Разработка эмульсионных соусов, оптимизированных по составу ПНЖК

Высокое значение жиров и масел как источников энергии и незаменимых жирных кислот в питании человека подтверждено многочисленными исследованиями.

Современные биохимические исследования привели к следующим выводам. Во-первых, в организм человека должно поступать достаточное количество омега-3 жирных кислот, во-вторых, соотношение омега-3 и омега-6 жирных кислот должно находиться в необходимых пределах [1].

Среди всех жирных кислот важнейшую роль в функционировании организма играют две длинноцепочечные ПНЖК – эйкозапен-таеновая (ЭПК) и докозагексаеновая (ДГК).

Целый ряд эпидемиологических исследований подтвердил высокую эффективность ЭПК и ДГК в профилактике сердечнососудистых, неалкогольных жировых заболеваний печени, инсулинорезистентности, диабета 2 типа и нейродегенеративных заболеваний и др. [2–6].

Организм человека способен синтезировать некоторое количество ЭПК и ДГК из незаменимой α-линоленовой кислоты (АЛК), источниками которой является исключительно продукты растительного происхождения, в т. ч. льняное, рыжиковое, горчичное и др. масла. Однако вероятность данного преобразования невелика и с помощью синтеза можно обеспечить лишь 5 % физиологических по- требностей организма. Так, увеличение количества в рационе АЛК не всегда приводит к увеличению содержания в крови ЭПК и ДГК, тогда как прямое их потребление приводит к пропорциональному увеличению их концентрации в тканях организма человека [1, 7]. А следовательно, основное количество ЭПК и ДГК должно поступать в организм человека с продуктами питания. Основным источником, содержащим их высокие концентрации, является рыба.

Методическими рекомендациями МР 2.3.1.0253-21 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» установлены нормы потребления ЭПК+ДГК для взрослого человека в количестве 250 мг в сутки и оптимальное соотношение в суточном рационе ω-6 : ω-3 жирных кислот – 5–10 : 1. Сформировавшиеся пищевые привычки, низкая степень доступности качественной рыбы и продуктов ее переработки для потребителей отдельных регионов, низкая культура употребления БАД являются причинами несоответствия уровня потребления ЭПК и ДГК, а также соотношения омега-3 и омега-6 жирных кислот установленным нормам.

Рядом исследований подтверждено, что способ доставки жиров влияет на их переваривание, усвоение и метаболизм. Доказано, что поступление масел в форме эмульсий способствует значительному накоплению ЭПК и ДГК в плазме крови и печени за счет более эффективного превращения АЛК в ЭПК и ДГК из-за повышенной абсорбции масла в тонкой кишке [8, 9].

Однако эмульгированные масла с высоким содержанием ПНЖК и большой площадью поверхности подвержены быстрому окислению под воздействием температуры, света и кислорода, что отрицательно скажется на его биологической активности [10]. В связи с этим актуальным направлением является разработка систем доставки ПНЖК с высокой физической и химической стабильностью, а также высокой биодоступностью и биологической активностью.

В качестве такой системы могут выступать эмульсионные пищевые продукты, в частности эмульсионные соусы, основой которых являются двойные эмульсии (мас-ло/вода/масло). В ядро (масляную фазу) матрицы эмульсии таких соусов предлагается включить ЭПК и ДГК в составе рыбьего жира, что будет способствовать стабильности, функциональности и их контролируемому высвобождению в организме человека.

Целью исследования являлась разработка эмульсионных соусов, полученных на основе двойных эмульсий с оптимальным соотношением в жировой фазе омега-3 и омега-6 жирных кислот с инкапсулированием в ядро матрицы эмульсии ЭПК и ДГК в составе рыбьего жира, анализ содержания жирных кислот в разработанных соусах и степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека в полиненасыщенных жирных кислотах, ω-3 жирных кислотах, эйкозапентаеновой и доко-загексаеновой кислотах при употреблении данных соусов.

Объекты и методы исследования

Для приготовления образцов эмульсионных соусов использовали масло льняное (производитель ООО «Олеос», Россия), масло горчичное коричневое нерафинированное (производитель ООО «ПК «Вкусы здоровья», Россия), масло рыжиковое нерафинированное (производитель ООО «Виктория», Россия), масло подсолнечное рафинированное дезодорированное (производитель ООО «Диво Алтая», Россия), смесь глицеридов жирных кислот (производитель ООО «Бережь», Россия), лецитин соевый порошкообразный по ГОСТ 32052-2013 (производитель ООО «Стоинг», Россия), сахар по ГОСТ 33222-2015, соль поваренная пищевая по ГОСТ Р 51574-2000, горчичный порошок по ГОСТ Р 54705-2011, рыбий жир (производитель «Экко плюс», Россия).

Внешнюю масляную фазу образцов получали путем составления комплексов из растительных масел с оптимальным соотношением омега-3 и омега-6 жирных кислот, рассчитанным с помощью компьютерной программы проектирования оптимального соотношения полиненасыщенных жирных кислот жировой основы [11].

