Пищевые добавки и обогащение пищевых продуктов

В современных продуктах питания, особенно в рафинированных, наблюдается недостаток витаминов, макро- и микроэлементов, полноценных белков, пищевых волокон, ненасыщенных жирных кислот. Все это привело к интенсивным поискам во всех развитых странах создания продуктов питания нового поколения с определенными функциями, направленными на оздоровление человека. В последние годы в пищевых технологиях отмечается тенденция разработки и внедрения производства продуктов питания специального назначения, таких как, обогащенные белками, пищевыми волокнами, микроэлементами, витаминами.

В России принята национальная концепция «Политика здорового питания», утвержденная Правительством РФ в 1998 г. Она предусматривает расширение ассортимента и увеличение объемов производства продуктов, обогащенных функциональными ингредиентами.

Как показывает обширный мировой и отечественный опыт, наиболее эффективный и экономически доступный путь улучшения обеспеченности населения микронутриентами в общегосударственном масштабе — дополнительное обогащение ими продуктов питания массового потребления до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека.

В состав продуктов функционального назначения могут входить следующие ингредиенты’.

витамины группы В, С, Д и Е;

натуральные каротиноиды (каротины и ксантофиллы), среди которых важная роль отводится р-каротину;

— минеральные вещества (кальций, магний, натрий, калий, йод, железо, селен, кремний);

балластные вещества — пищевые волокна пшеницы, яблок и апельсинов, представленные целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином и пектином, а также полифруктозан инулина, содержащийся в цикории, топинамбуре;

протеиновые гидролизаты растительног о (пшеница, соя, рис) и животного происхождения;

ненасыщенные жирные кислоты, к числу которых следу- ег отнести полиненасыщенные омега-3 жирные кислоты (доко- зангексаеновая и эйкозапенгаеновая); катехины, антоцианы;

— бифидобактерии (препараты Бифидобактерии, Лактобак- терин, Колибакгерин, Бификол).

При обогащении продуктов питания макро- и микронутриентами внимание должно уделяться продуктам массового потребления, кроме того, должны учитываться вкусы, привычки и традиции в питании в разных регионах и областях.

Понятие качества продуктов функционального назначения включает целый комплекс требований: во — первых, к пищевой ценности; во — вторых, к приемлемости вкусовых качеств; в третьих, к направленности физиологического воздействия; и в четвертых, к безопасности обогащающего сырья и готового полуфабриката. Обогащение продуктов питания должно производиться в соответствии со всеми принципами конструирования пищи.

Для того чтобы получить максимальный эффект от обогащения пищевых продуктов, ВОЗ были предложены следующие критерии:

• — очевидная потребность в пищевом веществе одной или более групп населения;
• — пищевые продукты, выбранные в качестве носителя пищевых веществ, должны быть доступны представителям соответствующих групп риска;
• — количество добавляемого к пищевому продукту пищевого вещества должно быть достаточным для удовлетворения потребности в нем при обычном приеме этого продукта в группе риска;
• — количество добавляемого пищевого вещества не должно оказывать токсического или иного вредного действия при потреблении обогащенного продукта в большом количестве;
• — пищевое вещество должно быть биологически доступно и стабильно в продукте, служащем его носителем;
• — выбранный продукт не должен заметным образом препятствовать утилизации пищевого вещества;
• — добавление пищевого вещества не должно отрицательно сказываться на вкусе, сохраняемости, цвете, консистенции и приготовлении пищевого продукта;
• — обогащение определенного пищевого продукта должно быть технически осуществимым;
• — затраты на обогащение не должны вести к значительному повышению стоимости обогащенного пищевого продукта;
• — необходимо разработать методы контроля для определения уровня обогащения.

