Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Биология человека \ Физиология. Сравнительная физиология \ Пищеварение. Питание

Применение высокобелкового сырья в рецептуре хлеба, рекомендованного для спортивного питания

Автор: Яковлева М.В., Забалуева Ю.Ю., Яковлев И.Ю., Гросс В.В.

Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu

Рубрика: Пищевые системы (биологические науки, технические науки)

Статья в выпуске: 4 (99), 2025 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты исследования, посвященного разработке рецептуры хлеба на основе высокобелкового сырья, который можно рекомендовать к включению в рационы спортсменов игровых видов спорта. Целью работы являлась разработка технологии высокобелкового хлебобулочного изделия, рекомендуемого для включения в рацион питания спортсменов игровых видов спорта. В качестве высокобелковых компонентов рассматривались гороховая мука, казеин и сывороточный белок. Проведен анализ химического состава и технологических свойств используемого сырья. Разработаны рецептуры хлеба с различным соотношением ингредиентов. Оценка качества разработанных образцов включала органолептические, физико-химические исследования и расчет пищевой и энергетической ценности полученного хлеба. Установлено, что оптимальным является использование гороховой муки в количестве 35 %, казеина в количестве 7,5 % и сывороточного белка в количестве 7,5 % к общей массе пшеничной муки по рецептуре. Такое соотношение позволило получить продукт с повышенным содержанием белка, улучшенными органолептическими характеристиками.

Еще

Спортивное питание, высокобелковый хлеб, казеин, сывороточный белок, гороховая мука

Короткий адрес: https://sciup.org/142246609

IDR: 142246609 | УДК: 612.39: 796.015 | DOI: 10.53980/24131997_2025_4_15

Текст научной статьи Применение высокобелкового сырья в рецептуре хлеба, рекомендованного для спортивного питания

Рациональное питание является фундаментальным фактором поддержания энергетического баланса и здоровья человека, оно играет важную роль в профилактике различных заболеваний. Известно, что рацион в значительной мере зависит от концепции питания, индивидуальных особенностей организма человека, а также от уровня активности, половозрастных и физиологических критериев [1].

Обеспечение населения полноценным и здоровым питанием является одной из важнейших задач современного общества. В условиях неблагоприятной экологической и социальноэкономической обстановки проблема ухудшения качества питания приобретает особую актуальность, что обусловливает необходимость разработки и внедрения в производство функциональных пищевых продуктов [2]. Данные продукты, содержащие ингредиенты, способствующие повышению сопротивляемости организма к различным заболеваниям и регулированию физиологических процессов, позволяют человеку поддерживать активный образ жизни на протяжении длительного времени. В мировом масштабе ведутся непрерывные исследования, направленные на создание новых продуктов функционального питания как широкого спектра действия, так и узконаправленных, предназначенных для поддержания здоровья конкретных органов и систем, а также профилактики и диетотерапии определенных заболеваний [3].

Современный спорт характеризуется интенсивными физическими, психическими и эмоциональными нагрузками. Процесс подготовки к соревнованиям включает ежедневные тренировки, оставляя все меньше времени для отдыха и восстановления физической работоспособности. Поэтому важным требованием при организации тренировочного процесса является грамотное построение рациона питания с обязательным восстановлением энергетических затрат, поддержанием водно-солевого баланса и витаминно-минерального обмена [4].

Для спортсменов высокой квалификации, чья деятельность связана с игровыми видами спорта, важно формировать особенные рационы, пищевые продукты которого будут адаптированы к 4 - 5-разовому питанию, а также в полной мере удовлетворять потребности организма в основных компонентах пищи и иметь тенденцию к равномерному их распределению в течение дня. Сбалансированность поступающих веществ позволит сохранить ключевые потребности организма в нутриентах, а также при соответствующих физических нагрузках будет способствовать развитию силовых навыков и росту мышечной массы без вреда для организма [5].

При организации рационального питания спортсменов в период напряженных физических нагрузок в условиях учебно-тренировочного сбора или в сложных условиях соревнований появилась возможность использовать специализированные продукты питания, предназначенные для питания спортсменов. Использование продуктов данной категории требует четкого определения стратегии и тактики их применения, упрощения планирования рациона, соблюдения режима приема пищи и обеспечения равномерного поступления необходимых нутриентов в организм спортсмена [6].

