Технология функциональных продуктов. Что такое технология функционального питания. Цель и задачи исследования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Н.В. Кацерикова
Технология продуктов

Учебное пособие
Для студентов вузов

Кемерово 2004

УДК 641:613.2 (075)

ББК 65.247я7

Рецензенты:

Е.Я. Долгушина, канд. мед. наук,

зав. отделом гигиены питания ГУ УГ СЭН в г. Кемерово;

О.Н. Дорошина , канд. техн. наук, доцент Кемеровского института (филиала) Российского государственного торгово-экономического университета

Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Кацерикова Н.В.

К30 Технология продуктов функционального питания: Учебное пособие. / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2004. - 146 с.

ISBN 5-89289-311-1

Предназначено для студентов всех форм обучения направления 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания», преподавателей, может быть полезно для практических работников.

Для закрепления знаний предлагается словарь основных терминов и понятий.


УДК 641:613.2 (075)

ББК 65.247я7
ISBN 5-89289-311-1

© Н.В. Кацерикова, 2004

© КемТИПП, 2004


Введение ……………………………………………………………………………

Глава 1. Современное состояние обеспечения населения продуктами питания ……………………………..……………….………………………..

1.1. Государственная политика в области здорового питания на- селения России ………………….……………..……………………...


    1. Классификация продуктов функционального питания. Ингредиенты, используемые в производстве продуктов функционального питания ……………………….………………………………………..
1.3. Вторичные сырьевые ресурсы и безотходные технологии их переработки……………………………………………………....................

Глава 2. Научные принципы обогащения пищевых продуктов микронут-риентами………………………………….………………………...........

2.1. Витаминизация пищевых продуктов……………………….…...........

Для получения продуктов функционального назначения в нашей стране используют различные виды сырья с повышенной биологической активностью, изыскивая способы снижения калорийности продуктов за счет введения различных обогатителей.

В этом отношении роль продуктов растительного происхождения трудно переоценить. Они являются поставщиками витаминов, ферментов, органических кислот, эфирных масел, пектинов, пищевых волокон, углеводов. В овощах нутриенты находятся в оптимальных соотношениях между собой. Включение овощей в рацион способствует выведению из организма вред-ных веществ.

Разработка новых технологий и производство продуктов питания на базе отечественного растительного сырья должно быть приоритетным направлением деятельности технологов пищевой промышленности и общественного питания. Растительное сырье является источником естественных нутриентов. Используя его, можно создать продукцию профилактической и оздоровительной направленности.

Сегодня как никогда в пищевой промышленности и общественном питании остро стоит проблема создания продуктов, обладающих лечебно-про-филактическим эффектом. Эту проблему можно решить, если разрабатывать технологии комбинированных продуктов питания с использованием лекарственного дикорастущего пищевого и культурного сырья.

Дикорастущие растения являются дополнительным резервом к продуктам питания. Они позволяют, с одной стороны, разнообразить рацион, а с другой, обогатить его необходимыми биологически активными веществами. Исследователи, занимающиеся изучением природы, ее растительного мира, отмечают, что знание растительных богатств не только позволяет обеспечить человека питанием, но и гарантирует оптимальную психофизиологическую адаптацию к суровым условиям окружающей среды.

Растительное сырье по лечебному применению делится на группы, обладающие функциональными характеристиками. Применяя эти знания на практике, можно создавать продукты с заранее заданным химическим составом . Причем необходимо использовать те лекарственные растения, у которых хорошо изучен химический состав и фармакологические свойства.

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

Продукты функционального питания и их компоненты могут модифи-цировать метаболизм в организме человека и играть важную роль в предотвращении возникновения различных заболеваний.

Разработка технологий производства функциональных продуктов питания , их внедрение в производство, а также подготовка специалистов требует немедленного решения, что будет способствовать профилактике заболеваний и укрепления здоровья.

Закончив изучение курса «Технология продуктов функционального питания», студенты должны знать: основы и значение питания для различных контингентов; пищевую и биологическую ценность пищевых продуктов функционального назначения; особенности технологической обработки продуктов для групп населения, нуждающихся в функциональном питании; технологии производства пищевых продуктов функционального назначения , технологические режимы обработки пищевых продуктов.

Учебное пособие составлено на основании требований государствен-ного образовательного стандарта высшего профессионального образования, предусматривающего минимум содержания и уровень подготовки специалистов по специальности 2712400 «Технология детского и функционального питания».

Глава 1. Современное состояние обеспечения населения

продуктами питания

В последнее десятилетие в России, как показывают результаты исследо-ваний, в структуре потребления пищевых продуктов (несмотря на высокую насыщенность рынка продовольственными товарами) наблюдаются отклонения от современных принципов здорового питания в сторону дефицита микронутриентов, что отрицательно сказывается на здоровье населения.

Химизация окружающей среды, употребление заменителей пищи, несбалансированность рационов приводят к болезням и преждевременной старости, к сокращению жизни.

Положение усугубляется низким культурным уровнем населения в вопросах рационального питания и отсутствием навыков ведения здорового образа жизни. Экономическая ситуация, складывающаяся в нашей стране в условиях перехода к рыночным отношениям, способствует обострению этих социальных проблем.

