- •1 Научные и практические аспекты создания
- •1.1 Современное представление об инновациях в области производства ферментированных молочных и молокосодержащих продуктов: биотехнология и нанотехнология
- •1.1.1 Функциональные продукты питания. Ингредиенты, …….…….. Формирующие функциональные свойства продуктов
- •1.2 Процесс ферментации и факторы, влияющие на его …………… эффективность
- •1.3 Культуры, используемые в молочной промышленности для ……. Производства ферментированных молочных и молокосодержащих …….. Продуктов
- •1.4 Теория и принципы создания обогащенных молочных и ……… молокосодержащих продуктов
- •1.5 Адаптивность биотехнологических молокосодержащих систем. Способы повышения сроков годности ферментированных молокосодержащих продуктов
- •1.6 Заключение по главе 1
1.1.1 Функциональные продукты питания. Ингредиенты, …….…….. Формирующие функциональные свойства продуктов
А.Д. Дурнев, Л.А. Оганесянц, А.Б. Лисицын обобщили современные тенденции в области разработки функциональных продуктов, анализ перспективных направлений развития подобного рода исследований, а также изложение тех принципов, на которых, по мнению авторов, должна базироваться разработка функциональных продуктов.
"Функциональные пищевые продукты – это продукты, произведенные по специальным технологиям, предназначенные для повседневного потребления, безопасные для человека, адекватно обеспечивающие потребности пластического и энергетического обмена, повышающие устойчивость организма к действию патогенных факторов различной природы и/или способствующие восстановлению организма после экстремальных нагрузок и выздоровлению" [104].
Существуют попытки разграничить "функциональные" и "традиционные" продукты по потребительским свойствам: "Потребительские свойства функциональных продуктов включают три составляющие: пищевую ценность, вкусовые свойства, физиологическое воздействие. Традиционные продукты характеризуются только первыми двумя составляющими" [201]. Мед, малина и многие другие продукты имеют выраженное физиологическое воздействие. Именно поэтому вслед за Marriott [494] необходимо еще раз принципиально подчеркнуть, что под функциональными продуктами следует понимать именно модифицированные продукты, полученные с использованием специальных технологических приемов.
Среди уже осуществленных и внедренных в России и Европейских странах разработок следует отметить такие распространенные функциональные продукты, как "Актимель" фирмы "Данон" и "LCI" фирмы "Нестле", содержащие пробиотики и рекомендуемые для профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта. Сведения о функциональных продуктах, разработанных и используемых в Японии, представлены в табл. 1.1.1.1.
Таблица 1.1.1.1
Функциональные пищевые продукты в Японии [494]
FOSHU-продукты* |
Функциональный ингредиент |
1. Улучшающие работу кишечника и предупреждающие заболевания ЖКТ |
Клетчатка. Олигосахариды. Молочнокислые бактерии |
2. Снижающие содержание холестерина |
Соевые белки. Хитозан |
3. Снижающие содержание нейтральных жиров |
Диацилглицин |
4. Гипогликемические |
Декстрины, пшеничные альбумины |
5. Улучшающие усвоение минеральных веществ |
Фосфопептиды, олигосахариды |
*FOSHU (Foods for specified health use) - аббревиатура, принятая в Японии для обозначения функциональных продуктов.
Интерес к разработке новых функциональных продуктов неуклонно возрастает. При этом методологические вопросы разработки и внедрения функциональных продуктов освещены явно недостаточно. В табл. 1.1.1.2 представлены перспективные для разработки категории функциональных продуктов и предполагаемый механизм их воздействия на организм.
Таблица 1.1.1.2
Перспективные функциональные пищевые продукты*
Функциональные продукты |
Предполагаемый механизм воздействия |
1. Обеспечивающие профилактику онкологических заболеваний |
Антиоксидантный/антимутагенный и иммуномодулирующий, регулирующий апоптоз |
2. Обеспечивающие профилактику сердечно-сосудистых заболеваний |
Антиоксидантный, сосудо-укрепляющий, улучшающий кровообращение |
3. Антидиабетические |
Гипогликемический |
4. Для профилактики ожирения |
Нормализующие обмен и поступление липидов |
5. Для улучшения памяти |
Улучшение кровоснабжения мозга |
6. Препятствующие старению |
Антиоксидантный, апоптозрегулирующий |
* По материалам собственных разработок и литературным данным.
Последние десятилетия ученые развитых стран активно ищут способы сохранения и поддержания нормального уровня пробиотических микроорганизмов (бифидо- и лактофлоры) в кишечнике человека, особенно у детей раннего, дошкольного, школьного возраста и пожилых людей. Это связано с тем, что на фоне неполной сформированности защитных систем детского организма огромную роль играет видовой состав кишечной микрофлоры.
Бифидо- и лакто-флора подавляет развитие патогенных микроорганизмов, участвует в синтезе витаминов и незаменимых аминокислот, разрушает канцерогенные вещества. Количество бифидофлоры резко уменьшается при неправильном питании, возникающих стрессовых ситуациях, применении антибиотиковой терапии, облучении. В результате возникают различные желудочно-кишечные заболевания, снижается иммунитет. Для профилактики и лечения этих нежелательных явлений необходимо повысить бифидогенность продуктов, в первую очередь тех, которые традиционно включаются в рацион различных возрастных групп населения.
Научный и практический интерес к функциональным продуктам, которые оказывают регулирующее действие на организм в целом или на отдельные органы и способны заменить многие лекарственные препараты, стремительно растет во всем мире.