В первую очередь такие специализированные рационы необходимо обеспечивать полноценными белками, которые обладают высокой степенью усвояемости организмом спортсмена. Считается, что источником качественно сбалансированного белка являются сырье и продукты животного происхождения. Однако повышение уровня белка в рационе требует корректировки в отношении количества поступающих пищевых волокон, обеспечивающих стабильную работу ЖКТ, так как при высоком количестве белка и недостатке грубых волокон могут развиться различные нарушения стула, которые происходят вследствие угнетения полезной микрофлоры кишечника [7].

На данный момент стремительно развивается рынок хлебобулочных изделий, в том числе функциональных сортов хлеба. Тем не менее продукция в этом сегменте, ориентированная на потребности спортсменов, присутствует в достаточно скудном ассортименте. Однако хлеб и мучные изделия являются поставщиками быстрой энергии, требуемой в жизнедеятельности спортсменов. Вместе с тем белок в их составе не сбалансирован. Поэтому разработка хлеба для спортивного питания, имеющего повышенную биологическую ценность, за счет использования высокобелкового сырья, является актуальной. В частности, перспективное направление - исследование возможности применения гороховой муки, а также белковых концентратов казеина и сывороточных белков для создания продуктов, рекомендуемых к включению в рацион питания спортсменов [8].

На основе вышеизложенного рацион спортсменов, испытывающих потребность в повышенном потреблении энергии, полноценном протеине и микронутриентах, необходимых для поддержания работоспособности и обеспечения регенерации, зачастую характеризуется недостаточной сбалансированностью, что обусловливает необходимость включения в него специализированных продуктов. Разработка хлебобулочных изделий, обогащенных необходимыми нутриентами и адаптированных к специфике тренировочного процесса, представляет собой актуальную задачу, направленную на оптимизацию питания, повышение спортивных результатов и удовлетворение растущего спроса на функциональные продукты.

Цель исследования заключалась в разработке технологии высокобелкового хлебобулочного изделия, рекомендуемого для включения в рацион спортсменов игровых видов спорта.

Материалы и методы исследования

При разработке рецептуры высокобелкового хлеба использовалось следующее сырье: мука пшеничная высшего сорта; дрожжи хлебопекарные прессованные; соль пищевая; базилик сушеный; вода питьевая; гороховая мука; казеин пищевой; сывороточный белок.

У образцов хлеба были определены органолептические и физико-химические показатели качества на их соответствие требованиям ГОСТ Р 58233-2018 [9]. Определение пищевой и биологической ценности осуществлялось расчетным методом с использованием таблиц химического и аминокислотного состава ингредиентов путем пересчета рецептурного состава (отдельно по каждому компоненту), необходимого на 100 г изделия [10].

При подборе и обосновании ингредиентов для разработки специализированной продукции руководствовались установленными нормами потребления отдельных видов сырья и пищевых веществ в рационе человека. В процессе создания хлебобулочных изделий, предназначенных для спортсменов, специализирующихся в игровых видах спорта, ключевым фактором является учет суточной потребности в белке, жирах, углеводах, витаминах, минеральных веществах и витаминоподобных соединениях.

Оптимальная калорийность рациона для спортсменов, специализирующихся на игровых видах спорта, в период тренировочного процесса варьируется в пределах 2500 - 4000 ккал. При этом разработка рационов осуществляется на индивидуальной основе с учетом их физиологических параметров и вкусовых предпочтений [11].

Рационы питания спортсменов, занятых в беговых и игровых видах спорта, характеризуются повышенным содержанием углеводов, что объясняется необходимостью обеспечения быстрого энергетического восстановления и эффективной транспортировки гликогена в мышцы. Рекомендуемая суточная норма потребления хлебобулочных изделий для спортсменов игровых видов спорта составляет 250 - 300 г с возможной корректировкой в зависимости от интенсивности тренировочного процесса [12].

