Перспективы использования рапсового жмыха в питании спортсменов

Введение. В наше время население стремится сохранить свое здоровье. На продолжительность жизни влияют разные факторы, некоторые не зависят от самого человека и являются генетическими, другие, напротив, поддаются контролю. Одним и наиболее важным является питание. Вопрос правильного питания становится всё более актуальным с каждым днём. Полноценное питание, богатое витаминами и микронутриентами, помогает улучшить работу организма. Сейчас на полках магазинов трудно найти продукты без использования генетического вмешательства со стороны человека. Производители стремятся как можно больше увеличить количество производимого товара, но увеличивая количество, теряется качество. Продукты теряют свои питательные вещества, витамины, микроэле-ментный состав, необходимые для организма [11, 14].

При построении питания необходимо, чтобы удовлетворялись потребности организма в необходимых пищевых и биологически активных веществах. Правильное питание позволяет решить множество вопросов [1, 8].

Для стабильной работы человеческому организму ежедневно требуется большое и разнообразное количество питательных веществ. В данном теоретическом материале были проведены научные исследования, которые были направлены на увеличение содержания клетчатки и кальция, магния, калия, натрия в соусе красном основном. Данное исследование является полезной добавкой в рационе питания спортсменов, занимающихся легкой атлетикой. В качестве добавки использовался жмых рапса. Жмых рапсовый получается при отжиме растительного масла на шнековых прессах из предварительно обработанных семян рапса.

Жмых рапса повышает содержания клетчатки, кальция, магния, калия, натрия в блюдах. Что, в свою очередь, будет оказывать положительное влияние на организм спортсмена легкоатлета [9].

Взрослому организму необходимо употребление примерно 1000 мг кальция в сутки. Дети до 8 лет – 800 мг, возраст с 9 до 18 лет, период, когда человек очень быстро растет и ему уже необходимо 1300 мг кальция в день.

Беременным и кормящим женщинам требуется до 2000 мг в сутки. Лучшей комбинацией считается ежедневный прием 1200 мг кальция и занятия спортом по 30–60 минут 1–3 раза в неделю. Предполагаемые результаты проявятся после нескольких месяцев регулярных упражнений и приема необходимого количества кальция. В то же время наш организм нуждается в клетчатке. По мнению специалистов, достаточно поступления в организм 30–40 г растворимой клетчатки в сутки. Клетчатка поглощает вредные вещества и токсины и выводит их из организма. Клетчатка снижает уровень холестерина, замедляет расщепление жиров и углеводов [5, 13].

Кальций необходим для крепких костей и зубов – несомненно. Но не только. Кальций «отвечает» за сужение и расширение сосудов, регулирует мышечные сокращения, ответственный за нервные импульсы и стабильную работу сердечно-сосудистой системы. Если в организме не хватает кальция, то запускается процесс использования запасов из костей, который направлен в более необходимые места. Кальций является минералом, который важен для мышц организма человека [3, 12].

Кальций обеспечивает сокращение мышц. Если в организме недостаток кальция, калия и магния, то сердце не может производить сокращения в нормальном ритме. Также кальций необходим для поддержания мышечной массы в тонусе и ее роста. Кальций обладает способностью влияния на чувствительность мышц к нервным импульсам. Во время тренировок у спортсменов в организме могут происходить судороги и мышечные спазмы, что является недостатком кальция в организме. Для усвоения кальция могут помочь жирные кислоты, которые содержатся в жмыхе рапса. В составе рапсового жмыха есть полинена-сыщенные кислоты (Омега-3 и Омега-6). По-линенасыщенные кислоты вынуждают насыщенные жиры, поступающие с пищей животного происхождения, покидать организм. При этом снижается холестерин и уходят излишки веса. Недостаток жирных кислот, как и их переизбыток, замедляет усвоение кальция [4].

Спортсмены различных видов спорта, в том числе и легкоатлеты, употребляя в пищу высокое количество белка, не подозревают о том, что с повышением количества белка связывают проблемы дисбаланса кальция в организме. Для всех спортсменов необходимо обогащать питание специальными биологически активными добавками с кальцием [10].

Для спортсменов очень важна клетчатка. Клетчатка способствует очищению кишечника и сорбированию токсинов, которые образуются при физической нагрузке, так же клетчатка способствует замедлению усвоения углеводов. Это имеет не маловажное значение для нормализации уровня инсулина и всего процесса поддержания нормального уровня глюкозы в крови [6, 9].

