Разработка классификации функциональных пищевых ингредиентов растительного происхождения

Введение. Исследования в области гигиены питания, разработка новых и оптимизация существующих рецептур продуктов для здорового питания, как общего, так и функционального назначения, стимулируют поиск новых источников не только основного сырья, но и пищевых добавок и ингредиентов, в том числе функциональных. Производители стараются удовлетворять спрос, создавая новые линейки продуктов питания общего назначения, а также функциональных и специализированных, отдавая предпочтение натуральным пищевым ингредиентам как технологического, так и функционального назначения с целью создания имиджа того или иного продукта с «чистой» этикеткой. Соответственно компании-поставщики пищевых ингредиентов предлагают производителям продуктов питания как технологические ингредиенты, так и функциональные, позволяющие снизить калорийность продуктов, уменьшить содержание жира, сахара и т. п., что способствует развитию индустрии пищевых добавок и ингредиентов. Однако, по мнению специалистов отрасли, возникают трудности в выборе пищевых ингредиентов, обусловленные их видовым разнообразием [1, 2]. В связи с этим назрела необходимость в систематизации функциональных пищевых ингредиентов, приобретающая в современных условиях особое значение.

Цель исследования : разработка научно обоснованной классификации функциональных пищевых ингредиентов с учетом основополагающих классификационных признаков и правил классификации.

Задачи исследования : проанализировать классификации функциональных пищевых ингредиентов и подходы к ним и, учитывая основные классификационные признаки, разработать универсальную классификацию функциональных пищевых ингредиентов растительного происхождения.

Объекты и методы исследования . Объектами исследования явились современные научные данные по функциональным пищевым ингредиентам, используемым в пищевой промышленности. Исследование выполнено аналитическим методом путем сбора и анализа литературных данных, что позволило систематизировать полученные сведения и на их основе создать целостную классификационную систему функционально пищевых ингридиентов.

Результаты исследования и их обсуждение. Согласно ГОСТ Р 52349-2005, функциональный пищевой ингредиент (ФПИ) – это живые микроорганизмы, вещество или несколько веществ различного происхождения (животного, растительного, микробиологического, минерального) или идентичные натуральным в составе функционального продукта питания (не менее 15 % от суточной физиологической потребности в расчете на одну порцию продукта питания), обладающий способностью оказывать научно обоснованный и подтвержденный эффект на физиологические функции, процессы обмена веществ в организме человека при регулярном употреблении содержащего их функционального продукта питания. К ним относят физиологически активные и безопасные для человека ингредиенты с известными физикохимическими характеристиками, выявленными и научно обоснованными полезными для здоровья свойствами, для которых установлена суточная физиологическая потребность (пищевые волокна - растворимые и нерастворимые, витамины, минеральные вещества, жиры и вещества, сопутствующие жирам (полиненасыщен-ные жирные кислоты, растительные стеролы и др.), полисахариды, вторичные метаболиты растений (флавоноиды/полифенолы, каротиноиды, ликопин и др.)), пробиотики, пребиотики и синбиотики [3].

Как видно, перечень ФПИ достаточно широк и разнообразен, и для ориентации в нем необходима систематизация, которая, во-первых, сможет гарантировать полноту охвата всего перечня ФПИ; во-вторых, даст исчерпывающую характеристику ФПИ и его свойств; в-третьих, будет способствовать оценке вклада как одного, так и нескольких ФПИ в функциональную направленность пищевого продукта [4], оценивая также механизм взаимодействия при использовании нескольких ФПИ; в-четвертых, в случае необходимости, обеспечит включение в нее новых позиций без существенного нарушения общей структуры классификации.

Однако, несмотря на то, что в ГОСТ Р 523492005 приведен перечень синонимов термина ФПИ - функциональный ингредиент, физиологически функциональный ингредиент, функциональный компонент, физиологически функциональный компонент, физиологически функциональный пищевой компонент, - в ряде современных публикаций ведущими учеными и специалистами индустрии пищевых ингредиентов широко используется термин «пищевые микроингредиенты» [5-7], что подчеркивает необходимость уточнения терминологии и места того или иного ФПИ в сложной иерархии пищевых ингредиентов.

Анализ существующей нормативной базы, касающейся ФПИ, известных схем классификаций ФПИ и подходов к ним [7, 8], а также описания применения пищевых ингредиентов, в том числе функциональных [9], позволил сделать вывод, что на сегодняшний день единой классификации ФПИ, охватывающей все многообразие классификационных признаков, не представлено. В основном пищевые ингредиенты, в том числе функциональные, рассматриваются в разрезе отраслей пищевой промышленности, без выделения классификационного признака и классификационных группировок в нем и без учета принадлежности ФПИ к той или иной классификационной группировке (табл.).

Подходы к классификации функциональных пищевых ингредиентов

Отрасль пищевой промышленности	Объект классификации / классификационные признаки
1	2
Производство кондитерских изделий (Куракина А.Н. и др. [8])	Заменители сахара / происхождение; степень сладости; калорийность. Пищевые волокна / химическое строение; сырьевые источники; водорастворимость; степень микробной ферментации в толстой кишке; метод выделения из сырья
Производство хлебобулочных и кондитерских изделий (Матвеева С.Я. [10])	Функциональные добавки / происхождение: 1) животного происхождения; 2) растительного происхождения: 2.1) биологически активные добавки; 2.2) жиросодержащие; 2.3) обогащенные пищевыми волокнами; 2.4) обогащенные минеральными элементами; 2.5) обогащенные витаминами; 2.6) обогащенные комплексными добавками; 2.7) фитодобавки

Окончание табл.