Среди высокобелковых видов муки для производства хлеба можно выделить муку, получаемую из бобовых и масличных культур. Эти виды муки характеризуются повышенным содержанием не только белка, но других эссенциальных компонентов, что обусловливает их востребованность в современных разработках продуктов отрасли хлебопечения, рекомендованных для специализированного и функционального питания (табл. 1).

Таблица 1

Наименование нутриента	Мука пшеничная хлебопекарная ВС	Нутовая мука	Гороховая мука	Фасолевая мука	Льняная мука
Белки, г	12,0	22,4	20,1	19,2	18,3
Жиры, г	1,7	6,7	1,9	1,5	42,4
Углеводы, г	70,1	47	49,5	31,4	28,9
ПВ, г	2,4	10,8	14,1	14,5	27,3
ЭЦ, ккал	361	387	298	216	534
Витамины
Витамин В 1 , мг	0,81	0,48	0,85	0,52	1,6
Витамин В 2 , мг	0,51	0,11	0,3	0,21	0,16
Витамин РР, мг	7,55	1,76	12,7	2,45	3,08
Витамин В 5 , мг	0,44	0,61	0,72	0,14	0,88
Витамин В 6 , мг	0,04	0,49	0,55	0,23	0,47
Витамин В 9 , мкг	288	437	347	64	87
Витамин В 12 , мкг	0	0,05	0,1	0,05	0,05
Витамин Е, мг	0,4	0,83	1,1	0,29	0,31
Витамин К, мкг	0,3	9	10	15	7
Минеральные вещества
Калий, мг	100	846	836	352	813
Кальций, мг	15	45	33	12	25
Магний, мг	25	166	145	214	392
Фосфор, мг	97	318	367	253	445
Натрий, мг	2	10	20	5	10
Железо, мг	4,4	3	5	4	6
Марганец, мг	0,8	1,6	1,8	1,1	2,2
Медь, мкг	182	912	814	175	980
Цинк, мг	0,85	2,81	3,45	2,34	1,55

Химический состав некоторых видов высокобелковой муки на 100 г

На основании результатов проведенного анализа химического состава было выявлено, что среди рассмотренных видов высокобелковой муки гороховая мука характеризуется наиболее сбалансированным химическим составом и оптимальным содержанием ряда витаминов и минеральных веществ, а именно витаминов группы B (В 1 , В 2 , В 6 ), железа, магния, калия и марганца.

Таблица 2

Состав незаменимых аминокислот некоторых видов высокобелковой муки на 100 г [10]

Наименование аминокислоты	Мука пшеничная хлебопекарная ВС	Гороховая мука	Нутовая мука	Фасолевая мука	Льняная мука
Общее количество белка, г	12,0	20,1	22,4	19,2	18,3
Лизин, г	0,231	1,36	1,1	1,2	0,61
Валин, г	0,502	1,04	1,0	0,92	0,78
Лейцин, г	0,828	1,56	1,50	1,52	0,12
Изолейцин, г	0,444	0,96	0,85	0,81	0,65
Треонин, г	0,32	0,84	0,70	0,81	0,56
Триптофан, г	0,139	0,32	0,25	0,3	0,24
Метионин+цистеин, г	0,479	0,48	0,40	0,45	0,12
Фенилаланин+тирозин, г	0,919	1,44	1,20	1,24	0,42

Рассмотрев аминокислотный состав некоторых видов муки, определили, что мука из гороха и нута имеет наивысшее количество белка из расчета на 100 г сырья [13]. Однако стоит отметить, что гороховая мука богата аминокислотами (валин, лейцин, изолейцин), которые имеют важное значение в питании спортсменов, так как участвуют в биохимическом процессе роста мышечной массы и способствуют быстрому восстановлению организма после продолжительных энергозатратных тренировок. Кроме того, в сравнении с аналогами гороховая мука 18

имеет достаточно невысокую стоимость, что повышает ее привлекательность со стороны предприятий-производителей. Данный аспект позволяет снизить затраты на производство, сохраняя высокую прибыль. В технологическом смысле мука из гороха обладает повышенной влагосвязывающей способностью и образует стабильное вязкое тесто, что упрощает процесс замешивания и формовки хлебобулочных изделий. Нейтральные органолептические свойства гороховой муки будут способствовать более эффективной и качественной разработке хлебобулочных изделий по сравнению с аналогами [14].

