Теоретические позиции современного спортивного питания и их практическая реализация

Вопросы спортивного питания и его основных сегментов: массового спорта, физкультурного движения, спорта высших достижений, неразрывно связаны с разработкой продуктов нового поколения и развитием цивилизованного рынка [2–9, 11, 12].

Современный продукт спортивного питания – результат высокоинтеллектуального уровня и наукоемких технологий, сочетающих несколько направлений, связанных с геномикой, метаболомикой, био- и нанотехнологиями, медициной, другими фундаменталь- ными и прикладными науками. Фактор питания имеет определяющие значение в достижении спортивных результатов, позволяет избирательно влиять на обменные процессы в различные периоды соревновательной деятельности с учетом вида спорта, уровня квалификации, возраста, пола и индивидуальных особенностей организма. Особую актуальность эти положения приобретают в профессиональном спорте с его чрезвычайно высоким физическими нагрузками и нервным напряжением [7, 16].

Теоретические позиции современного спортивного питания основаны на принципах, сформулированных академиком А.А. Покровским [10]:

• 1.    Снабжение спортсменов необходимым количеством энергии, соответствующим её расходованию в процессе физических нагрузок.

• 2.    Соблюдение принципов сбалансированного питания применительно к определённым видам спорта и интенсивности нагрузок, включая распределение калорийности по видам основных пищевых веществ, что, по-видимому, должно существенно меняться в зависимости от: фазы подготовки к спортивным соревнованиям; соотношений качественного и количественного состава аминокислот, входящих в состав белковых продуктов; соблюдения выгодных взаимоотношений в жирно-кислотной формуле диеты, основанных на глубоких исследованиях влияния жиров на липидный метаболизм на уровне целостного организма, органов, клеток и мембран; рациональных взаимоотношений в спектре минеральных веществ, соблюдения принципов сбалансированности между количествами основных пищевых веществ, витаминами и микроэлементами.

• 3.    Выбор адекватных форм питания (продуктов, пищевых веществ, и их комбинацией) на периоды интенсивных нагрузок, подготовки к соревнованиям, соревнований и восстановительный период.

• 4.    Использование индуцирующего влияния пищевых веществ для активации процессов аэробного окисления и сопряжённого фосфорилирования, трансгликозидазных процессов, биосинтеза коэнзимных форм, АТ-Фазных реакций, накопления моноглобина, других метаболических процессов, которые особо важны для обеспечения физических нагрузок.

• 5.    Действие пищевых веществ в целях создания метаболического фона, выгодного для биосинтеза и реализации гуморальных регуляторов (катехинов, простогладинов, кортикостероидов и др.)

• 6.    Применение алиментарных факторов для обеспечения повышенной скорости наращивания мышечной массы и увеличения силы.

• 7.    Выбор адекватных приёмов пищи в зависимости от режима тренировок и соревнований.

• 8.    Использование алиментарных факторов для быстрого «сгона» веса при подведении спортсмена к заданной весовой категории.

• 9.    Разработка принципов индивидуализации питания в зависимости от антропоморфо-типометрических, физиологических и метаболических характеристик спортсмена, состояния его пищеварительного аппарата, равно как и его вкусов и привычек, аллергенности в отношении отдельных нутриентов и их комплексов.

В настоящее время, на основании многолетних исследований научных школ Петербургского научно-исследовательского института физической культуры, Института питания РАН, ряда других зарубежных и отечественных научных учреждений и лабораторий можно сформулировать условия применения специализированных пищевых продуктов, в т. ч. биологически активных добавок к пище для решения конкретных задач питания спортсменов [1, 13–15, 17–19]:

• –    питание на дистанции и между тренировками;

• –    ускорение процессов восстановления организма после тренировки и соревнований;

• –    регуляция водно-солевого обмена и терморегуляция;

• –    корректировка массы тела;

• –    направленное развитие мышечной массы спортсмена;

• –    снижение объёма суточного рациона в период соревнований, изменение качественной ориентации суточного рациона в зависимости от направленности тренировочных нагрузок или при подготовке к соревнованиям;

• –    индивидуализация питания, особенно в условиях больших нервно-эмоциональных напряжений;

• – срочная коррекция несбалансированных суточных рационов;

  – увеличение кратности питания в условиях многоразовых тренировок.