1	2
Производство молочной продукции (мороженое) (Елхов В.Н. [9])	Функциональные ингредиенты / вид: пищевые волокна, витамины, бифидобактерии и др., зерновые ингредиенты (носители ш-3, энергетики, тонизирующие растительные экстракты, кофе и др.), натуральные пищевые красители (куркумин, хлорофилл, паприка, антоцианы, лютеин), фруктово-ягодные наполнители (пюре, соусы и др.), наполнители со злаками, клетчатка, пищевкусовые добавки (ячменные солодовые экстракты, включающие мальтодекстрины)
Производство безалкогольных напитков (Шатнюк Л.Н. [11])	Функциональные ингредиенты / назначение: антиоксиданты; класс химических соединений: витамины, кофеин, таурин, минеральные вещества, аминокислоты, гуарана, L -карнитин, пищевые волокна, жирные кислоты класса ш-3, пробиотики
Производство пищевой продукции для питания спортсменов [12]	Функциональные ингредиенты / биологически активные вещества: витамины, аминокислоты и др., натуральные ароматизаторы и экстракты, заменители сахара, микроэлементы и т. д.

Как видно из таблицы, основными признаками классификации являются назначение, происхождение и вид ингредиента, а основными потребителями ФПИ являются производители кондитерских и хлебобулочных изделий, безал- когольных напитков и молочных продуктов (мороженое), что соответствует и общей тенденции использования пищевых ингредиентов в данных отраслях (рис. 1).

Рис. 1. Основные отрасли – потребители пищевых ингредиентов [13]

Мясная промышленность, являясь одним из трех крупнейших потребителей пищевых ингредиентов, ограничивается технологическими добавками: стабилизаторами, эмульгаторами, влагоудерживающими агентами, наполнителями и т. д. [14].

Одним из наиболее значимых признаков классификации ФПИ для пищевой и перерабатывающей промышленности является технологическая функция. На рисунке 2 представлена структура пищевых ингредиентов по их технологическим функциям.

В основе стандартной классификации ФПИ, представленной в ГОСТ Р 54059-2010 [16], лежит основной классификационный признак -назначение, в данном случае - функциональное, предусматривающее то или иное воздействие на организм человека. ФПИ классифицированы иерархическим методом, подразделяющим их на классы, группы, подгруппы, вид (наименование).

Рис. 2. Структура пищевых ингредиентов по назначению (технологическим функциям) [15]

Так, на первой ступени ФПИ подразделены на семь классов, каждый из которых обуславливает определенный эффект поддержания органов и/или систем человека. Класс А включает в себя весь перечень ФПИ, обеспечивающих эффект метаболизма субстратов, класс Б – антиоксидантный эффект, класс В – эффект поддержания деятельности сердечно-сосудистой системы и т. д. На второй ступени при выделении из классов групп предусмотрена конкретизация эффекта ФПИ. Например, в класс А входит три группы ингредиентов, участвующих: I группа – в метаболизме питательных веществ, II – метаболизме углеводов и III – устойчивости организма к онкологическим патологиям. На следующей ступени из группы выделены подгруппы (группа I класса А включает в себя пять подгрупп ФПИ, участвующих: 1 – в активации метаболизма липидов и липолиза, 2 – предотвращении новообразования жиров, 3 – снижении уровня усвоения жиров, 4 – регулировании аппетита и 5 – прочих эффектах). На последней ступени приведены наименования функциональных пищевых ингредиентов.

Данная классификация в полной мере отражает весь перечень ФПИ с точки зрения их функционального назначения, но, на наш взгляд, может быть дополнена рядом существенных классификационных признаков, основные из которых предложены А.А. Солдатенковым и др. [17]. Кроме основного признака классификации «функциональное назначение», авторами предложены еще два признака: ис- точник получения и химическое строение, что позволяет более четко сформировать представление о свойствах, совместимости и сохранности ФПИ при производстве, обращении и практическом применении. Однако перечисленные признаки не дают представления о возможности применения ФПИ при производстве продуктов питания, в том числе функционального назначения. В связи с этим, основываясь на литературных данных и нормативных документах, нами предлагается обобщенная классификация ФПИ (рис. 3), охватывающая наибольшее количество из возможных классификационных признаков и не противоречащая стандартной классификации.

Заключение . Так как в последнее десятилетие спрос на пищевые добавки остается стабильно высоким, что связано как с тенденцией здорового питания, так и появлением новых, так называемых чистых добавок, стремление производителей продуктов питания к «чистой этикетке» приводит к замене пищевых добавок с индексом «Е» на натуральные пищевые ингредиенты с аналогичными свойствами. В связи с этим отрасль ФПИ постоянно расширяется и пополняется новыми веществами, а предложенная нами обобщенная классификация ФПИ учитывает максимально возможное количество классификационных признаков, что позволяет, с одной стороны, рассматривать ее как законченную систему, а с другой допускает внесение новых групп ингредиентов, не нарушая основных принципов построения.

Рис. 3. Классификация функциональных пищевых ингредиентов

пУ/Cvh эпХээнпнУэдб