Как свидетельствует Главный Государственный санитарный врач РФ Г.Г. Онищенко, дифференциация показателей пищевого статуса различных групп населения зависит от социальных факторов, в частности от материального достатка. В семьях с наиболее низкими доходами (до 30 % от величины прожиточного минимума) среди детей раннего возраста почти у 20 % выявлена задержка роста, отражающая хроническое недоедание, у 5 % - дефицит массы тела (признак острого недоедания).

В последнее десятилетие родилось только 15 % здоровых детей, что объясняется вредным влиянием окружающей среды, неполноценным питанием, ухудшением экономического положения населения.

Сегодня в России лишь 10 % выпускников школ можно считать относительно здоровыми, половина подростков имеет хронические заболевания. Так, за последние десять лет количество здоровых школьниц-выпускниц уменьшилось с 22 до 6 %. А ведь это будущие матери - носительницы генофонда нации.

Третья часть юношей призывного возраста не годится по медицинским показаниям для службы в Вооруженных Силах, а 60 % ребят, которым сегодня 16 лет, не доживут до пенсионного возраста.

Среднедушевое потребление белков животного происхождения у населения снизилось до критического уровня (30 г вместо 32 г предельно допустимого). В результате чего ослаблен иммунитет, наблюдается анемия у беременных женщин, падает масса тела у призывников, уменьшаются физические параметры новорожденных. Недостаток белковых веществ в пище детей раннего возраста создает дефицит материала для строительства мозга, в результате чего возрастает опасность психической неполноценности.

Именно поэтому на фоне неблагоприятной экологии в сочетании с неполноценным и не гарантирующим безопасность питанием, особенно в период с 1990 г. по 1993 г., смертность в России возросла на 23 %.

Как отмечалось в докладе Центра демографии и экологии Московского института промышленного прогнозирования РАН, смертность среди новорожденных в России является одной из самых высоких в Европе.

Так, в Кемеровской области общая смертность населения превышает рождаемость в 1,8 раза. Естественная убыль населения Кузбасса составляет 7,3 % на 1 тыс. человек. Это выше показателя по Сибирскому федеральному округу (4,8 %) и среднего показателя по России (6,7 %).

Ежегодно численность населения в нашей стране в среднем снижается на 750 тыс. человек, что является свидетельством низкого здоровья нации.

В последнее десятилетие в нашу страну завозят свыше 40 % импортной пищевой продукции, что ставит государство на грань продовольственной зависимости. Продовольственная безопасность России - важная составная часть национальной и экономической безопасности. В мировой практике принято считать, что надежная продовольственная безопасность обеспечивается при условии 75-80 %-го потребления основных видов отечественной продукции.

Сокращение производства отечественных продуктов питания связано с экономическим кризисом в России , финансовыми трудностями, дефицитом и удорожанием сырья и другими причинами.

Известно, что использование в рационе импортных продуктов вызывает реакцию длительной адаптации организма к новому составу питания, являясь фактором стресса, и, как следствие его, - расстройства здоровья.

В то же время, российский потребитель, одобряя многообразие зарубежных продовольственных товаров, предпочтение отдает отечественным натуральным продуктам. Обеспечение высокого качества отечественных продуктов питания, гарантия их безопасности актуальны как для потребителей, так и для специалистов.

Разработка технологий производства новых безопасных продуктов питания на основе натурального сырья - одно из важнейших направлений развития пищевой промышленности и общественного питания в XXI веке, которое требует немедленного решения.

Важное значение приобретают вопросы рационального выбора сырья. Исследователи лекарственных растений России профессор А. Лазарев и профессор И. Брехман считали, что для восполнения потерь энергетических ресурсов и пластичного материала в процессе жизнедеятельности человека необходимо употребление лекарственных и пищевых растений. Пищевые растения обладают многосторонним действием, а лекарственные являются источником биологически активных веществ.

В нашей стране велико число дикорастущих и культурных растений, различные части которых могут успешно применяться для приготовления продуктов питания. Дополняя пищевой ассортимент, они оказывают положительное действие на функционирование жизненно важных систем организма. Используя в производстве пищевых продуктов нового поколения различные растения, можно улучшать адаптационные и иммунные возможности человека, поэтому исследования в этом направлении должны привлекать внимание ученых и специалистов, работающих в области пищевых технологий.

Также для обеспечения конкурентоспособности продукции пищевой промышленности и общественного питания необходима разработка новых технологий, обеспечивающих рациональную комплексную переработку сырья. Это связано с использованием вторичных материальных ресурсов. Применение новых технологий глубокой переработки сырья позволит создать безопасные отечественные продукты питания высокого качества.

Для производства продуктов здорового питания, наряду с изысканием новых видов сырья, разработкой современных технологий продуктов массового потребления, диетического, детского и лечебно-профилактического питания, необходимо решить ряд задач. К их числу относятся: создание прогрессивных технологий хранения сырья и готовой продукции; контроль за качеством продовольственного сырья и продуктов питания, реконструкция пищеперерабатывающих предприятий и оснащение их новой техникой.

Приоритетным направлением деятельности инженеров-технологов пищевой промышленности и общественного питания должна быть разработка новых технологий и производство продуктов питания на базе отечественного природного сырья.