Объекты и методы исследований

Объектами исследований служили сырьевые компоненты, опытные и промышленные образцы специализированных продуктов в форме БАД «Дискавери Сила» и «Лецитин», напитков «Марал» и «Виталайф».

Эффективность специализированных продуктов изучена на группе высококвалифицированных спортсменов лыжного ориентирования, пловцов, велосипедистов-шоссейников и биатлонистов. Исследовались циклическая нагрузка, процент высокоэффективного объема, электрокардиограмма для дозирования нагрузки с применением биохимических и иммунологических методов.

Результаты и их обсуждение

Совместно с компаниями «Арт Лайф» (г. Томск) и «Алтайвитамины» (г. Бийск) разработана группа специализированных продуктов спортивного питания:

– для высококвалифицированных спортсменов лыжного ориентирования – биологически активные добавки «Дискавери Сила», «Лецитин», и «Меморирайс»;

– для высококвалифицированных пловцов, велосипедистов-шоссейников и биатлонистов – «Йохимбе плюс», «Дискавери», сухие тонизирующие напитки «Марал» и «Ви-талайф» с использованием пантогематогена.

Рецептурные формулы специализированных продуктов научно обоснованы путем подбора сырьевых компонентов по их синергическому влиянию на обменные процессы организма спортсменов и учета безопасности для здоровья.

Формула БАД «Дискавери Сила» состоит из двух таблетированных форм, включающих:

форма 1 – марганца сульфат, меди цитрат, калия йодат, аммоний ванадиево-кислый мета (аммония ванадат), натрия молибдат, натрий кремниевокислый мета (натрия метасиликат), кверцетин, пантотенат кальция, холекальци-ферол, цианкобаламин, тиамина мононитрат, папаин, геспередин, натрия селенит, рутин, никотинамид, фолиевую кислоту, пиридоксина гидрохлорид, рибофлавин, токоферола ацетат, ретинола ацетат, «ХРОМ-БИО» – сырье, цитрат цинка трехводный пищевой, пищевую добавку «Сибел» (дигидрокверцетин), гиккго билоба (экстракт сухой), солянку холмовую (экстракт сухой), бета-каротин 20 % FS, пищевую добавку тротеаза «Бромелайн 1200», кофермент Q10, железа пирофосфат, пищевую добавку «Аскорбат натрия», шрот плодов расторопши пятнистой (экстракт сухой), серебра сульфат, биотин, сырье для производства БАД «Фрутекс-Бтм» (FRUITEX-Bтм) – фрутоборат;

форма 2 – петрушку (лист), магния оксид, пищевую добавку Redivivo («Ликопин»), цитрат цинка трехводный пищевой, копеечник чайный (экстракт сухой), курильский чай (экстракт сухой), лимонник китайский (экстракт), гриб рейши, дамиану.

Технология производства

Известно, что использование высокотехнологического оборудования и щадящих параметров производства является одним из факторов, формирующих качественные характеристики готовой продукции – высокие потребительские свойства и эффективность действующих начал компонентов рецептуры.

Технологическая схема производства БАД представлена на рис. 1 и состоит из следующих основных этапов.

– Подготовка сырья и материалов. Проводится входной контроль сырья и материалов согласно установленной рабочей процедуре. Транспортировка со склада осуществляется в закрытых, чистых, промаркированных емкостях, количество указывается в технологической карте. Используемое сырье должно иметь допуск в производство в виде сигнальной полосы зеленого цвета на идентифицирующей этикетке.

– Дозирование сырья . Сырье для дозирования предоставляется в упакованной таре с указанием наименования и количества сырья, номера партии и срока годности. Перед дозированием помещается в промаркированную емкость, которая тарируется, каждая навеска фиксируется в технологической карте.

– Просеивание сырья . Осуществляется через вибросито SGS-30, № 4, рецептурные компоненты перегружают в смеситель.

– Смешивание . Производят в V-образном смесителе С-300 или С-50 до получения однородной массы в течение 60 мин. Полученную смесь взвешивают, маркируют и делают соответствующие записи в маршрутно-сопроводительном листе.

