оценкам экспертов,