Учитывая основные принципы разработки рационов для спортсменов, включающие повышения уровня содержания белка, проведенный анализ обосновывает целесообразность использования гороховой муки в качестве высокобелкового компонента в рецептуре хлеба, так как она характеризуется высоким содержанием протеина (около 20 % от общего состава нутриентов) и содержит полный набор незаменимых аминокислот, что соответствует требованиям, предъявляемым к специализированным продуктам для спортивного питания [15].

В качестве добавки, применяемой для повышения уровня пищевых волокон и создания высоких потребительских свойств, целесообразно использовать базилик, который содержит 32,4 г клетчатки на 100 г в сушеном виде, а также обладает привлекательными органолептическими свойствами.

Результаты исследования и их обсуждение

Для проведения экспериментальной части исследования были разработаны несколько вариантов рецептур хлебобулочных изделий, различающихся соотношением пшеничной муки и высокобелкового сырья (от 30 до 70 г). В качестве контрольного образца использовали пшеничный хлеб, производимый по стандартной рецептуре (мука пшеничная, соль, дрожжи прессованные хлебопекарные, вода). В таблице 3 представлены опытные рецептуры экспериментальных образцов.

Таблица 3 Опытные рецептуры экспериментальных образцов

Наименование сырья (г)	Контроль	Образец № 1	Образец № 2	Образец № 3	Образец № 4	Образец № 5
Мука пшеничная ВС	474,35	312,29	312,29	312,29	312,29	312,29
Дрожжи прессованные хлебопекарные	18,97	18,74	18,74	18,74	18,74	18,74
Соль пищевая	7,27	7,18	7,18	7,18	7,18	7,18
Гороховая мука	-	109,30	93,69	78,07	62,46	46,84
Казеин	-	23,42	31,23	39,04	46,84	54,65
Сывороточный белок		23,42	31,23	39,04	46,84	54,65
Базилик сушеный	-	6,25	6,25	6,25	6,25	6,25
ИТОГО, г	500,60	500,60	500,60	500,60	500,60	500,60

Таблица 4

Органолептические показатели качества разработанных образцов хлебобулочных изделий

Наименование показателя	О		рганолептические показатели
Наименование показателя	контроль	образец № 1	образец № 2	образец № 3	образец № 4	образец № 5
1	2	3	4	5	6	7
Внешний вид	изделие, соответствующее хлебной форме, без трещин и без изломов	изделие, соответствующее хлебной форме, без трещин и без изломов	изделие, со ответствую-щее хлебной форме, наличие неболь ших трещин, без изломов	изделие, соответствую-щее хлебной форме, наличие небольших трещин, наличие изломов	изделие с нарушенной хлебной формой, наличие трещин, наличие из ломов	изделие не ровной формы, наличие трещин и больших из ломов

Продолжение таблицы 4

1	2	3	4	5	6	7
Вкус	свойственный данному виду изделия, без постороннего привкуса	свойственный данному виду изделия, без постороннего привкуса	хлебный, слегка соленый	хлебный, с дополнительным привкусов соли и горечи	мучной с присутствием горечи, кислоты	неявный с посторонними при вкусами, кислый, горький
Цвет	равномерный цвет выпеченного изделия, светло-желтый	равномерный цвет выпеченного изделия, светло-желтый	равномерный и ровный цвет, светлокоричневый	однородный, выпеченный контрастный	неравномерный, присутствуют пятна	неоднородный, неравно мерный, с пят нами
Запах	свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха	свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха, аромат базилика	свойственный данному виду изделия, дополнительный аромат специй	свойственный данному виду изде лия, наличие дополнительных запахов	несвойственный данному виду изделия, кислый запах	несвойственный данному виду изделия, кислый запах
Пропечен-ность мякиша	пропеченный, не влажный на ощупь, эла стичный	пропеченный, не влажный на ощупь, эла стичный	пропеченный, не влажный на ощупь, неэластичный	пропеченный, слегка влажный на ощупь, более твердый	неравномерно пропеченный, слегка влажный на ощупь твердый	рассыпчатый, пропечен ровно, сухой и твердый
Промес мякиша	без комочков и следов непро-меса	без комочков и следов непро-меса	без комочков и следов непромеса	наличие комочков и следов непромеса	наличие комочков и следов ингредиентов	наличие комочков и следов ингредиентов
Пористость мякиша	развитая, без пустот и уплотнений	развитая, без пустот и уплотнений	развитая, без пустот и уплотнений	малый объем, без пустот и уплотнений	малый объем, наличие пустот	малый объем, наличие пустот
Влажность теста, %	41,8±0,5	45,0±0,5	47,8±0,6	48,9±0,6	46,3±0,6	47,7±0,6

