ПЗ Пищевая ценность1

ТЕМА: ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ХЛЕБА И ПУТИ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ

ЦЕЛЬ: Изучить роль и значение хлеба в рационе питания человека с точки зрения полезности и поступления в организм человека основных питательных веществ, а также выявить факторы, влияющие на пищевую ценность хлеба и хлебобулочных изделий.

Под пищевой ценностью пищевых продуктов, в частности хлеба, понимают комплекс свойств, обеспечивающих физиологические потребности человека в энергии и основных пищевых веществах.

Для оценки пищевой ценности хлебобулочных изделий, суточ­ной потребности в пищевых веществах и энергии для различных групп населения требуется отдельное согласование между органами здравоохранения, гигиенистами и специалистами отрасли. Это связано с тем, что в «Санитарных правилах и нормах» и в «Методических рекомендациях по определению потребительской корзины населения» наблюдается некоторое несоответствие состава «усредненного» хлеба (табл. 1).

Таблица 1 - Состав и энергетическая ценность хлеба по СанПиН 2.3.2-1078-01

Вил хлеба	Массовая доля ,г на 100 г продукта			Энергетическая ценность, ккал/кДж
	белки	жиры	углеводы
Ржаной Пшеничный Ржаной* Пшеничный*	6,0 8,0 5,6 8,2	1,0 1,0 1,1 1,3	40,0 46,0 43,2 46,9	193/807 225/940 208/871 234/978

* Методические рекомендации по определению потребительской корзины для основных социально-демографических групп населения в целом по Украине

Пищевая ценность хлеба зависит от сорта и части зерна, из которой получают муку, а также от способа получения муки и соче­тания ее с другими продуктами. Содержание биологически цен­ных компонентов (белка, витаминов) в различных частях зерна приведено в таблице 2.

Таблица 2- Биологически ценные компоненты эндосперма и оболочки зерна

Компонент	Содержание, %
	в эндосперме	в оболочке
Белки Пантотеновая кислота Рибофлавин Ниацин Пиридоксин Тиамин	70 – 75 43 32 12 6 3	19 50 42 85 73 33

Переработка зерна пшеницы и ржи в муку сопровождается неизбежными потерями микронутриентов: витаминов, минеральных веществ, удаляемых вместе с оболочкой зерна. Приготовление из муки хлебобулочных и мучных кондитерских изделий увеличивает потерю этих важных биологически активных веществ (приложение А.).

Как видно из рис.1 (приложение А), максимальные потери витаминов возникают при помоле зерна пшеницы в муку высшего сорта и составляют для тиамина (B₁) -63%, ниацина (РР) - 78, пиридоксина (В₆) - 70, фолиевой кислоты - 33 %.

Изделия из муки высоких выходов богаче витаминами, чем продукция из муки высшего сорта. Так, 100 г хлеба из ржаной муки, смеси ржаной и пшеничной муки, пшеничной муки 2-го сорта обеспечивают организм человека тиамином на 9,3-11 %, ниацином – до 15 % суточной потребности, а из пшеничной муки высшего сорта – всего на 6–7 %. Массовая доля рибофлавина в 100 г хлеба из любой муки составляет 3,6 – 5,0 % суточной потребности (табл..3)

Таблица 3 - Массовая доля минеральных веществ и витаминов в хлебобулочных изделиях мг/100г

Показатели	Рекомен-дуемая норма потреб- ления, мг/сутки	Хлеб			Батоны нарезные из муки первого сорта	Сдоба выборг-ская из муки высшего сорта
		ржаной простой из ржаной обойной муки (формо-вой)	столовый из муки ржаной обойной и пшени-чной муки 2-го сорта	пшенич-ный из муки второго сорта (подо-вый)
Макроэлем-енты: натрий калий кальций магний фосфор Микроэлем-енты: железо медь цинк Витамины: тиамин (В1) рибофлавин (В2) ниацин (РР) пиридоксин (В6) фолацин (В9) (мкг) витамин Е	2400 2000 800 400 1200 1,5-1,3 15 1,7-1,8 1,9-2,1 18-20 2,0 0,2 10	567 227 21 57 174 3,6 0,26 1,4 0,18 0,11 0,67 0,17 30,0 2,2	391 180 24 39 141 3,37 0,16 1,17 0,19 0,09 1,75 0,2 29,0 2,68	353 208 23 51 131 3,24 0,3 1,43 0,23 0,11 3,1 0,29 25,0 3,3	396 120 22 25 108 1,86 0,17 0,74 0,15 0,08 0,51 0,15 20,0 2,3	275 104 34 16,4 135 1,51 0,21 0,57 0,11 0,07 0,98 0,13 18,0 2,2

* В числители — рекомендуемая норма для мужчин, в знаменателе — для женщин.