Проблема разработки и широкого использования функциональных продуктов питания приобрела огромное значение в эпоху развития глобального экологического кризиса. Катастрофическое загрязнение окружающей среды, снижение уровня потребления эссенциальных микроэлементов, витаминов, флавоноидов и других биологически активных веществ в связи с гиподинамией и применением рафинированных продуктов определило снижение антиоксидантной защиты организма человека, повысило риск возникновения и развития различных хронических заболеваний, включая кардиологические и онкологические.

К функциональным продуктам питания относят продукты, обладающие помимо основной функции снабжения организма человека нутриентами, дополнительным положительным действием на здоровье и/или предотвращающие то или другое заболевание. Таким образом, получение функциональных продуктов подразумевает повышение содержания в них физиологически значимых для человека биологически активных соединений и/или снижение нежелательных компонентов (например, тяжелых металлов и нитратов в растительной пище).

Если использовать терминологию ГОСТа Р 52349-2005 , то Функциональный пищевой продукт - это специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов.

  • К функциональным относят продукты из сырья растительного и животного происхождения, систематическое употребление которых регулирует обмен веществ. Такие продукты должны содержать сбалансированном количестве белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины и другие биологически активные вещества.
  • Функциональные продукты разделяют на натуральные и искусственные. Первые сами по себе содержат значительное количество физиологически-функциональных ингредиентов; вторые — приобрели такие свойства вследствие специальной технологической обработки.
  • К функциональным (обработанным) продуктам принадлежат: обогащенные продукты, к которым добавлены витамины, микроэлементы, пищевые волокна; продукты, из которых изъяты определенные вещества, не рекомендованные по медицинским показателям (микроэлементы, аминокислоты, лактоза и прочие); а также те, в которых удаленные вещества заменены другими компонентами.

Некоторые примеры биологически активных соединений в продуктах питания природного происхождения представлены в табл.1.

1. Примеры биологически активных соединений в функциональных продуктах питания

Растения

Животные

Микроорганизмы

Альфа-глютен

Витамин С

Гамма-токотриенол

Кверцетин

Лютеолин

Целлюлоза

Лютеин

Галловая кислота

Индол-3-карбинол

Пектин, Глутатион

Аллицин, Лимонен

Лигнин, Генестеин

Ликопин

Альфа-токоферол

β-каротин

Капсаицин

Селен, йод, зеаксантин

Докозопентаеновая кислота Сфинголипиды

Холин

Лецитин

Кальций

Коэнзим Q

Селен

Цинк

Креатин

Минералы

Sacchharomyces boulardii (дрожжи)

Bifidobacterium bifidum

B.longum

B.infantis

Lactobacillus acidophilus Streptococcus salvarum

Propionibacterium shermanii

Функциональные особенности пищевых продуктов в значительной мере определяют биологические и фармакологические свойства ингредиентов, которые входят в их состав. Они должны быть обычной пищей, а не в виде таблеток, капсул, порошков, не снижать питательной ценности пищевых продуктов, быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания и полезными для здоровья.

2. Примеры продуктов питания с высоким содержанием биологически активных соединений

Продукт с высоким содержанием

Аллилсульфо-соединения

Лук, чеснок

Изофлавононы

Соя и другие бобовые

Кверцетин

Лук, красный виноград, цитрусовые, Брокколи, тыква

Капсаицин

Перец

Эйкозапентаеновая кислота, докозопентаеновая кислота

Рыбий жир

Дикопеин

Томат и продукты из них

Бета-глюкан

Овсяные отруби

Изотиоцианаты

Крестоцветные

Коньюгированная линолевая кислота

Говядина

Резвератрол

Кожура винограда, красное вино

β-каротин

Розмарин

Катехины

Чай, ягоды

Аденозин

Чеснок, лук

Индолы

Капуста белокочанная, брокколи, капуста цветная и брюссельская

Антоцианаты

Красное вино

Лютеин, зеаксантин

Шпинат, яйца, цитрусовые

Мононенасыщенные жирные кислоты

Орехи, оливковое масло

Инулин, фруктоолигосахариды

Цельное зерно, лук, чеснок

Катехины

Чай, какао, яблоки, виноград

Лигнаны

Льняное ceмя, рожь

Lactobacilli, Bifidobacteria

Йогурт и др.

Функциональный продукт, помимо влияния традиционных питательных веществ, которые он содержит, должен:

  • оказывать благотворное влияние на здоровье человека;
  • регулировать определенные процессы в организме;
  • предотвращать развитие определенных заболеваний.