На основании результатов первичного анализа выпеченных экспериментальных образцов хлеба было установлено, что при увеличении доли белковых компонентов в рецептуре происходило значительное снижение качественных показателей и потребительских свойств изделий. В частности, отмечалось уменьшение объема хлеба, а также снижение упругости и эластичности мякиша. Кроме того, наблюдалось снижение влажности изделий, что способствовало образованию трещин, изломов, крупных пустот и угнетению пористой структуры мякиша. Таким образом, наиболее оптимальным являлся образец № 1, который характеризовался наибольшим соответствием качественным показателям контрольного образца. Образцы № 4 и 5 имели сильные отклонения как от контрольного образца, так и от требований, установленных в ГОСТ Р 58233-2018 [9].

На основании проведенного анализа сенсорных свойств образцов хлеба, была определена оптимальная рецептура для проведения дальнейших исследований. В таблице 5 представлены полученные результаты осуществления физико-химических исследований разработанного хлебобулочного изделия и контрольного образца.

Анализ полученных данных позволил заключить, что влажность готового экспериментального образца (43,6 %) превышала аналогичный показатель контрольного образца (40,7 %), что оказало положительное влияние на органолептические и структурно-реологические характеристики продукта.

Таблица 5

Физико-химические параметры хлебобулочных изделий

Наименование показателя	Контроль	Образец № 1
Влажность изделия, %	40,7±0,5	43,6±0,5
Кислотность, град.	1,9±0,02	1,3±0,02
Пористость, %	78,0±1,0	77,0±1,0
Масса горячего хлеба, г	132±1,6	134±1,6
Удельный объем хлеба, см³	403±5,0	398±5,0

Показатель кислотности контрольного образца (1,9 град.) был выше, чем у разработанного образца (1,3 град.), что обусловлено, вероятно, использованием высокобелкового сырья. Необходимо отметить, что уменьшение доли пшеничной муки, характеризующейся высокими хлебопекарными свойствами, в составе экспериментального образца привело к снижению его объема. Однако данный факт не являлся критичным, поскольку экспериментальный образец обладал высокими органолептическими характеристиками и повышенной пищевой и биологической ценностью.

На рисунке 1 представлена профилограмма органолептического анализа хлебобулочных изделий.

мякиша

Рисунок 1 – Профилограмма оценки сенсорных свойств хлебобулочных изделий

^^^» Контроль

^^^мОбразец №1

На основании результатов дегустационной оценки образцов было установлено, что разработанный хлеб по качественным показателям соответствовал контрольному образцу (рис. 2).

Хлебобулочное изделие (контрольный образец)

Хлебобулочное изделие (разработанный образец)

Рисунок 2 – Внешний вид контрольного образца и полученного образца хлебобулочного изделия с применением высокобелкового сырья для спортивного питания

Хлебобулочное изделие (контрольный образец)

Хлебобулочное изделие (разработанный образец)

Рисунок 2 (продолжение) – Внешний вид контрольного образца и полученного образца хлебобулочного изделия с применением высокобелкового сырья для спортивного питания

В частности, были отмечены равномерная пропеченность мякиша, оригинальный вкус, а также выраженный аромат и хорошо развитая структура мякиша. Данные органолептические характеристики свидетельствовали о высоких потребительских свойствах разработанного функционального продукта.

Расчет пищевой и энергетической ценности осуществлялся расчетным методом на основе информации о химическом составе ингредиентов, входящих в рецептуру.