Цель. Исследовать химический состав соуса красного основного с добавлением жмыха рапса разной массы на наличие клетчатки, кальция, магния, калия и натрия, а также оценить эффективность применения растительной добавки спортсменами-легкоатлетами как источника минеральных веществ для обогащения мышц минеральными веществами.

Организация и методы. Исследования были проведены в Научно-исследовательском центре спортивной науки ЮУрГУ (НИУ) и в муниципальном образовательном учреждении средней образовательной школе № 2 г. Челябинска. В исследовании приняли участие 118 спортсменов в возрасте от 12 до 15 лет, мужского и женского пола, занимающихся легкой атлетикой и страдающих судорогами и спазмами мышц. Исследования были проведены на неинвазивном анализаторе МБН «Biopromin» (Украина), регистрационный номер № 38731010.

Результаты исследования и их обсуждения. Исследовано влияние рапсового жмыха в рецептуре соуса красного основного на обогащение соуса кальцием, магнием, калием, натрием и клетчаткой. При разработке соуса были исследованы физико-химические, витаминно-минеральные, органолептические свойства жмыха рапса и его процентное содержание в соусе красном основном.

В этом научном исследовании ставится задача обогащения соуса при добавлении пищевой добавки растительного происхождения, которое повысит пищевую ценность продукта. Было выявлено, что жмых рапса влияет на электролитный обмен организма спортсменов, занимающихся легкой атлетикой в возрасте от 12 до 15 лет, мужского и женского пола.

По данным методам испытания, которые были проведены в соответствии ГОСТ, были выявлены органолептические и физико-химические показатели рапсового жмыха (табл. 1).

Таблица 1

Table 1

Органолептические и физико-химические показатели рапсового жмыха

Organoleptic and physicochemical parameters of rapeseed meal

Наименование показателя / Indicator	Характеристика / Characteristic	Методы испытания / Test methods
Цвет / Colour	От серого до светло-коричневого / From gray to light brown	По ГОСТ 13979.4 / According to GOST 13979.4
Запах / Smell	Свойственный рапсовому жмыху без постороннего запаха / Characteristic of rapeseed oil cake without foreign smell	По ГОСТ 13979.4 / According to GOST 13979.4
Металломагнитная примесь мг на 1 кг жмыха / Metallomagnetic admixture mg per 1 kg	Отсутствуют / None	ГОСТ 13979.5 / GOST 13979.5
Прочие посторонние примеси / Other impurities	Отсутствуют / None	ГОСТ 10854-2015 / GOST 10854-2015

Таблица 2

Table 2

Минеральный состав муки высшего сорта и рапсового жмыха на 100 г продукта

Mineral composition of the highest wheaten grade flour and rapeseed meal for 100 g product

№	Наименование / Name	Мука высшего сорта / Flour Extra Class	Жмых рапса / Rapeseed oilcake
1	Na	0,003	3,9
2	K	0,122	12,4
3	Ca	0,018	3,4
4	Mg	0,016	4,3

На основе выведенных данных, можно сделать вывод, что жмых рапса является безопасной растительной добавкой.

В нашем исследовании жмых рапса вносили вместе с пшеничной мукой в количестве 2,5 и 5 %. Перед тем, как дополнять муку пищевой добавкой растительного происхождения, необходимо было провести исследования на минеральный состав муки пшеничной высшего сорта и рапсового жмыха (табл. 2).

Данные исследования показывают, что рапсовый жмых превосходит муку пшеничную высшего сорта по содержанию натрия, кальция, магния, в среднем на 3 мг в 100 г продукта.

Химический состав, органолептические и физико-химические показатели рапсового жмыха будут зависеть от качества семян рапса, способов и режимов ядер к прессованию. Химический состав рапсового жмыха представлен в табл. 3.

При исследовании химического состава жмыха рапса была выявлена клетчатка. Клетчатка необходима любой категории спортсменов, в том числе и легкоатлетам.

Содержание витаминов в рапсовом жмыхе представлено в табл. 4.

Полученное количество витаминов, по данным исследований [5], необходимо при сбалансированном питании спортсменов любой категории, в том числе и легкоатлетам.

В рапсовом жмыхе после отгонки масла жиры обладают полезными свойствами, также рапсовый жмых богат содержанием треонина, валина, их содержание имеет максимальные показатели. А лейцин, лизин, метионин, являются кислотами, которые лимитируют биологическую ценность белков семени жмыха [2, 7, 9]. Содержание незаменимых аминокислот в рапсовом жмыхе представлено в табл. 5.

Полученные авторами данные позволяют сделать вывод, что употребление жмыха рапса в виде пищевой добавки балансирует усвоение кальция в организме [5].