3. Примеры функциональных продуктов питания по механизму действия

Биологическое действие

Биологически активное соединение

Антиканцерогенное

Капсаицин, генестеин, альфа- и гамма- токотиенол, коньюгированная линолевая кислота, сфинголипиды, лимонен, альфа-токоферол, аджоен, куркумин, лютеин, диаллил сульфид

Влияние на липидный

профиль крови

Альфа-глюкан, гамма-токотриенол, мононенасыщенные жирные кислоты, кверцетин, резвератрол, танины, пектин, сапонины, бета-ситостерол

Антиоксидантное

Коньюгированная линолевая кислота, витамин С, полифенолы, токоферолы, токотриенолы, индол-3- карбонол, ликопин, лютеин, катехины, танины

Противовоспалительное

Линолевая кислота, эйкозапентаеновая кислота, докозопентаеновая кислота, гамма-линоленовая кислота, капсаицин, куркумин

Защита суставов

Основное внимание при разработке и создании функциональных продуктов питания уделяется медико-биологическим требованиям к разрабатываемым продуктам и добавкам. Требования, предъявляемые к функциональным продуктам питания, имеют свою специфику. Так, например, диетические продукты питания и продукты питания для детей (общего назначения) отличаются содержанием предельно допустимых значений жира, белка, аминокислотного состава, витаминов, микроорганизмов и т. д.

К основным медико-биологическим требованиям относятся: безвредность - отсутствие прямого вредного влияния, побочного вредного влияния, аллергического действия: потенцированное действие компонентов друг на друга; не превышение допустимых концентраций; органолептические; общегигиенические; технологические.

Здесь, для примера, можно рассмотреть характеристики функциональных биопродутов (кисломолочных, сывороточных и квасных напитков) с использованием компонентов кедрового ореха (пищевых волокон и таннидов) и пробиотических микроорганизмов (бифидо- и пропионовокислых бактерий).

Подробнее см.:

Изучение качественных характеристик биопродуктов функционального питания с использованием вторичного сырья переработки кедрового ореха

Наиболее известными функциональным продуктами питания являются йодированная соль, хлеб с отрубями, яйца с повышенным содержанием микроэлемента селена, соки, обогащенные витамином С, фиточаи и др.

Так как тема функциональных пищевых продуктов весьма обширная, остановимся лишь на небольшом аспекте, который касается обогащения пищевых продуктов дефицитным в России селеном.

За рубежом и в России разрабатываются пути получения овощной продукции, обогащенной селеном: чеснока, капусты брокколи, брюссельской капусты, мяты, паприки. Дело в том, что при обогащении селеном некоторых растений в последних образуются специфические селеносодержащие антиканцерогенные соединения. Так частота заболевания раком молочной железы в провинциях Китая, где традиционно население потребляет очень много чеснока, ниже на 40%, чем в других провинциях, а при внесении соединений селена в почву высокое потребление выращенного таким образом чеснока снижало число случаев рака молочной железы на 60%. Установлено, что порошок обогащенной селеном паприки замедляет рост перевитой опухоли Эрлиха у мышей и значительно превосходит обычный порошок перца по антиоксидантной активности (рис.1).

Рис.1. Антиоксидантная активность порошка перца сладкого без и с обогащением селеном

Селен представляет собой природный антиоксидант, предохраняющий организм человека от кардиологических и онкологических заболеваний, способствующий выведению тяжелых металлов из организма, укрепляющий иммунитет и репродуктивную функцию. Почвы с низким содержанием микроэлемента широко распространены во всем мире, что определяет актуальность повышения уровня селена в продуктах питания. Наибольшие успехи в этом направлении получены в Финляндии, где повсеместное внесение селената натрия вудобрения с 1985 года наряду с осуществлением ряда других государственным программ, направленных на улучшение здоровья населения (борьба с курением, снижение потребления жиров, увеличение потребления овощей и фруктов и т.д.) привело к значительному снижению смертности от онкологических и кардиологических заболеваний. Если в конце семидесятых годов среди европейских стран Финляндия стояла на первом месте по смертности от онкологических и кардиологических заболеваний, то к началу 21 века страна прочно заняла последнее место по этим показателям.

4. Примеры аккумуляторов и гипераккумуляторов селена, используемых в пище (норма потребления микроэлемента составляет 50-200 мкг/сутки)

Растение

Концентрация селена, мг/кг

Аккумуляторы

Пшеница

0,1-15

Бразильский орех

2-35

Грибы

0,1-20

Капуста брюссельская

0,03-7,0

Гипераккумуляторы

Чеснок

Более 1200

Менее 300

Брокколи

1000

Лук порей

Более 500

В таблице 5 приведены некоторые данные антиканцерогенного действия овощей, обогащенных селеном.

5. Некоторые примеры антиканцерогенного действия овощей, обогащенных селеном

Наименование

Биологическое действие

Брокколи

Защита от рака молочной железы и прямой кишки, увеличение активности проапоптических генов у мышей

Чеснок

Защита от рака молочной железы

Паприка (тонкостенные сорта сладкого перца)

Подавление роста трансплантированной опухоли Эрлиха у мышей

Соя

Ингредиенты, используемые в производстве продуктов

функционального питания

В конце XX в. была принята новая мировая концепция «Здоровое питание». В основу этой концепции заложена программа «Пробиотики и функциональное питание» (ПФП).

Под ПФП понимают препараты, биологически активные добавки (БАД) к пище и продукты питания, которые обеспечивают организм человека не столько пластическим, структурным, энергетическим материалом, сколько способствуют регулированию функционирования систем для поддержания гомеостаза.

Ежедневное употребление ПФП способствует сохранению и улучшению здоровья. Изменяя соотношение и массовую долю поступающих с функциональными продуктами пищевых и биологически активных веществ, можно регулировать обменные процессы, проходящие в организме человека.