Проверяется эффективность перемешивания путем надавливания на сухую массу пестиком – поверхность должна быть однородной, без вкраплений, блестков, комков.

– Гранулирование . Проводят влажную грануляцию на экструдере пресс-автомате МАКИЗ 013-01, сквозь фильеру с диаметром отверстия 1 мм. Качество увлажнителя составляет 25 % от сухой массы. С этой целью используют очищенную воду. Полученный влажный гранулят должен быть однородным, одинакового цвета, температура гранул при выходе из фильер не должна превышать 40 °С;

– Сушка гранулята . Проводят в сушильных шкафах С-105 с температурным режимом не более 60 °С. Оптимальное время сушки 1,5–2 ч. Остаточная влажность гранул должна составлять 8–9 %.

Процесс сухой грануляции проводится на грануляторе Fitz Mill № 1, 2.

Контроль за качеством гранулята осуществляется по остаточной влаге, насыпной плотности, фракционному составу, сыпучести.

Готовые гранулы-полуфабрикаты выгружают в емкость, взвешивают и наклеивают этикетку с указанием наименования продукта, количества, даты изготовления, номера партии и подписью оператора.

• -    Таблетирование и обеспыливание таблеток . Таблеточную массу прессуют на роторной таблеточной машине марки РТМ-Е150 (Killian). Рабочее давление при прессовании не должно превышать 50 Н.

Проводится контроль внешнего вида путем осмотра не менее 10 таблеток: не должно быть сколов, трещин, пятен, инородных включений, таблетки не должны слоиться и иметь гладкую поверхность. Каждые 30 мин проверяется средняя масса взвешиванием 20 таблеток, а также прочность на излом. Затем таблетки обеспыливаются и перегружаются в накопительную емкость, на которую наносится этикетка с указанием: наименование продукта, количество, номер партии, дата изготовления, подпись оператора. Прилагается заполненный маршрутно-сопроводительный лист (МСЛ).

• -    Нанесение пленочного покрытия . Используется желудочно-растворимое пленочное покрытие, которое наносится на установке Accelocota-150 или Accelocota-350. Масса пленочного покрытия составляет 3,5 % от веса таблетки.

Таблетки с пленочным покрытием должны быть гладкими, без раковин, сколов, равномерной окраской по цвету и глянцу. Выгружают в промаркированные емкости, взвешивают и делают соответствующие записи в МСЛ.

• -    Отделение продукции, несоответствующей требованиям технической документации . «Несоответствующая продукция» помещается в отдельную емкость, взвешивается, наклеивается этикетка с указанием наименования некондиционных таблеток, количества,

  

  Рис. 1. Технологическая схема производства таблетированных форм БАД

  
  

номера партии, даты изготовления с подписью оператора.

Дальнейшая переработка некондиционных таблеток производится согласно рабочей процедуре «управление несоответствующей продукцией».

– Фасовка и упаковка . Проводится на автоматической фасовочной линии в полимерные банки различной емкости, которые маркируются в соответствии с технической документацией. Контролируется вес упаковки, общий выход продукции, о чем делается запись в МСЛ.

Образцы готовой БАД передаются на анализ в аккредитованную производственную лабораторию для осуществления контроля на соответствие требованиям технической документации.

При производстве БАД «Лецитин» используется лецитин соевый гранулированный, где предусмотрена фасовка и упаковка в полимерные банки.

Комплекс «Йохимбе плюс» включает: крахмал, цинка оксид, маточное молочко, имбирь (корень), пантогематоген, витамин Е, женьшень (корень), аир (корень), микрокристаллическую целлюлозу, левзею (маралий корень), гинкго билоба (экстракт), йохимбе (экстракт коры).