Исходя из поставленной цели, в период тренировочного процесса спортсменов нами было выявлено влияние рапсового жмыха на снижение судорог и спазмов мышц. Далее мы анализировали как изменяются показатели микронутриентов при добавлении 2,5 и 5 % жмыха в соус. Для этого мы сделали три образца: без содержания рапсового жмыха, мука и 2,5 % жмыха, мука и 5 % жмыха.

Таблица 3

Table 3

Химический состав рапсового жмыха

Chemical composition of rapeseed meal

Компоненты / Components	Масса г на 100 г съедобной части / Weight of g per 100 g of edible part
Влажность / Humidity	8,83 ± 2,5
Протеин / Protein	38,87 ± 0,2
Жир / Fat	7,45 ± 0,03
Гемицеллюлоза / Hemicellulose	12,6 ± 0,1
Клетчатка / Cellulose	13,7 ± 0,1
Крахмал / Starch	1,65 ± 0,3
Зола / Ash	6,6 ± 0,10,2

Таблица 4

Table 4

Содержание витаминов в рапсовом жмыхе

The content of vitamins in rapeseed meal

Наименование / Name	Содержание, г / Content, g
Токоферолы (Е) / Tocopherols (E)	1,2
Тиамин (В1) / Thiamine (B1)	0,17
Рибофлавин (В2) / Riboflavin (B2)	0,36
Пантотеновая кислота (В3) / Pantothenic acid (B3)	0,92
Никотиновая кислота (В5) / Nicotinic acid (B5)	15,9

Таблица 5

Table 5

Содержание незаменимых аминокислот в рапсовом жмыхе

The content of essential amino acids in rapeseed meal

Наименование / Name	Содержание незаменимых аминокислот, г в 100 г жмыха / Content of essential amino acids per 100 g of rapeseed meal
Валин / Valine	1,67
Изолейцин / Isoleucine	1,58
Лейцин / Leucine	1,96
Лизин / Lysine	1,11
Метионин / Methionine	0,51
Треонин / Threonine	1,23
Триптофан / Tryptophan	0,44
Фенилаланин / Phenylalanine	1,33

Первое исследование было на определение содержания клетчатки в трех образцах.

Клетчатка – грубое волокно, которое содержится во всех продуктах растительного происхождения. Она бывает растворимая и нерастворимая. Считается, что нерастворимые волокна улучшают перистальтику кишечника и являются профилактическим средством от злокачественных образований в толстой кишке. Они не перевариваются в пищеварительном тракте, но при этом принимают активное участие в его жизнедеятельности и компенсируют вред нездорового питания. В растениях клетчатка тесно связана с лигнином, гемицеллюлозой, пектиновыми веществами, смолами, липидами. Клетчатка нерастворима в воде, в органических растворителях, а также в разбавленных кислотах и щелочах [9].

Для определения клетчатки использовали метод Крюшнера и Ганеку по ГОСТу 13496.2-91. Такой метод исследования основывается на окислении и разрушении всех структур, кроме клетчатки. Волокна целлюлозы высушивают, затем взвешивают и определяют процентное отношение к весу сырой пробы. При расчете получили, что в соусе с содержанием рапса 3 г содержание клетчатки 3 %, а в соусе с содержание рапса 2 г содержание клетчатки 1,9 %.

Второе исследование было на определение содержания кальция в трех образцах.

Кальций участвует в процессах передачи нервных импульсов, обеспечивает равновесие между процессами возбуждении и торможения в коре головного мозга, играет большую роль в регуляции сократимости скелетных и сердечных мышц, влияет на кислотно-щелочное равновесие организма, обеспечивает активность ряда ферментов и т. д.

Для определения кальция в образцах готовят фильтрат. Для его приготовления брали три навески сырья массами 4; 4,19; 4,26 г, с различным содержание рапса. Помещали навески в конические колбы объемом 250 мл и добавляли по 200 мл дистиллированной воды в каждую колбу, присоединяли к обратному холодильнику и нагревали на водяной бане в течение 60 мин, периодически встряхивая. Затем охлаждали колбы до комнатной температуры. Извлекали и отфильтровывали через бумажный фильтр в мерные колбы вместимостью 250 мл.

Далее определяли содержание кальция в полученном фильтрате. Для этого к фильтратам добавляли кристаллический натрия гидроксид до pH = 12,0–13,0, определяя pH среды по универсальной индикаторной бумаге. Затем растворы отфильтровали через бумажный фильтр. Помещали 5 мл фильтратов в колбы для титрования, прибавляли в каждую колбу по 50 мл дистиллированной воды и несколько крупинок индикатора кислотного хромового темно-синего и оттитровали 0,05 М раствором трилона Б до перехода окраски в фиолетовосиний цвет.