За последние годы функциональные продукты приобрели широкую известность. Первые проекты по созданию функциональных продуктов были начаты в Японии в 1984 г., а к 1987 г. их вырабатывалось уже около 100 наименований. В настоящее время в общем объеме пищевых продуктов функциональные продукты составляют около 5 \%. Специалисты считают, что ПФП на 40-50 \% заменят традиционные лекарственные препараты профилактической медицины.

К функциональным продуктам относят: зерновые завтраки; хлебобу-лочные, макаронные и кондитерские изделия; морепродукты; безалкогольные напитки на основе фруктовых соков, экстрактов и отваров культурного и дикорастущего сырья; плодово-ягодные и овощные продукты; продукты на основе переработки мяса и субпродуктов птицы; апипродукты с использованием продуктов пчеловодства.

Значительный удельный вес (~ 65-70 \%) приходится на долю молочных продуктов. К ним относят: энпиты, низколактозные и безлактозные продукты, ацидофильные смеси, пробиотические продукты, БАД, безбелковые продукты; продукты, обогащенные нутриентами. Причем, продукты функционального назначения на молочной основные условно принято делить по возрастным категориям.

По способу введения ПФП на молочной основе в организм человека делят на сухие и жидкие. Кроме того, жидкие продукты с пробиотическими свойствами выделены в отдельную группу.

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 β-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 растительного (пшеница, соя, рис) и животного происхождения;

ненасыщенные жирные кислоты, к числу которых следует отнести полиненасыщенные омега-3 жирные кислоты (докозангексаеновая и эйкозапентаеновая);

катехины, антоцианы;

бифидобактерии (препараты бифидобактерин, лактобактерин, колибак-терин, бификол).

Научную основу «Концепции государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 г.» составляет теория сбалансированности рационов по основным важнейшим компонентам для людей различных возрастных групп, уровней физической и умственной нагрузки.

Термин «здоровое питание» предусматривает использование в рецептурах продуктов нового поколения экологически чистого сырья и полуфабрикатов, рациональное сочетание которых гарантирует полноценное обеспечение пищевыми и биологически активными веществами всех жизненно важных систем организма.

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

Успехи пищевой технологии позволяют уже сегодня максимально фракционировать сырье на ценные однородные по составу и свойствам пищевые ингредиенты с последующим конструированием на их основе высококачественных продуктов.

При проектировании предприятий, выпускающих продукты функционального назначения, необходимо совмещать два типа производства: первый - по фракционированию основного и вторичного сырья на составные компоненты: изолированные белки, углеводы, пищевые волокна, загустители, красители и т.д.; второй - по конструированию новых пищевых продуктов с заданным составом и свойствами, высокими органолептическими и биологическими показателями.

Современная перерабатывающая промышленность позволяет за счет универсальности процессов и оборудования на одних и тех же технологических линиях перерабатывать разнообразное сельскохозяйственного сырье.

В комплекс показателей, характеризующих качество функциональных продуктов, должны входить следующие данные: общий химический состав, характеризуемый массовыми долями влаги, белка, липидов, углеводов и золы; аминокислотный состав белков; жирнокислотный состав липидов; структурно-механические характеристики; показатели безопасности; относительная биологическая ценность; органолептическая оценка.


К продуктам функционального питания относятся продукты с заданными свойствами в зависимости от цели их применения.

В основном это уменьшение или увеличение доли определенных составляющих пищи (белка, аминокислот, липидов, витаминов, микро- и макроэлементов, пищевых волокон и т. д.).

В последние годы в науке о питании сформировалось новое направление — концепция функционального питания, которая включает разработку теоретических основ, производство, реализацию и потребление функциональных продуктов.

Концепция позитивного (функционального, здорового) питания впервые возникла в Японии в 80-х годах XX века. Японские исследователи определили три основных составляющих функциональных продуктов:

    пищевая (энергетическая) ценность;

    приятный вкус;

    положительное физиологическое воздействие.

Функциональный продукт, помимо влияния традиционных питательных веществ, которые он содержит, должен:

    регулировать определенные процессы в организме;

Спектр воздействия функционального питания на организм человека достаточно широк, поэтому принято выделять несколько групп функционального питания.

Основное внимание при разработке и создании функциональных продуктов питания уделяется медико-биологическим требованиям к разрабатываемым продуктам и добавкам. Требования, предъявляемые к функциональным продуктам питания, имеют свою специфику. Так, например, диетические продукты питания и продукты питания для детей (общего назначения) отличаются содержанием предельно допустимых значений жира, белка, аминокислотного состава, витаминов, микроорганизмов и т. д.

К основным медико-биологическим требованиям относятся:

    безвредность - отсутствие прямого вредного влияния, побочного вредного влияния (алиментарной недостаточности, изменения кишечной микрофлоры), аллергического действия: потенцированное действие компонентов друг на друга; не превышение допустимых концентраций;

    органолептические (не ухудшение органолептических свойств продукта);

    общегигиенические (отсутствие негативного влияния на пищевую ценность продукта);

    технологические (не превышение требований по технологическим условиям).

Помимо медико-биологических требований к функциональным продуктам питания, обязательным условием их создания является разработка рекомендаций к их применению или клиническая апробация. Так, например, для диетических продуктов питания не требуется проведения клинических испытаний, а для лечебных продуктов клиническая апробация обязательна.