Обоснован рецептурный состав БАД «Дискавери», исходя из характеристики действующих начал и их синергетического влияния на обменные процессы: железа сульфат, меди сульфат, калия хлорид, магния оксид, L-фениламин, цинка оксид, натрия молибдат, кайенский перец, петрушка (лист), ДНК, РНК, пшеница (побеги), лактобактерии, дамиана, спирулина, малина (экстракт листьев), маита-ке, крапива (лист), горец птичий (трава), женьшень, одуванчик (корень), морская капуста, лимон (биофлаваноиды), гистидин, алоэ вера, кальция карбонат, панкреатин, микрокристаллическая целлюлоза, инозитол, натрия селенит, L-глицин, папаин, L-лизин, конский щавель (корень), липаза, параами-нобензойная кислота, L-аланин, геспередин, рутин, бромелайн, люцерна (трава), L-валин, L-треонин, L-тирозин, L-лейцин, L-глютаминовая кислота, аспарагиновая кислота, L-серин, L-пролин, L-аргинин, L-цистеин, премикс 730/4, кофермент Q10, готу колу (плоды), холина битартрат, хрома пиколинат, кошачий коготь (кора), пикногенол, метионин.

Технология производства таблетированных форм аналогична рассмотренной выше на примере БАД «Дискавери Сила».

Разработанная технология апробирована в условиях производства на предприятиях компании «Арт Лайф», сертифицированных в рамках требований международных стандартов серии ISO 9001 и Правил GMP, что обеспечивает стабильность производственного процесса и качественных характеристик выпускаемой продукции.

Проведены исследования, направленные на доказательства эффективности и функциональной направленности разработанной продукции.

В базовый рацион спортсменов включали лецитин по 1 чайной ложке 2 раза и «Дискавери Сила» по 1 таблетке 2 раза в сутки в течение 25 дней.

Установлено, что дополнительный прием БАД обеспечивал достоверное повышение циклической нагрузки у спортсменов на 30 %. Средний показатель объема лыжной нагрузки в январе составил за 25 дней 478 км, за аналогичный период в феврале 623 км.

Изменение качества работы выразилось в повышении процента высокоинтенсивного объема с 16 % (77 км) в январе до 33 % (204 км) – в феврале. Высокоинтенсивная работа – это лыжная нагрузка, выполняемая при частоте сердечных сокращений 170 уд/мин и выше.

Установлено, что употребление БАД к дополнительному базовому рациону обеспечивает повышение объема, интенсивности и времени тренировок.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют не только о готовности спортсменов выполнять большой объем работы на тренировках, но и способствуют усилению эмоционального и волевого настроя в период соревнований.

На основании проведенных исследований определена область применения напитка «Марал»:

• –    углеводная поддержка (насыщение) при нагрузках в аэробной и смешанной зонах энергообеспечения различной мощности и интенсивности;

• –    улучшение метаболизма, восстановительных процессов в ходе тренировочных, соревновательных и восстановительных этапов в циклических, скоростно-силовых и смешанных видах спорта с целью повышения аэробной и анаэробной выносливости;

• –    поддержание (повышение) необходимого уровня гемоглобина в крови при физических нагрузках указанной направленности;

• –    повышение физической работоспособности и способности к быстрому восстановлению ресурсов организма;

• –    иммунопрофилактика в периоды подготовки с повышенным риском возникновения вторичного (спортивного) иммунитета;

• –    возмещение потери жидкости.

В рецептурный состав продукта входят экстракты черноплодной рябины и левзеи, лимонная кислота, комплекс витаминов (В 1 (тиамин хлорид), РР (никотиновая кислота) и аскорбиновая кислота), а также пантогематоген, полученный из крови алтайского марала.

Процесс производства (рис. 2) сухого напитка «Марал» начинается с подготовки сырья – просеивания через сита № 11, 46 и размола в микромельнице. Сахарную пудру получают путем размола сахарного песка на молотковой микромельнице с ситом, имеющим диаметр отверстий 0,6–0,8 мм.

Каждый ингредиент рецептуры взвешивают, визуально просматривают на чистоту и направляют через дозаторы в смеситель. Следующим этапом является приготовление увлажнителя. С этой целью экстракты, хранившиеся при температуре 2–4 °C, фильтруют для удаления механических примесей, остатков мякоти и кожицы через луженое сито № 1–1,25 или шелковое № 11–13.

Расчетное количество экстрактов (черноплоднорябинового и калинового) в соответствии с рецептурой загружают в мерник-смеситель и перемешивают в течение 2–3 минут.