Третьим исследованием было изучение влияния разного количества микронутриентов на мышцы спортсменов во время и после тренировки. Исследование проводилось при помощи употребления спортсменами соуса красного основного с разным количеством добавки жмыха рапса в перерывах между тренировками.

При проведении исследований установлено, что использование жмыха рапса в объеме 2,5 % в меньшей степени происходит обогащение соуса кальцием, магнием, натрием, калием и клетчаткой, что не является ответом на поставленную цель.

При добавлении жмыха рапса в объеме 5 % происходит качественное изменение химического состава, в частности – процентное увеличение количества кальция, магния, натрия, калия и клетчатки в химическом составе соуса.

Проведенное исследование с добавлением жмыха рапса 5 % обеспечивает продукт достаточным количеством клетчатки, магния, натрия, калия и кальция. Также улучшаются структурно-реологические, органолептические свойства готового продукта, повышается пищевая ценность. Происходит изменение состояния мышц спортсменов. Оптимальная дозировка добавки составила 5 %.

Изучив влияние кальция, магния, калия и натрия на организм спортсменов, можно сделать вывод о том, что при повышенной физической нагрузке организм потребляет больше питательных веществ. Именно поэтому необходимо использовать растительные пищевые добавки.

Указанный результат достигается за счет того, что в способе приготовления соуса со жмыхом рапса с добавлением пассерованных овощей и томатного пюре, пассерование полученной смеси в течение 10–15 мин, пассерование пшеничной муки высшего сорта при температуре 150–160 °С в течение 5 мин. Охлаждение до температуры 70–80 °С, гидратирование мучной пассеровки бульоном до соотношения 1 : 4 при температуре бульона 20– 35 °С и добавление к ним смеси из пассерованных с жиром овощей и томатного пюре; затем осуществляется совместная варка всех компонентов при температуре 90 °С в течение 45–60 мин, добавление сахара, соли и черного перца горошком, процеживание готовой смеси с протиранием в нее овощей и доведение ее до кипения. Согласно эксперименту пшеничную муку высшего сорта пассеруют, затем вводят рапсовый жмых, размером частиц 0,06–0,1 мм, не подвергая его тепловой обработке, в соотношении мука пшеничная высшего сорта: жмых рапсовый 1 : 0,1, при следующем соотношении исходных компонентов в граммах на 100 г готового продукта [9] (табл. 6).

При расчете получили, что в соусе без добавления рапса, кальция содержится 4,3 % в 100 г продукта. С добавлением 2 г жмыха рапса содержание кальция увеличивается до 5,3 % в 100 г продукта. При добавлении 3 г жмыха рапса содержание кальция увеличивается до 7,04 % в 100 г продукта.

Следующим этапом было сравнение органолептических показателей модельных образцов соусов с пищевой добавкой растительного происхождения (табл. 7).

Во время дегустации установлено, что соус красный основной, полученный по при-

Таблица 6

Table 6

Наименование Name	Образец 1 (контроль) Sample 1 (control)		Образец 2 (2,5 % рапсового жмыха) Sample 2 (2.5 % of rapeseed meal)		Образец 3 (5 % рапсового жмыха) Sample 2 (5 % of rapeseed meal)
	Брутто, г Gross, g	Нетто, г Netto, g	Брутто, г Gross, g	Нетто, г Netto, g	Брутто, г Gross, g	Нетто, г Netto, g
Бульон коричневый / Brown broth	–	100	–	100	–	100
Кулинарный жир / Cooking fat	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Мука пшеничная высшего сорта / Wheat Flour Extra Class	5	5	3	3	2	2
Жмых рапсовый / Rapeseed meal	0	0	2	2	3	3
Томатное пюре / Tomato puree	15	15	15	15	15	15
Сахар-песок / Sugar-sand	2	2	2	2	2	2
Морковь / Carrot	10	8	10	8	10	8
Корень петрушки / Root of parsley	2	1,5	2	1,5	2	1,5
Лук репчатый / Bulb onions	3,6	3	3,6	3	3,6	3
Клетчатка, % / Cellulose, %	0,2		0,9		3
Кальций, % / Calcium %	4,3		5,3		7,04
Выход, г / Yield, g	100		100		100