Существует два основных принципа превращения пищевого продукта в функциональный:

    обогащение продукта нутриентами в процессе его производства;

    прижизненная модификация, т. е. получение сырья с заданным компонентным составом, что позволит усилить его функциональную направленность.

Наиболее распространен первый принцип, более сложным являются способы прижизненной модификации (для продуктов растительного и животного происхождения).

Иллюстрацией первого принципа может служить обогащение продуктов кальцием. С этой целью при производстве мясных продуктов могут использоваться молочные продукты , мясо птицы механической обвалки и др. Продукты, обогащенные кальцием, широко используются в детском питании и лечебно-профилактическом при остеопорозе.

В то же время обогащение продуктов витаминами - более сложный процесс вследствие того, что витамины не стойки к высоким температурам варки и стерилизации, а витамин С еще и разлагается в присутствии железа даже при комнатной температуре.

Способы прижизненной модификации мяса основаны на изменении кормового рациона животного, что, например, позволяет получать мясо с сданным соотношением жирных кислот и токоферола.

Разработку функциональных продуктов питания можно проводить шумя путями:

    создание функциональных продуктов питания на основе уже разработанных продуктов общего назначения с введением в их рецептуру одного или нескольких компонентов, придающих направленность продукту, или с заменой части продукта на другие составляющие;

    разработка новых функциональных продуктов без учета основы рецептур и технологий уже имеющихся продуктов питания.

В первом случае за основу (контроль) берут выпускаемый по ГОСТам продукт (например, вареную колбасу). Затем определяют направленность разрабатываемого продукта и вводимых функциональных добавок, их количество. Рассматривают сочетаемость добавок с выбранным продуктом и далее часть основы продукта или его составляющих компонентов «меняют на функциональные добавки . При этом в рецептуру продукта можно вносить вещества, улучшающие структуру, органолептические показатели, внешний вид. При таком способе создания функциональных продуктов питания основной задачей является получение продукта лучшего качества по сравнению с выбранным контролем.

Во втором случае ставится задача получения продукта с заданными функциональными свойствами и качественными показателями, и осуществляется моделирование его рецептуры.

Все разрабатываемые рецептуры должны содержать в своем составе компонент (добавку), придающий функциональную направленность продукту. Одной из особенностей при этом является то, что процент введения моно- и полифункциональной добавки задается по рекомендации врачей. Это значит, что при разработке рецептуры функциональная добавка является величиной постоянной. Подбор других компонентов должен проводиться с учетом свойств функциональной добавки и органолептических показателей готового продукта, при этом в рецептуру могут входить обязательные и необязательные компоненты.

При разработке лечебно-профилактических продуктов питания необходимо сохранить структуру, вкус, аромат , цвет продукта, сохранность и равномерность распределения вводимых компонентов при различных видах технологической обработки.

Разработка и создание функционального продукта включают следующие этапы:

    выбор и обоснование направленности функционального продукта;

    изучение медико-биологических требований, предъявляемых к данному виду функциональных продуктов;

    подбор основы для функционального продукта (мясной, растительной и т. д.);

    выбор и обоснование применяемых добавок;

    изучение прямого, побочного, вредного влияния и аллергического действия добавок;

    выбор и обоснование дозы добавки или группы применяемых добавок;

    моделирование технологии продукта с отработкой технологических параметров;

    разработка технологии функционального продукта;

    исследование качественных и количественных показателей продукта;

    разработка нормативной документации (НД) на продукт;

    проведение клинических испытаний продукта (при необходимости);

    выработка опытной партии;

    сертификация продукта.

Одним из основных направлений функционального питания является лечебно-профилактическое питание . В настоящее время накоплен большой опыт использования питания с лечебной целью, при этом диетическая терапия обязательно согласуется с общим планом лечения Лечебное питание должно не только повышать защитные силы, реактивность организма , но и обладать специфической направленностью действия.

Лечебно-профилактические продукты питания и рационы содержат компоненты, восполняющие дефицит биологически активных веществ; улучшают функции преимущественно пораженных органов и систем, нейтрализуют вредные вещества; способствуют их быстрейшему выведению из организма.

Разработка лечебно-профилактических продуктов, так же как и других функциональных продуктов, процесс сложный и многоэтапный. Составными "элементами этого процесса являются:

    изучение особенностей заболевания (причин его возникновения за счет нарушения и снижения некоторых функций организма вследствие воздействия определенных факторов);

    выбор вида продукта по консистенции (сухой, жидкий и т. д.);

    анализ биологически активных добавок, используемых при определенном виде заболевания;

    изучение медико-биологических требований к биологически активным добавкам и разрабатываемому продукту;

    обоснование применения и выбор одной или нескольких биологически активных добавок при разработке продукта;

    обоснование применения и выбор дозы биологически активных добавок; выбор способа введения биологически активных добавок;

    проведение анализа совместимости при использовании нескольких биологически активных добавок;

Основными достоинствами функциональных продуктов можно назвать их физиологическое воздействие, пищевая ценность, вкусовые качества. Такие продукты питания должны быть полезными для здоровья, тем более не причинять организму человека абсолютно никакого вреда. Потребление этих продуктов не является лечебным, но помогает предупредить болезни и старение человека в сложной экологической обстановке XXI в.