В соответствии с принятой в нашей стране Концепцией государственной политики в области здорового питания населения одно из важных направлений деятельности – создание современных технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим физиологическим потребностям человека.
Актуальность данного направления подтверждена и в распоряжении Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2003 г., утвердившим план мероприятий по реализации Концепции. К ним можно отнести создание обогащенных эссенциальными питательными веществами, особенно микронутриентами, продуктов массового потребления для различных возрастных групп населения, продуктов лечебно-профилактического назначения для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, снижения риска воздействия вредных веществ, в том числе для населения, проживающего в зонах, экологически неблагополучных по различным видам загрязнений, продуктов питания для военнослужащих и групп населения, находящихся в экстремальных условиях и т.д. [223].
Практическим воплощением идей использования пробиотических молочных продуктов в рационе человека является применение заквасочных культур молочнокислой микрофлоры, которая, придавая молочным продуктам специальные функциональные характеристики, формирует их уникальные органолептические, физико-химические и реологические свойства [164]. В настоящее время выделяют несколько принципиально различных направлений активизации жизнедеятельности пробиотиков. Применительно к молочной отрасли возможным решением может служить использование факторов роста пробиотиков, к которым относится лактоза.
В развитие современных представлений предпринята попытка активизации развития пробиотической микрофлоры путем внесения азотсодержащих добавок, в частности, желатина, который, выполняя физиолого-биохимические функции развития микроорганизмов, способен структурировать систему, переводя ее в гель с одновременным улучшением органолептических показателей. Этот принцип положен в основу технологии большой группы молочных продуктов десертного назначения (муссов, пудингов, желе, десертов, коктейлей) [163].
Также наблюдается устойчивая тенденция увеличения объемов производства и потребления продуктов с функциональными свойствами. В этом аспекте одним из приоритетных направлений Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации является ликвидация дефицита пищевых веществ, среди которых важное место принадлежит белкам.
Особо следует выделить дефицит животного белка, в частности, молочного, что вызывает необходимость поиска равноценных ему заменителей, в том числе растительного происхождения. Для этой цели наиболее приемлемо применение методов биотехнологии, позволяющих увеличить объем переработки сырья растительного происхождения, в том числе семян нута, и расширить ассортимент продуктов функционального и специального назначения [401].
К числу физиологически функциональных пищевых ингредиентов относятся пищевые волокна, витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жирные кислоты, пробиотики, пребиотики, синбиотики при условии их безопасности и с учетом установленных норм ежедневного потребления в составе пищевых продуктов, полезных для сохранения и улучшения здоровья. Среди продуктов функционального назначения значительный объем занимают продукты на молочной основе. Повышения функциональности продуктов можно добиться за счет их поликомпонентности, модификации состава жирового и углеводного компонентов, улучшения белкового состава и т.д. [118, 154].
В настоящее время, как в России, так и за рубежом в молочной промышленности наблюдается тенденция совершенствования технологий получения традиционных продуктов питания, а также создания принципиально нового поколения пищевых продуктов, отвечающих требованиям сегодняшнего дня. Основными их характеристиками должны стать: сбалансированный состав, пониженное содержание жира, легкоусвояемых углеводов, низкая калорийность, высокое содержание белка, а также функциональные свойства.
Создание молочных продуктов, отвечающих всем вышеперечисленным требованиям, невозможно без применения различных видов добавок, которые вводят с целью регулирования состава молочных продуктов, повышения пищевой и биологической ценности, изменения органолептических свойств, усиления их функционального воздействия.
Л.М. Захаровой и др. авторами установлено, что к одним из наиболее ценных добавок можно отнести зерновые культуры, в частности, продукты переработки овса (овсяные хлопья). Поэтому изучение их использования в рецептуре кисломолочных белковых продуктов – весьма перспективное направление ввиду их уникального химического состава и свойств [123, 124].
Таким образом, благодаря современным биотехнологическим приемам в комплексе с традиционными методами пищевой технологии можно создавать уникальные по своему составу и свойствам детские, диетические и лечебно-профилактические продукты с контролируемым химическим составом, заданными физиолого-биохимическими свойствами [95, 190].
Создание функциональных продуктов – новое поле исследований, лежащее на стыке пищевой и медико-биологической наук. Отчетливо прослеживаются два вектора приложения усилий. Первый вектор – медико-биологические исследования физиологической активности традиционных продуктов и/или пищевых веществ, входящих в их состав. Например, доказательство способности фолиевой кислоты препятствовать возникновению врожденных уродств, явилось основанием для ее профилактического использования беременными, выявление недостаточной витаминной обеспеченности населения — поводом для обогащения пищи витаминами [370].
Второй вектор – поиск и изучение природных и синтетических соединений и микроорганизмов, использование которых в составе пищевых продуктов может сообщать им новые функциональные свойства. Помимо пробиотиков, которые хорошо известны, привлекательно исследование и внедрение пищевых добавок двойного назначения, которые помимо основной технологической функции обеспечивают функциональные свойства. В частности, свойство увеличивать устойчивость клеток млекопитающих к канцерогенным/мутагенным воздействиям была выявлена у ряда красителей и подсластителей [196, 248].
Анализ современной литературы позволяет заключить, что в основу методологии создания функциональных продуктов должны быть положены три составляющие: технология, эффективность и безопасность.
Все вышеизложенное свидетельствует об инновационности и актуальности выбранного направления исследований.