При обогащении продуктов следует руководствоваться следующими принципами:

• — для обогащения пищевых продуктов следует использовать те микронутриенты, дефицит которых реально имеет место, достаточно широко распространен и безопасен для здоровья. В условиях России — это, прежде всего, витамины С, Е, группы В — фолиевая кислота, каротин, а из минеральных веществ — йод, железо, кальций;
• — обогащать витаминами и минеральными веществами следует, прежде всего, продукты массового потребления, доступные для всех трупп населения, детского и взрослого, и регулярно используемые в повседневном питании. К таким продуктам, прежде всего, относятся: мука и хлебобулочные изделия, молоко и кисломолочные продукты, соль, сахар, напитки, продукты детского питания;
• — обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами не должно ухудшать потребительские свойств этих продуктов: уменьшать содержание и усвояемость других содержащихся в них веществ, существенно изменять вкус, аромат, свежесть продуктов, сокращать срок их хранения;
• — при обогащении пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами необходимо учитывать возможность химического взаимодействия обогащающих добавок между собой и компонентами обогащаемого продукта и выбирать такие их сочетания, формы, способы и стадии внесения, которые обеспечивают максимальную сохранность продукта в процессе производства и хранения;
• — регламентируемое или гарантируемое производителем содержание витаминов и минеральных веществ в обогащенном ими продукте питания должно быть достаточным для удовлетворения 30-50% средней суточной потребности в этих микронутриентах при обычном уровне потребления обогащенного продукта;
• — количество витаминов и минеральных веществ, дополнительно вносимых в обогащаемые ими продукты, должно быть рассчитано с учетом их возможного естественного содержания в исходном продукте или сырье, используемом при его изготовлении, а также с учетом потерь в процессе производства и хранения;
• — регламентируемое содержание витаминов и минеральных веществ в обогащаемых ими продуктах должно быть указано на индивидуальной упаковке этого продукта и строго контролироваться как производителем, гак и органами Государственного надзора;
• — эффективность обогащенных продуктов должна быть убедительно подтверждена апробацией на животных и на репрезентативных группах людей, демонстрирующей не только их полную безопасность, приемлемые вкусовые качества, но также хорошую усвояемость, способность существенно улучшать обеспеченность организма витаминами и минеральными веществами, введенными в состав обогащенных продуктов, и связанные с этими веществами показатели здоровья.

В последние годы все чаще появляются продукты, сочетающие достаточно полный набор витаминов и минеральных веществ с одновременным введением других ценных компонентов: пищевых волокон, фосфолипидов, различных биологически активных добавок природного происхождения.

Однако в ряде случаев сочегание в одном продукте некоторых обогащающих добавок оказывается нежелательным или невозможным по соображениям их вкусовой несовместимости, нестабильности или нежелательных взаимодействий. Так, например, в продукты, обогащенные солями железа или другими микроэлементами, не всегда целесообразно вводить пищевые волокна, способные прочно связывать эти микроэлементы, нарушая их всасывание в желудочно-кишечном тракте.

При разработке и создании продуктов функционального питания необходимо знать химический состав сырья, пищевую ценность, специальные приемы технологической обработки.

Различают два основных приема превращения пищевого продукта в функциональный:

• 1. обогащение продуктов нутриентами в процессе его производства;
• 2. прижизненную модификацию сырья.

Обогащение продукта нутриентами в процессе его производства

Этот прием является наиболее распространенным и основывается на модификации традиционных продуктов. Он позволяет повысить содержание полезных ингредиентов в продукте до физиологически значимого уровня, равного 10-50 % от средней суточной потребности.

В зависимости от количества вносимого функционального ингредиента в обогащаемые продукты возможно:

— во-первых, восстановление функционального ингредиента, частично и полностью потерянного в процессе технологической обработки до исходного содержания;

При этом продукт может быть отнесен к группе функциональных, если восстановленный уровень функционального ингредиента обеспечивает не менее 15 % его средней суточной потребности.

— во-вторых, обогащение, т.е. введение в состав продукта функционального ингредиента в количестве, превышающем обычный уровень его содержания в исходном сырье.

Перспективным является использование готовых смесей, состав которых гарантируется производителем, позволяет контролировать процесс обогащения по одному-двум компонентам премикса, тогда как при внесении обогащающих компонентов по отдельности необходимо осуществлять аналитический контроль над равномерностью распределения каждого из них.

Основные технологические приемы введения функциональных ишредиентов в нродукгы питания представлены на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Технология введения функциональных ингредиентов в продукты питания

Прижизненная модификация сырья

Этот прием менее распространен и предполагает получение сырья с заданным компонентным составом. Например, прижизненная модификация жирнокислотного состава мяса с целью повышения содержания в нем ненасыщенных жирных кислот. В этом случае модификация предполагает длительное скармливание животным кормов, обогащенных растительным жировым компонентом, в частности соевым шротом, растительными маслами с высоким содержанием нолиненасыщенных жирных кислот.