Пищевая ценность изделий оценивается по их биологической и энергетической ценности.

Для характеристики качества белка, входящего в состав пище­вого продукта и отражающего степень соответствия его аминокис­лотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка, служит показатель биологической ценности.

Всемирной организацией здравоохранения (ФАО/ВОЗ) введе­ны понятия «идеальный» белок, содержащий все незаменимые ами­нокислоты в определенном соотношении (мг/1 г белка): изолейцин – 40; лейцин – 70; лизин –55; метионин + цистин – 35; фенилаланин + тирозин –60; триптофан – 10; треонин – 40; ва­лин – 50 и аминокислотный скор (Aj)

Аминокислотный скор (%)

(1)

где Aj - скор j'-й аминокислоты, %;

Сj– массовая доля i-и аминокислоты в иссле­дуемом белке, мг/г белка;

С_i0, – массовая доля i-й аминокислоты в «идеальном» белке, мг/г белка.

Из рассчитанных значений аминокислотных скоров выбирают A_min -минимальный скор; далее рассчитывают коэффициент раз­личия аминокислотного скора КРАС (%), который показывает, насколько хорошо сбалансирован состав незаменимых аминокис­лот в данном белке:

КРАС = ∑( A_і - A_min)/8. (2)

Для характеристики степени усвоения белка рассчитывают его биологическую ценность (%):

БЦ= 100-КРАС. (3)

Чем меньше КРАС, тем выше БЦ и тем лучше усваивается бе­лок организмом.

Например, лимитирующие аминокислоты пшеничной муки первого сорта – лизин и треонин, а чечевичной – метионин + цистин (табл. 4).

Таблица 4 - Скоры некоторых аминокислот пшеничной и чечевичной муки

Аминокислоты	Скор для белка муки, %
	пшеничной первого сорта	чечевичной
Лизин Треонин Метионин + цистин	45,5* 75,0* 107,7	130 100 60,9*

• Лимитирующие аминокислоты.

Так как в пшеничной муке первого сорта и в чечевичной лими­тирующими являются разные аминокислоты, то для повышения биологической ценности белка целесообразно составлять комби­нации на их основе.

Расчет показывает, что при введении в рецептуру изде­лий из пшеничной муки первого сорта чечевичную муку (22 % к массе пшеничной) - хлеб «Бобовое зернышко» (ТУ 9114-003-02068108—00) скор по лимитирующим аминокислотам улучша­ется:

Хлеб из пшеничной муки Хлеб из пшеничной муки первого сорта первого сорта и чечевичной «Бобовое зернышко»

КРАС 44,8% КРАС 29,9%

БЦ 55,2% БЦ 70,1 %

Таким образом, комбинирование белка пшеничной и чечевич­ной муки позволяет снизить значение КРАС и повысить биологи­ческую ценность хлеба на 14,9 %.

Биологическая ценность хлеба зависит от вида, сорта и выхода муки. Чем выше сорт и ниже выход муки, тем ниже содержание в ней белка.

Исходя из концепции сбалансированного питания, в хлебе со­отношение основных пищевых веществ — белков и углеводов — не сбалансировано и составляет 1 : (6-7), при рекомендуемом - 1:4. Кроме того, в зерне злаков незаменимые аминокисло­ты - лизин, треонин, триптофан и метионин — составляют дефицит. Аминокислотный скор по ли­зину в ржаной муке выше, чем в пшеничной. По требованиям нутрициологии (науки о питании) полноценные пищевые белки должны содержать около 36 % незаменимых аминокислот. Для повышения биологической ценности хлебобулочных изделий не­обходимо повысить содержание белка путем введения в тесто ком­понентов с улучшенным составом по наиболее дефицитным ами­нокислотам - лизину и треонину.

Таким образом, основными задачами повышения биологичес­кой ценности хлебобулочных изделий являются:

• повышение массовой доли наиболее лимитированных амино­кислот в муке -лизина и треонина;

• применение белоксодержащих обогатителей, отвечающих тре­бованиям пищевой безопасности.