Технологическая схема производства напитка предусматривает использование щадящих параметров и режимов: обогащение проводится при комнатной температуре, сушка – при (60 ± 5)°C в течение 20–30 минут.

Витаминную смесь 730/4, йодид калия и сернокислое железо растворяют в соотношении 1:1 каждого наименования в дистиллированной воде в лабораторных условиях непосредственно перед использованием и поочередно, согласно рецептуре, задают в смеситель, в котором находятся плодово-ягодные экстракты (жидкий полуфабрикат).

Смесь компонентов жидкого полуфабри- ката тщательно перемешивают в течение 20– 30 минут.

Смешивание ингредиентов происходит в смесителе: загружают расчетное количество сахарной пудры, глюкозы, лимонной кислоты и перемешивают в течение 15 минут.

Увлажнение компонентов . Увлажняют смесь равномерно и осторожно, вливают раствор струей в несколько приемов через направленную воронку небольшими порциями. Перемешивание производят в течение 10 минут до получения однородной массы. Затем осуществляют влажную грануляцию.

Сушка . Резервуар с полученной смесью сухих и жидких компонентов закатывают на рабочее место на сушилку (СП-100). На лого-метре устанавливают предел температуры – (60 ± 5)°C, на реле времени – частоту встряхивания фильтров – через каждые 3 минуты, время сушки – 20–30 минут.

Полученную массу подают для сухого гранулирования. Остаточная влага в смеси должна быть не более 3,5 %. В случае, если остаточная влага более 3,5 %, смесь необходимо досушить в течение 2–3 минут. Осуществляют сухую грануляцию.

Готовый продукт упаковывают в пакеты на основе полиэтилена, металлизированные алюминиевой фольгой, разрешенной для контакта с пищевыми продуктами, массой нетто 15 и 100 г.

«Марал» предназначен для спортсменов любой квалификации и без каких-либо ограничений. По критерию антидопингового контроля может быть рекомендован для использования в спортивном питании в процессе тренировочной и соревновательной деятельности в вышеуказанных областях применения, в т. ч. при предельных и околопредель-ных нагрузках, особенно в циклических и скоростно-силовых видах спорта для ускорения восстановления и повышения адаптации организма.

Проведена работа по апробации напитка путем его включения в рацион спортсменов сборной России по хоккею с мячом в период проведения чемпионата мира в Кузбассе (г. Кемерово), где российские хоккеисты завоевали звание чемпионов мира. Спортсмены отметили высокие органолептические и тонизирующие свойства напитка.

Рис. 2. Технологическая схема производства напитка «Марал»

Разработана серия сухих витаминизированных напитков серии «Виталайф» с использованием местного растительного сырья. Подбор макро- и микронутриентов в рецептурном составе осуществлялся с учетом накопленного опыта в области спортивного питания и их синергического влияния на обменные процессы в различные периоды соревновательной деятельности. В ингредиентный состав включены витамины С, никотинамид, Е, кальция пантонтенат, В 6 , В 2 , В 1 , А, филие-вая кислота, биотин, D 3 , В 12 .

Помимо витаминного комплекса, содержит углеводы (сахар, глюкоза), экстракт (сгущенный сок) облепихи, черноплодной рябины или калины.

В рецептуре вышеуказанных напитков могут использоваться другие плоды и ягоды, что позволяет расширить ассортимент спе- циализированных продуктов и их востребованность с учетом потребительских предпочтений.

Технология напитка «Виталайф» аналогична напитку «Марал».

Экспериментальные и клинические исследования позволили определить область применения напитка «Виталайф»:

– углеводная поддержка при нагрузках в аэробной и смешанных зонах энергообеспечения различной мощности и интенсивности;

– поддержание витаминно-минерального баланса при физических нагрузках указанной направленности, а также в восстановительный период;

– повышение адаптации организма спортсменов и ускорение восстановления после повышенных физических и эмоциональных на- грузок за счет биологически активных компонентов растительных экстрактов и соков.

Полученные материалы позволили предположить механизм нутриентной поддержки в различные периоды соревновательной деятельности (рис. 3).