Таблица 7

Table 7

Наименование показателей The name of indicators	Характеристика образца соуса / Characteristics of the sauce sample
	Пример 1 (5 %) / Example 1 1	Пример 2 (2,5 %) / Example 2
Срок хранения при температуре 5 °С 48 ч / Shelf life at 5 °C for 48 h
Цвет / Colour	Однородный по всей массе, карамельный / Homogeneous throughout the mass, caramel	Однородный по всей массе, светло-коричневый / Homogeneous throughout the mass, light brown
Вкус / Taste	Сбалансированный, насыщенный, приятный / Balanced, rich, pleasant	Сбалансированный, приятный / Balanced, pleasant
Запах / Smell	Гармоничный, овощной, с растительным компонентом / Harmonious, vegetable, with vegetable component	Гармоничный, овощной / Harmonious, vegetable
Консистенция / Consistency	Однородный продукт, умеренно густой, текучий / Homogeneous product, moderately dense, flowable

Состав соуса красного основного с добавлением рапсового жмыха

Composition of red main sauce with the addition of rapeseed cake

Органолептические показатели модельных образцов соусов с пищевой добавкой растительного происхождения

Organoleptic parameters of model sauces with food additive of vegetable origin

меру 1, является более приятным на вкус и ароматным, чем полученный образец по примеру 2.

Исследование на изменение состояния мышц в момент тренировок было проведено с участием 118 спортсменов, занимающихся легкой атлетикой в течение 3 месяцев. Было отмечено, что при употреблении спортсменами (30 человек) соуса красного основного без жмыха рапса периодичность судорог и спазмов мышц не сокращалась, что свидетельствует о недостатке кальция, магния, натрия и калия в организме. У остальных спортсменов (88 человек), которые употребляли соус крас-

Таблица 8

Table 8

Влияние рапсового жмыха на минеральный состав организма спортсменов, занимающихся легкой атлетикой в возрасте от 12 до 15 лет

Influence of rapeseed oil cake on the mineral composition of the body of athletes engaged in athletics at the age of 12 to 15 years

№ Наименование Name Норма / Norm Контроль / Control Экспертиза / Expertise Мальчики Вoys Девочки Girls Мальчики Вoys Девочки Girls Мальчики Вoys Девочки Girls 1 Na 130,5–156,6 130,5–156,6 140,5 141,5 146,4 147,5 2 K 3,48–5,3 3,5–5,5 4,1 3,6 4,91 4,4 3 Ca 2,25–3 2,2–2,5 2,01 2,21 2,09 2,3 4 Mg 0,7–0,99 0,7–0,99 0,8 0,74 0,91 0,79 ный основной с добавлением 5 % жмыха рапса, наблюдался редкий интервал повтора судорог и спазмов мышц, что говорит о насыщении мышц микронутриентами. Исследование было проведено на анализаторе неинвазивном формулы крови «АМП РС» (табл. 8).

Данные табл. 8 показывают, что спортсмены, употреблявшие соус красный основной с рапсовым жмыхом, по истечению 3 месяцев показали результаты с увеличением содержания микронутриентов в организме.

Главная задача при составлении рациона питания спортсменов заключается в том, чтобы удовлетворять потребности организма в необходимых пищевых веществах.

Заключение. Данные исследования химического состава жмыха рапса дают возможность для дальнейшего использования его в производстве продуктов питания спортсменов.

Микронутриенты принимают непосредственное участие в процессах сокращаемости мышц и в возбудимости нервных тканей, кальций влияет на свертывание крови, является одним из элементов, из которых состоит ядро и мембрана клетки, а также влияет на проницаемость мембран, входит в состав тканевых и клеточных жидкостей, способен бороться с холестерином путём блокирования усвоения насыщенных жиров в ЖКТ. Кальций играет одну из ключевых ролей в активности гипофиза, надпочечников, половых желез, поджелудочной и щитовидной железы, его нехватка или переизбыток приводят к дисфункциям данных систем. Значит использование жмыха рапсового в пищу поможет предупредить многие заболевания и обогатить организм микро- и макроэлементами, витаминами, клетчаткой и кальцием [6].

Данные исследования показывают, что при внесении рапсового жмыха в состав соуса красного основного увеличивается содержание кальция, магния, калия, натрия. Значимым показателем будет то, что употребление соуса красного основного, изменяет состояние мышц спортсмена во время и после тренировок, т. е. значительно снижает повтор судорог и спазмов мышц. Что, в свою очередь, будет оказывать положительное влияние на организм спортсмена.

Статья выполнена при поддержке Правительства РФ (Постановление № 211 от 16.03.2013 г.), соглашение № 02.A03.21.0011.