Для оценки количества энергии (кДж), поступаемой в организм человека с продуктами питания для обеспечения его физиологических функций, используют такой показатель как энергетическая ценность.

Для расчета энергетической ценности продукта (кДж) пользу­ются эмпирической формулой:

Э = (Б ∙0,96 + У ∙ 0,96 + Ж ∙2,2 + К ∙0,7 + А ∙1,7), (4)

где Б, У, Ж, К, А — содержание белков, углеводов, жиров, органических кислот и алкоголя в 100 г пищевого продукта соответственно, г;

0,96; 2,2; 0,7; 1,7 - соот­ветственно количество энергии, выделяемой при расщеплении 1 г белков и угле­водов, жиров, органических кислот и алкоголя, кДж/г.

Пищевую ценность рассчитывают обычно в г на 100 г продукта. Для оценки вклада того или иного пищевого вещества в удов­летворение суточной потребности человека рекомендуется пользоваться «Нормами физиологической потребности в пищевых веществах и энергии».

Суточная потребность в энергии для условного «среднего» взрослого, занятого легким физическим трудом человека (18– 29 лет) составляет 2450/586 ккал/кДж, в том числе: в белках – 73 г, жирах – 83 г, усвояемых углеводах – 365 г, в том числе моно-и дисахаридах – 50 –100 г, минеральных веществах (мг): Fe – 14, J – 0, 15, Са - 800, Mg - 400, Р - 1200, Zn -15; витаминах: А (ретиноловый эквивалент) — 900 мкг; тиамине (В₁) — 1,3 мг; рибо­флавине (В₂) — 1,5 мг; пиридоксине (В₆) — 1,9; пантотеновой кис­лоте (В₃) — 7,5 мг; фолацине (В₉) — 200 мкг; кобаламине (В₁₂) — 3 мкг; аскорбиновой кислоте (С) — 7 мг; D — 2,5 мкг; токофероле (Е), токофероловый эквивалент —9 мг; ниацине (РР), ниацино-вый эквивалент — 16 мг.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что роль хлебобу­лочных изделий в удовлетворении потребностей взрослого человека в указанных витаминах весьма существенна. Так, она покрывается в витамине В₁, на 54,3; В₂ - 18,7; В₃ -25,1: В₆-38,8; В₉ - 37,0; Е - 76,1; РР —47,7 % и т.д. Степень удовлетворения потребности в витамине В₂ низкая. В связи с этим при обогащении изделий вита­минами необходимо учитывать в них долю рибофлавина.

В табл. 5 приведен состав основных пищевых веществ для различных групп хлебобулочных изделий.

Таблица 5 - Состав хлебобулочных изделий

Продукт	Состав, г/100 г продукта			Соотношение белки, жиры, углеводы (в частях)
	белки	жиры	углеводы
Хлеб: из ржаной муки из смеси ржаной и пшеничной муки из пшеничной муки Булочные и сдобные изделия:	4,7-6,5 5,3-7,3 7,6-8,3 6,5-8,3	0,7-1,1 0,8-1,2 0,6-1,3 1,0-12,1	40,0-49,8 40,3-16,4 42,0-52,3 51,4-60,0	1:0,2:(6,2-10,0) 1:0,2:(5,8-10,2) 1:0,1:(5,2-6,9) 1:(0,1-1.5): (6,6–9,2)

На долю углеводов приходится 60–70 % пищевого рациона. Из них около 52–66% потребляется с зерновыми продуктами. Угле­воды как эссенциальные компоненты не только определяют ос­новной энергетический гомеостаз организма, но необходимы для биосинтеза многих углеродсодержащих полимеров.

Среди полисахаридов (крахмал, декстрины, гликоген) наи­большее значение в питании человека имеет крахмал раститель­ных продуктов. Среднее содержание крахмала во ржи и пшенице составляет 60-75 %.

Хлебобулочные изделия из пшеничной хлебопекарной муки выс­шего и первого сортов перегружены легкоусвояемыми углеводами. Для снижения энергетической ценности таких изделий в их со­став вводят структурные полисахариды растительных клеток (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества), лигнин. На­личие пищевых волокон в хлебе важно для больных, страдающих ожирением. Повышенная сорбционная способность волокон снижает содержание в пищеварительном тракте ионов свинца, кадмия и др.