В настоящее время образ жизни современного человека очень изменился, на состояние его здоровья, эффективную работоспособность и эмоциональное состояние влияют многие факторы. К их числу можно отнести в первую очередь пищевой рацион, уровень физических и нервных нагрузок, состояние окружающей среды и т.п.

Для поддержания тонуса организма и длительного сохранения активности необходимо более требовательно относиться к собственному питанию. Этим объясняется растущая популярность функциональных продуктов питания, состав которых разрабатывают с учетом норм рациона питания.

Объем потребления функциональных продуктов питания в мире достиг сегодня достаточно высокого уровня. Все больше людей следует принципу: здоровое питание - основа долгой активной жизни.

Бурное развитие рынка функциональных продуктов питания обусловлено двумя взаимосвязанными причинами: усилиями производителей, старающихся выпускать продукцию, характеризующуюся рекомендуемыми достоинствами, и потребительским спросом на продукты, обладающие несомненными преимуществами и приносящие пользу здоровью.

За последние 10-20 лет в большинстве стран мира наблюдается устойчивое возрастающее производство и потребление функциональных продуктов питания. Анализ рынка потребления функциональных продуктов показывает ежегодный прирост на 5-40%, по отдельным видам их производства. Наиболее выражена эта тенденция в США, Канаде, Западной Европе, Японии, Австралии и других странах.

К настоящему времени известно более 100 тыс. наименований функциональных пищевых продуктов (в Японии это почти 50%, в США, Европе и Австралии - 20-30% от всех выпускаемых пищевых продуктов) . Исследования рынка функциональных продуктов показывают, что в среднем в ближайшие 15-20 лет функциональные продукты составят 30% всего продовольственного рынка.

Мировой потребительский рынок функциональных пищевых продуктов формируется на 50-65% за счет молочных продуктов, на 9-10% - хлебобулочных изделий, на 3-5% - функциональными напитками, на 20-25% - другими пищевыми товарами.

От 15 до 40% населения в разных странах используют функциональные продукты и БАД вместо традиционных лекарственных препаратов.

В настоящее время в товароведении существует примерная классификация функциональных продуктов питания:

  • продукция, представляемая как «Лучший выбор для Вашего здоровья», - пищевые продукты и биологические добавки с акцентом на содержании только натуральных ингредиентов, без консервантов и с пониженным содержанием сахара, соли, холестерина;
  • продукция, представляющая возможность получить внешний косметический эффект, т.е. продукты, способные сгладить признаки старения;
  • продукция, представляемая как питание для улучшения общего состояния организма (здоровое сердце, улучшение мозговой деятельности, укрепление иммунитета, контроль массы тела и т.п.);
  • продукция, предназначенная для детей и подростков - функциональные продукты питания, позволяющие развить потенциал ребенка и вырастить здоровое поколение;
  • продукция, имеющая упаковку, отвечающую требованиям потребителя.

Быстрорастущий рынок функциональных продуктов питания является инновационным по своему характеру, поэтому на этом рынке отмечается постоянный рост интереса к новым ингредиентам.

Полиненасыщенные жирные кислоты, специфические каротиноиды и флавоноиды, биологически активные соединения различной физиологической направленности становятся все более популярными компонентами рецептур.

Отмечаемый рост сегмента активных продуктов не просто дань моде - многочисленные исследования, проведенные в мире за последние годы, подтверждают, что такие компоненты питания, как витамины, минералы, жиры и пищевые волокна, непосредственно влияют на здоровье человека.

Большинство ученых согласны с тем, что правильно сбалансированная диета может не только защитить человечество от некоторых наиболее распространенных сегодня «болезней цивилизации», включая сердечно-сосудистые заболевания, катаракту, макулодистрофию, артрит, остеопороз, некоторые формы рака, но и замедлить старение организма.

Все это привело к тому, что производство функциональных продуктов питания в передовых странах мира широко распространено и быстро растет.

В странах с развитой экономикой (например, странах ЕС) до 25% отдельных видов пищевых продуктов, производимых в промышленных масштабах, составляют функциональные продукты. Объем потребления этих продуктов достиг весьма впечатляющего уровня (рис. 1.1).

Рис. 1.1.

Как свидетельствует обширный мировой и отечественный опыт, наиболее эффективным и экономически доступным путем улучшения обеспеченности населения недостающими нутриентами в общегосударственном масштабе является дополнительное обогащение ими продуктов питания

Изучение динамики продаж функциональных пищевых продуктов в России показывает, что интерес к подобным продуктам также постоянно растет (рис. 1.2).

Приоритетом для производства функциональных продуктов питания должна быть продукция отраслей пищевой промышленности, имеющая наибольшую долю потребления: это продукция хлебопекарной и мукомольной, а также молочной и безалкогольной отраслей (рис. 1.3).

Производство функциональных продуктов питания в нашей стране постепенно увеличивается. Все больше выпускается продуктов, обогащенных витаминами, микроэлементами и другими необходимыми для здоровья человека веществами. Это молочные продукты, кондитерские, хлебобулочные, мясные изделия и др. То, что отечественная промышленность стала производить не просто продукты, а пищу, благотворно влияющую на здоровье человека, - очень важный шаг, объединяющий позиции производителей и медиков.