Таблица 6

Расчет пищевой ценности образцов хлеба

Наименования соединений и элементов	Потребность в сутки для спортсмена	Содержание в 100 г контрольного образца	Содержание в 100 г разработанного образца	Удовлетворение суточной потребности, % (контрольный образец)	Удовлетворение суточной потребности, % (разработанный образец)
Белки, г	165	10,8	18,1	6,6	11,0
Жиры, г	160	1,3	1,8	0,8	1,1
Углеводы, г	700	66,7	55,4	9,5	7,9
Пищевые вол-кона, г	30	3,3	5,7	11,1	19,0
Калорийность, ккал	5000	321,1	310,3	6,4	6,2
Витамин В 1 , мг	1,5	0,2	0,3	12,3	20,7
Витамин В 2 , мг	1,8	0,1	0,2	3,5	8,7
Витамин В 6 , мг	2	0,2	0,3	9,2	13,6
Витамин В 9 , мкг	400	46,6	117,2	11,7	29,3
Витамин В 12 , мкг	3	0	0,6	0	18,7
Витамин К, мкг	120	0,3	20,8	0,2	17,3
Кальций, мг	1000	23,6	59,7	2,4	6,0
Фосфор, мг	700	97,9	166,1	14,0	23,7
Магний, мг	420	17,5	53,5	4,2	12,7
Калий, мг	3500	138,3	325,3	4,0	9,3
Натрий, мг	1300	584,3	561,3	44,9	43,2
Железо, мг	10	1,3	3,6	13,0	35,9

Оценка пищевой ценности разработанного хлебобулочного изделия проводилась с учетом потребностей спортсменов, специализирующихся в игровых видах спорта. Результаты расчетов показали, что 100 г продукта характеризовались повышенным содержанием белка (18,1 г/100 г) и пищевых волокон (5,7 г/100 г). Для сравнения: традиционные виды хлеба из пшеничной муки содержат в среднем от 6,0 до 10,0 г/100 г белка и от 1,5 до 2,0 г/100 г пищевых волокон [16].

Оценка качества белка разработанного продукта осуществлялась на основе расчета аминокислотного скора, отражающего сбалансированность аминокислотного состава продукта (табл. 7).

Таблица 7

Расчет аминокислотного состава разработанного хлебобулочного изделия

Наименование аминокислоты	Аминокислотный скор (%)
Наименование аминокислоты	контрольный образец	опытный образец
Лизин	59	175
Валин	86	174
Лейцин	107	182
Изолейцин	83	180
Треонин	69	172
Триптофан	127	240
Метионин + цистеин	108	150
Фенилаланин + тирозин	88	203

Результаты проведенных расчетов свидетельствовали о повышенном содержании незаменимых аминокислот в разработанной рецептуре хлебобулочного изделия. Поэтому можно предположить, что включение данного продукта в рацион спортсменов позволит компенсировать дефицит незаменимых аминокислот.

Представленные данные подтвердили возможность частичной замены пшеничной муки альтернативными видами сырья (мука гороховая, белковые концентраты) при разработке специализированных продуктов питания.

Заключение

Таким образом, разработанная рецептура хлебобулочного изделия, полученная путем совершенствования состава традиционного вида хлеба с заменой части муки пшеничной высшего сорта на гороховую муку, казеин, сывороточный белок и базилик сушеный, представляет интерес для организации специализированного питания спортсменов, чья деятельность связана с высокоинтенсивными физическими нагрузками.

Проведенный анализ органолептических показателей экспериментальных образцов хлеба с использованием высокобелкового сырья взамен различного количества муки пшеничной, позволил определить оптимальную дозировку, которая составила для муки гороховой 21,8 %, для казеина – 4,7, для сывороточного белка – 4,7 %, для базилика сушеного – 1,25 % от общей массы сырья.

Расчет пищевой ценности хлеба для спортивного питания показал, что при употреблении 100 г продукта повышается степень удовлетворения в белке на 5,5 %, в пищевых волокнах на 1,6 % в сравнении с контрольным образцом. Кроме того, наблюдалось увеличение физиологической значимости изделия по содержанию витаминов и минералов.

Включение в современный рацион спортсменов разработанного хлебобулочного изделия позволит восполнить дефицит в лимитирующих незаменимых аминокислотах, таких как лизин и треонин.