В 100 г ржаного хлеба содержится около 5 % пищевых волокон, а в пшеничном, из хлебопекарной муки высшего сорта, в 2 раза меньше. В хлебе, приготовленном из смолотого пшеничного зерна без отбора отрубей, содержится свыше 8,5 % пищевых волокон (табл. 1.6). С хлебом человек потребляет не более 10г пищевых волокон. Повседневный рацион человека должен содержать около 25–40 г пищевых волокон, но не превышать 60 г в день.

Таблица 6 - Содержание пищевых волокон

Хлеб	Массовая доля г/100г
	пищевые волокна	не целлюлозные полисахариды	целлюлоза	лигнин
Пшеничный из муки высшего сорта Из ржаной обдирной муки Из цельносмолотой (без отбора отрубей)	2,7 5,1 8,5	2,0 3,6 6,0	0,7 1,3 1,3	следы 0,2 0,1

Хлеб из муки высоких выходов почти полностью удовлетворяет потребность организма человека в пищевых волокнах и рекомен­дуется людям, страдающим сердечнососудистыми заболевания­ми. Изделия с повышенным содержанием пищевых волокон реко­мендуются также при атонии кишечника, ожирении, сахарном диабете, для профилактики этих заболеваний у населения в экологически неблагополучных регионах

Пищевая ценность хлеба определяется не только его энергети­ческой ценностью, но и составом и усвояемостью минеральных веществ, роль которых в организме трудно переоценить. Они уча­ствуют во всех физиологических и биохимических процессах –в создании живого белка, в построении костной ткани, в фермента­тивных и обменных процессах. «Пища, не содержащая минераль­ных солей, ведет к медленной голодной смерти», — писал в про­шлом столетии русский гигиенист Ф. Ф. Эрисман.

Такие недуги и болезни современного человека как потеря аппетита, похудание, сердечнососудистые, онкологические и дру­гие заболевания, врачи связывают в большей степени с минераль­ным голоданием.

В состав минеральных веществ зерна хлебных злаков входят многие элементы, однако с точки зрения пищевой ценности хлеба наибольшее значение имеют кальций, фосфор, магний и железо. Суточная потребность организма в кальции составляет 800 – 1000 мг; в фосфоре – 1000 –1500; в магнии – 300 –500; в железе – 15 мг. Следует учитывать, что потребность в них возрастает у жен­щин в период беременности и кормления детей грудным молоком, у детей и подростков – в период роста организма.

Хорошая усвояемость минеральных веществ, содержащихся в хлебе, зависит прежде всего от соотношении кальция, фосфора и магния. Дело в том, что от 60 до 80 % фосфора в зерне представлено в виде соединений фитиновой кислоты, которая не только не усва­ивается организмом, но и со многими минеральными веществами (в том числе с кальцием, магнием, железом) образует неусвояемые нерастворимые соединения. Если благоприятное для усвоения организмом соотношение кальция и фосфора в пище составляет от 1:1,5 до 1:2, то за счет связывания кальция это соотношение сни­жается у зерна ржи до 1:5, а у зерна пшеницы – до 1:7,5.

В среднем за счет хлеба суточная потребность в кальции удовлет­воряется на 10 –20 %, в фосфоре и железе – на 33–38 %. Наблюдает­ся явная недостаточность кальция. Содержание минеральных ве­ществ в хлебе зависит от вида зерна; сорта и выхода муки; техноло­гии приготовления хлеба; применения добавок; качества воды, ис­пользуемой на замес теста. Минеральная ценность ржаного хлеба выше, чем пшеничного, благодаря большему содержанию и лучшему соотношению в нем таких элементов, как кальций и железо.

Больше минеральных веществ содержится в хлебе из муки, смо­лотой из зерна без отбора отрубей и из муки высоких выходов. Это связано с тем, что минеральные вещества сконцентрированы в ос­новном в оболочке, алейроновом слое и зародыше зерна. При сор­товом помоле эти части зерна удаляют. И все же хлеб из муки лю­бых выходов и сортов нуждается в обогащении кальцием, а хлеб из пшеничной муки высшего сорта – и в обогащении железом. На­пример, в пшеничном хлебе из муки, смолотой из зерна без отбора отрубей, железа в 5 раз больше, чем в хлебе из муки высшего сорта. Фосфора в хлебе хотя и много, но значительная его часть находится в составе соединений фитиновой кислоты. Часть его высвобождает­ся за счет действия фермента муки фитазы, гидролизующей фити­новую кислоту до фосфорных соединений.