Другой пример модификации свойств мяса птицы, кроликов и скота — скармливание им сырья, обогащенного селеном, а-токоферолом.

Таким образом, при создании функциональных продуктов необходимо осуществлять выбор и обоснование пищевых основ (продуктов) и функциональных ингредиентов с учетом совокупности потребительских свойств и целевого физиологического воздействия создаваемого продукта.

Обогащённые пищевые продукты — традиционные пищевые продукты с добавлением одного или нескольких физиологически функциональных ингредиентов с целью предотвращения возникновения или исправления имеющего в организме человека дефицита тех или иных питательных веществ.

Обогащение пищевых продуктов витаминами, недостающими макро- и микроэлементами — это серьезное вмешательство в традиционно сложившуюся структуру питания человека. Необходимость такого вмешательства продиктована объективными экологическими факторами, связанными с изменением состава и пищевой ценности используемых нами продуктов питания, а также с трансформацией нашего образа жизни, связанного со снижением физических энергозатрат. По этим причинам указанное вмешательство может осуществляться только с учетом научно обоснованных и проверенных практикой принципов.

Выделяют следующие виды обогащенных пищевых продуктов:

— Продукты, обогащенные витаминами, минералами, микроэлементами.

— Продукты, обогащенные белком.

— Продукты, обогащенные пищевыми волокнами.

— Продукты, обогащенные пробиотическими микроорганизмами.

Пищевые продукты, обогащенные витаминами и минеральными веществами, входят в обширную группу продуктов функционального питания, т.е. продуктов, обогащенных физиологически полезными пищевыми ингредиентами, улучшающими здоровье человека. К этим ингредиентам, наряду с витаминами и минеральными веществами, относят также пищевые волокна, липиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты, полезные виды живых молочнокислых бактерий, в частности, бифидобактерии и необходимые для их питания олигосахариды.

Основные принципы повышения пищевой ценности продуктов питания были сформулированы зарубежными и отечественными учеными на основе многолетнего опыта по разработке, производству, использованию и оценке эффективности обогащения пищевых продуктов в нашей стране и за рубежом.

Принципы обогащения пищевых продуктов микронутриентами:

— для обогащения пищевых продуктов следует использовать те микронутриенты, дефицит которых реально имеет место, достаточно широко распространен и безопасен для здоровья. В условиях России это прежде всего витамины С, Е, группы В, фолиевая кислота, каротин, а из минеральных веществ — йод, железо и кальций;

— обогащать витаминами и минеральными веществами следует прежде всего продукты массового потребления, доступные для всех групп населения, детского и взрослого, и регулярно используемые в повседневном питании. К таким продуктам в первую очередь относятся: мука и хлебобулочные изделия, молоко и кисломолочные продукты, соль, сахар, напитки, продукты детского питания;

— обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами не должно ухудшать потребительские свойства этих продуктов: уменьшать содержание и усвояемость других содержащихся в них пищевых веществ, существенно изменять вкус, аромат, свежесть продуктов, сокращать срок их хранения;

— при обогащении пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами необходимо учитывать возможность химического взаимодействия обогащающих добавок между собой и с компонентами обогащаемого продукта и выбирать такие их сочетания, формы, способы и стадии внесения, которые обеспечивают максимальную сохранность продукта в процессе производства и хранения;

— регламентируемое или гарантируемое производителем содержание витаминов и минеральных веществ в обогащенном ими продукте питания должно быть достаточным для удовлетворения 30-50 % средней суточной потребности в этих микронутриентах при обычном уровне потребления обогащенного продукта;

— количество витаминов и минеральных веществ, дополнительно вносимых в обогащаемые ими продукты, должно быть рассчитано с учетом их возможного естественного содержания в исходном продукте или сырье, используемом для его изготовления, а также с учетом потерь в процессе производства и хранения с тем, чтобы обеспечить содержание этих витаминов и минеральных веществ на уровне не ниже регламентируемого в течение всего срока годности обогащенного продукта;

— регламентируемое содержание витаминов и минеральных веществ в обогащаемых ими продуктах должно быть указано на индивидуальной упаковке этого продукта и строго контролироваться как производителем, так и органами Государственного надзора;

— эффективность обогащенных продуктов должна быть убедительно подтверждена апробацией на животных и на репрезентативных группах людей демонстрирующей не только их полную безопасность, приемлемые вкусовые качества, но также хорошую усвояемость, способность существенно улучшать обеспеченность организме витаминами и минеральными веществами, введенными в состав обогащенных продуктов, и связанные с этими веществами показатели здоровья.