Пробоподготовка для анализа жирнокислотного состава осуществлялась путем ще- лочного гидролиза жира с выделением жирных кислот и последующей переэтерификацией согласно ГОСТ 30418-96.

Определение жирнокислотного состава исследуемых образцов эмульсионных соусов проводилось на хроматографе с масс-спектрометрическим детектором и квадрупольным анализатором GCMS Shimadzu QP2010 SE Ultra.

Исследования проводили в 3–5-кратной повторности, результаты обрабатывали статистически. Уровень доверительной вероятности составил 0,95.

Результаты и их обсуждение

Основу эмульсионных соусов составляли двойные эмульсии, содержащие в качестве непрерывной внешней жировой фазы комбинацию масел, оптимизированных по соотношению омега-3 и омега-6 жирных кислот, и внутреннюю жировую фазу, состоящую из рыбьего жира, диспергированную в водной фазе.

Способ приготовления эмульсионного соуса включал следующие стадии (рис. 1):

• -    приготовление водной фазы, содержащей вкусо-ароматические добавки и эмульгатор;

• -    комбинирование внутренней масляной фазы с водной фазой и ультразвуковую гомогенизацию для получения стабилизированной эмульсии типа «масло-в-воде»;

• -    комбинирование эмульсии типа «масло-в-воде» с внешней масляной фазой, содержащей эмульгатор – глицериды жирных кислот с образованием двойной эмульсии (рис. 2).

Для формирования внешней масляной фазы эмульсии использовали следующие комбинации масел: льняное-подсолнечное (образец № 1), рыжиковое-подсолнечное (образец № 2) и горчичное-подсолнечное (образец № 3). Данное соотношение было получено исходя из требований, регламентируемых МР 2.3.1.0253-21, с помощью программы ЭВМ так, что соотношение омега-6 и омега-3 для образца № 1 составило 8:1, а для образцов № 2 и № 3 – 7:1.

В табл. 1 представлены рецептуры опытных образцов эмульсионных соусов.

Из анализа газовых хроматограмм опытных образцов эмульсионных соусов и идентификации масс-спектров жирных кислот было выявлено, что основными жирными кислотами эмульсионных соусов являются пальми- тиновая – С 16:0, стеариновая – С 18:0, олеиновая – С18:1 ω-9, линолевая – С 18:2 ω-6, α-линоленовая – С 18:2 ω-3, эйкозапентаеновая – С 20:5 ω-3 и докозагексаеновая – С 22:6 ω-3 (табл. 2).

Как видно из табл. 2, общее количество насыщенных жирных кислот в эмульсионных соусах находится в пределах 5,28–7,12 %, а ненасыщенных жирных кислот – 45,5–48,5 %. Доля ЭПК и ДГК вместе взятых различается незначительно у опытных образцов (ввиду одинакового содержания в их рецептуре источника ЭПК и ДГК – рыбьего жира) и составила в среднем 2,60 %.

Проведен анализ содержания незаменимых жирных кислот, ω-3 жирных кислот, ЭПК и ДГК в опытных образцах эмульсионных соусов в соответствии с установленными нормами их потребления, а также установлена степень удовлетворения суточной потребности. Результаты представлены на рис. 3–5. При этом за норму суточной потребности принималось среднее значение установленных нормативов для взрослого человека. Расчет степени удовлетворения суточной потребности производился на 100 г эмульсионных соусов и на порцию 15 г (исходя из средней нормы соуса к блюду согласно Сборнику технологических нормативов. Сборнику рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания).

Содержание ПНЖК в эмульсионных соусах различается незначительно и составляет у образца № 1 – 48,27 г, образца № 2 – 47,82 г и у образца № 3 – 45,87 г на 100 г продукта, что в 2 раза превышает суточную норму потребления и степень удовлетворения потребности в ПНЖК составляет от 204,4 до 215,11 %. Порция эмульсионного соуса позволяет удовлетворить в среднем 32 % суточной потребности в ПНЖК, при этом различие в опытных образцах незначительное (рис. 3 а, б). Таким образом, при употреблении одной порции в день в составе блюда любого из опытных образцов эмульсионных соусов позволяет удовлетворить потребность в ПНЖК среднестатистического взрослого человека.

На рис. 4 представлены результаты анализа содержания ω-3 жирных кислот в опытных образцах эмульсионных соусов, а также степень удовлетворения их суточной потребности при употреблении 100 г и порции эмульсионных соусов.