Весьма полезен высокоминерализованный хлеб с добавлением отрубей (хлеб барвихинский и зерновой из пшеничной муки выс­шего сорта и дробленого пшеничного зерна с частицами размером до 2 мм).

Некоторые диетические сорта хлеба готовят с применением пшеничных отрубей (размер частиц 0,5-1,0 мм), которые со­держат витамины группы В, токоферолы, минеральные веще­ства, в частности усвояемое железо.

Для того чтобы минеральные вещества, а также витамины и белки, содержащиеся в отрубях, лучше усваивались организмом человека, отруби необходимо дополнительно измельчать. Так. на­пример, изделия, полученные из пшеничной муки, содержащей 20-25 % тонкоизмельченных отрубей, содержат в 2,6 раза больше железа, в 2,5 - калия по сравнению с батонами и булками из муки высшего copra.

Хлеб с зародышем зерна пшеницы полезен не только здоровым людям, но и как диетический продукт рекомендуется больным людям, страдающим атеросклерозом, пеллагрой и различными за­болеваниями обмена веществ. Кроме питательных веществ заро­дыш зерна содержит фермент фитазу, способствующую сохране­нию минеральных веществ в доступном для организма виде.

Для обогащения хлеба кальцием используют различные добав­ки: пищевой мел (0,3–0,5 %), глюконат кальция, обогатитель ми­неральный «Кальциевый» .

Наиболее эффективно добавление в тесто сухого обезжиренно­го молока, в котором кальций находится в наиболее легко усвояе­мой человеческим организмом форме. Кроме того, в тесто реко­мендуется добавлять кислый фосфат кальция и молочную сыво­ротку.

Сухое обезжиренное молоко входит в рецептуру следующих из­делий: в хлеб городской и белорусский, в булочки «Октябренок» и «Колобок» и др. Эффективность применения высокобелковых мо­лочных продуктов заключается не только в улучшении аминокис­лотного состава изделий, но и в повышении доли кальция и вита­мина В₂, при этом соотношение кальций : фосфор смещается в оптимальную для организма человека сторону.

Значительно повышает содержание минеральных веществ, а также белков и витаминов использование в хлебе 10–25 % от мас­сы муки молочной сыворотки взамен части воды. Молочная сыво­ротка включена в рецептуру хлеба житного из муки ржаной обшир­ной, булки крестьянкой и булочки с молочной сывороткой, выпе­каемых из муки первого сорта, и др.

Обогащение хлебобулочных изделий железом также актуально из-за участившихся случаев железодефицитной анемии, вызван­ной ухудшением экологической обстановки в стране. Повысить содержание железа в хлебе можно либо соответствующим измене­нием помола, либо добавлением солей, например 0,005 % от мас­сы муки сульфата железа к муке высшего сорта. Для этих же целей НПО «РосбиотехМоби» (г. Обнинск) предложило добавку «Гемобин» (ТУ 9358-001-10837785–96). Преимущества этой добавки со­стоят в том, что она получена из крови высших животных и содер­жит натуральное гемовое железо в той же форме, в которой оно входит в состав миоглобина и гемоглобина. Структура гема у чело­века и высших животных идентична. Созданная природой нату­ральная гемовая форма (Fe²⁺) и имеющиеся в организме человека физиолого-биохимичсские механизмы усвоения экзогенного и ре­утилизации эндогенного железа определяют высокую биологичес­кую доступность (Fe²⁺) «Гемобина» (более 80 %), быстрый и выра­женный противоанемический эффект.

Для повышения пищевой ценности хлеба также используют такие ингредиенты, как фосфатидные концентраты, солодовые фермент­ные препараты и солевые смеси. На хлебопекарных предприятиях при изготовлении хлеба из муки нормального или пониженного ка­чества рекомендуется использовать солевые смеси, например хлорид натрия, обогащенный фторидом натрия и сульфатом железа.

Для профилактики эндемического зоба целесообразно обога­щать хлеб йодом, используя химически чистый иодид калия, или богатую йодом морскую капусту, или йодказеин. На основе пре­паратов йода разработаны следующие изделия: хлеб пшеничный с морской капустой, хлеб ржаной с морской капустой, хлеб селовецкий, хлеб пшеничный йодированный и др.

Употребление изделий, обогащенных йодом, рекомендуется при заболеваниях щитовидной железы, сердечнососудистой сис­темы, а также для профилактики этих заболеваний, особенно в пожилом возрасте.