Безусловно, наиболее разумно обогащать продукты теми витаминами и минеральными веществами, дефицит которых наиболее распространен и опасен, и вносить их в обогащаемое продукты в количествах, соответствующих степени этого дефицита, т. е. З0-50 % средней суточной потребности (принцип пятый). Именно такой подход чаще всего используется при обогащении продуктов массового потребления, адресуемых самым широким слоям населения, таких, как м. хлеб, молоко, напитки и т. п.

Однако сказанное не исключает использования и более полного набора обогащающих добавок, включающего практически весь комплекс необходимых человеку витаминов, макро- и микроэлементов. Введение их в продукт в вышеупомянутых количествах надежно гарантирует поддержание оптимальной обеспеченности организма всеми витаминами и минеральными веществами практически при любых дефектах питания и в то же время не создает какого-либо избытка этих веществ.

В последние годы все чаще появляются продукты, сочетающие достаточно полный набор витаминов и минеральных веществ с одновременным введением других ценных компонентов пищевых волокон, фосфолипидов, различных биологически активных добавок природного происхождения.

Эти продукты оказывают защитное, стимулирующее или лечебное действие на те или иные физиологические системы и функции организма. Такое сочетание также представляется вполне оправданным, тем более что эффективность подобных биологически активных добавок решающим образом зависит от обеспеченности организма витаминами и минеральными веществами и не может сколько-нибудь успешно реализоваться при дефиците любого из этих жизненно необходимых участников обмена веществ.

Однако в ряде случаев сочетание в одном продукте некоторых обогащающих добавок оказывается нежелательным или невозможным по соображениям их вкусовой несовместимостимости, нестабильности или нежелательных взаимодействий друг с другом (принцип- четвертый).

Так, например, в продукты, обогащенные солями железа или другими микроэлементами, не всегда целесообразно вводить пищевые волокна, способные прочно связывать эти микроэлементы, нарушая их всасывание в желудочно-кишечном тракте.

Муку и хлеб целесообразно обогащать витаминами группы В, сравнительно хорошо переносящими воздействие высокой температуры в процессе выпечки, чего не скажешь о витамине С, отличающемся значительно меньшей термоустойчивостью. Поэтому витамин С для обогащения муки и хлеба практически не используется. Включение небольших количеств аскорбиновой кислоты в витаминные и витаминно-минеральные смеси для обогащения муки имеет иные, чисто технологические цели: известно, что аскорбиновая кислота ускоряет созревание муки и улучшает ее хлебопекарные свойства.

Довольно трудную в технологическом отношении проблему представляет сочетание в одном продукте аскорбиновой кислоты с солями железа или других металлов переменной валентности: цинка, меди и т.п., катализирующих быстрое ее окисление с утратой витаминной активности. Обогащать пищевыми добавками нужно прежде всего продукты массового и регулярного, лучше всего каждодневного потребления. К таким продуктам относятся хлеб, молоко, соль, сахар, напитки, заменители женского молока, продукты прикорма и детского питания. Сказанное, конечно, не исключает возможности и целесообразности обогащения продуктов, адресуемых не всему населению, а его отдельным группам. Это относится к некоторым кондитерским изделиям, привлекательность которых для детей делает их хорошим объектом для обогащения витаминами и минеральными веществами, в которых особо нуждается подрастающее поколение. Сюда же можно отнести продукты лечебного и диетического питания. Не вызывает сомнения и необходимость восполнять дефицит витаминов и минеральных элементов в любых продуктах, подвергающихся рафинированию и другим технологическим воздействиям, приводящим к существенным потерям этих ценных пищевых веществ.