Рис. 1. Способ приготовления эмульсионного соуса

Рис. 2. Морфология эмульсионного соуса

Таблица 1

Наименование	Содержание в соусе, мас. %
	образец № 1	образец № 2	образец № 3
Соль поваренная пищевая	1,15	1,15	1,15
Рыжиковое масло	–	7,5	–
Горчичное масло	–	–	32,5
Льняное масло	7,5	–	–
Подсолнечное масло	42,5	42,5	17,5
Вода	25,0	25,0	25,0
Горчичный порошок	1,0	1,0	1,0
Смесь глицеридов жирных кислот	6,5	6,5	6,5
Лецитин	2,0	2,0	2,0
Лимонная кислота	0,3	0,3	0,3
Сахар-песок	1,5	1,5	1,5
Натрий двууглекислый	0,05	0,05	0,05
Рыбий жир	12,5	12,5	12,5

Таблица 2

Наименование кислоты	Соде	ржание, % от суммы
	образец № 1	образец № 2	образец № 3
Сумма насыщенных жирных кислот	6,97 ± 0,15	6,79 ± 0,34	5,62 ± 0,34
Пальмитиновая	4,99 ± 0,13	4,97 ± 0,35	4,52 ± 0,11
Стеариновая	1,98 ± 0,05	1,82 ± 0,07	1,10 ± 0,10
Сумма ненасыщенных жирных кислот	48,27 ± 0,20	47,82 ± 0,47	45,87 ± 0,33
Олеиновая	14,62 ± 0,06	14,84 ± 0,19	18,74 ± 0,10
Линолевая	26,93 ± 0,04	27,19 ± 0,13	20,26 ± 0,13
α -линоленовая	4,11 ± 0,10	3,20 ± 0,09	4,27 ± 0,08
ЭПК и ДГК	2,61 ± 0,04	2,59 ± 0,16	2,60 ± 0,09

ПНЖК в порции

Суточная потребность

100 г порция

• а) содержание ПНЖК в эмульсионных соусах, г

• б)    степень удовлетворения суточной потребности в ПНЖК, %

Рис. 3. Содержание ПНЖК и степень удовлетворения суточной потребности в них при употреблении соусов

ω-3 в порции Суточная потребность

100 г порция

• а) содержание ш-3 жирных кислот в эмульсионных соусах, г

• б)    степень удовлетворения суточной потребности в ш-3 жирных кислотах, %

Рис. 4. Содержание ω-3 жирных кислот и степень удовлетворения суточной потребности в них при употреблении соусов

Представленные на рис. 4 результаты анализа показывают, что опытный образец № 3 содержит в своем составе количество ю-3 жирных кислот, чуть превышающее среднюю норму их потребления, и, таким образом, позволяет удовлетворить 101,18 % суточной потребности при употреблении его в количестве 100 г в сутки. При употреблении одной порции данного опытного образца эмульсионного соуса суточная потребность в ю-3 жирных кислотах удовлетворяется на 15,2 %. Опытный образец № 1 удовлетворяет суточную потребность в ю-3 жирных кислотах практически на 100 % за счет их содержания в 100 г в количестве, близком к суточной норме. Порция же данного соуса позволяет удовлетворить 15 % суточной нормы в ю-3 жирных кислотах. Образец № 2 содержит меньшее количество ю-3 жирных кислот - 3,2 г в 100 г и 0,48 г в порции, и поэтому при употреблении порции такого соуса потребность в ю-3 удовлетворяется на 11, 4 %, а 100 г - на 75,83 %.

На рис. 5 представлены результаты анализа содержания ЭПК и ДГК в опытных образцах эмульсионных соусов и степень удовлетворения суточной потребности в них при употреблении 100 г и одной порции - 15 г в составе блюд.

Результаты исследования показывают,

что содержание ЭПК и ДГК во всех опытных образцах эмульсионных соусов находится на одном уровне ввиду того, что в рецептурах соусов находится одинаковое количество (10 мас. %) основного их источника - рыбьего жира. Такое количество позволяет удовлетворить суточную потребность в ЭПК и ДГК в среднем на 156 % при употреблении одной порции любого из опытных образцов эмульсионных соусов.

Заключение

Полученные в ходе исследования результаты показали, что разработанные эмульсионные соусы позволяют при употреблении 1 порции в сутки на 156 % в среднем удовлетворить суточную потребность взрослого человека в ЭПК и ДГК, на 32 % в среднем удовлетворить потребность в ПНЖК. По содержанию ю-3 жирных кислот опытные образцы № 1 и № 3 способны удовлетворить суточную потребность при употреблении одной порции на 15 %, что позволяет их отнести к функциональным продуктам питания. Основываясь на полученных результатах можно заключить, что эмульсионные соусы, оптимизированные по составу ПНЖК, способны обеспечить алиментарную коррекцию ряда неинфекционных заболеваний населения при регулярном их употреблении.

ЭПК и ДГК в 100 г          ЭПК и ДГК в порции

Суточная потребность

100 г порция

• а) содержание ЭПК и ДГК в эмульсионных соусах, г

• б)    степень удовлетворения суточной потребности в ЭПК и ДГК, %

Рис. 5. Содержание ЭПК и ДГК и степень удовлетворения суточной потребности в них при употреблении соусов