Рис. 1.2.


Рис. 1.3.

За последние десятилетия произошло существенное изменение структуры и качества питания. Проявлением этого стало значительное уменьшение в продуктах питания витаминов, минеральных элементов, балластных и других нужных организму веществ.

Это изменение происходит на фоне снижения двигательной активности человека, сочетающегося с потреблением избыточного количества рафинированной и содержащей различные добавки пищи. Научные исследования выявили, что, потребляя обычный для современного человека рацион питания, организм недополучает 40-60% требуемого количества витаминов и биологически значимых макро- и микроэлементов.

Распространение функциональных продуктов питания имеет и экологический аспект. Здоровье населения неблагоприятных регионов может быть улучшено введением в рацион его питания продуктов, содержащих вещества, усиливающие адаптационные и защитные свойства организма (антиоксиданты, витамины и др.).

Человек независимо от возраста и в любое время года испытывает дефицит многих нутриентов. Недостаток некоторых микроэлементов в продуктах питания обусловлен во многих российских регионах бедностью почв. В них содержится недостаточное количество селена, фтора, йода, железа, цинка и др. Включение в рацион питания обогащенных продуктов позволит сохранить здоровье современного человека, жизнь которого проходит в условиях стрессов и воздействия негативных факторов антропогенного характера.

Идея улучшения здоровья населения путем создания условий для рационального питания в настоящее время получила официальное признание и в Российской Федерации. Начато производство отечественных продуктов питания, обогащенных функциональными ингредиентами.

Наибольшим спросом у потребителей пользуются молочные и кисломолочные продукты, содержащие в своем составе функциональные ингредиенты, и каши (рис. 1.4).


Рис. 1.4.


Рис. 1.5.


Рис. 1.6.

Освоение производства функциональных продуктов питания в настоящее время нуждается в форсировании независимо от социальных и рыночных условий и определяется прежде всего неблагополучной экологической обстановкой. Актуальность создания новых продуктов с широким спектром защитных функций с целью массового оздоровления людей и ознакомления с этими продуктами потребителя через различные виды рекламы останется острой до тех пор, пока здоровье общества не претерпит качественных изменений.

Существенную роль в расширении производства функциональных продуктов питания играет реклама данных продуктов. А в этом аспекте очень важным фактором является информация на упаковке, а также причины интереса к этой информации (рис. 1.5 и 1.6).

При создании рынка функциональных продуктов питания Российской Федерации основным направлением является ликвидация дефицита белка, витаминов, макро- и микроэлементов, а также пищевых волокон.

Для введения пищевых функциональных ингредиентов пользуются определенными технологическими приемам (рис. 1.7)


Рис. 1.7.

Таким образом, в зависимости от пищевых функциональных ингредиентов осуществляется выбор технологий, которые в каждом отдельном случае могут иметь свои особенности.

На этапе закономерного перехода от исследований в области здорового питания к промышленному производству функциональных пищевых продуктов ключевыми моментами являются необходимость создания теоретических основ их производства и грамотное использование функциональных ингредиентов в технологических процессах.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Каковы факторы, определяющие классификацию функциональных продуктов питания?
  • 2. Опишите пути распространение функциональных продуктов питания в мире.
  • 3. Охарактеризуйте развитие производства функциональных продуктов питания в России.
  • 4. Каковы технологии введения пищевых функциональных ингредиентов?

Литература

  • 1. Амброзевич, Е. Г. Особенности европейского и восточного подходов к ингредиентам для продуктов здорового питания / Е. Г. Амброзевич // Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. - 2005. - № 1. - С. 31-35.
  • 2. Арутюнова, Г. Ю. Пектиновые вещества косточковых плодов: монография / Г. Ю. Арутюнова, И. В. Соболь, Л. Я. Родионова. - Майкоп: Stella, 2006.
  • 3. Виташевская, В. Ю. Краткий обзор российского рынка функциональных (обогащенных) продуктов / В. Ю. Виташевская // RUSSIAN FOODS&DRINKS MARKET MAGAZIN. - 2014. - № 2. - С. 61-65.
  • 4. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078-01. - М. : ФГГУП «ИнтерСЭН», 2002.
  • 5. Маюрникова, Л. А. Анализ инновационного развития сферы питания / Л. А. Маюрникова // Пищевая промышленность. - 2013. - № 5. - С. 16-18.
  • 6. Основы государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2020 г.: Распоряжение Правительства РФ № 1873-р от 25 октября 2010 г.
  • 7. Радионова, А. В. Анализ состояния и перспектив развития российского рынка функциональных напитков / А. В. Радионова // Научный журнал НИУ ИТМО. - 2014. - № 1.
  • 8. Рожина, Н. В. Развитие производства функциональных пищевых продуктов / Н. В. Рожина. URL: http://www.milkbrunch.ru/publ/view/270.htrnl.
  • 9. Шендеров, Б. А. Состояние и перспективы развития функционального питания в России / Б. А. Шендеров // Гастропортал сегодня. - 2013. - № 9. - С. 24-28.