Пищевые и биологически активные добавки. Учебное пособие

расщепление замутняющих пектинов и белков и снижение вязкости с помощью обработки ферментами. Возможные в дальнейшем белково-полифенольные помутнения предотвращают, удаляя полифенолы желатином, полиамидом или поливинилпирролидоном, а белки - бентонитом или танином.

Осветлители. С их помощью удаляют мелкодисперсные и коллоидные компоненты, которые невозможно отфильтровать. Осветлители связывают мельчайшие частички мути и осаждаются вместе с ними. Принцип действия осветлителей может быть очень разным: адсорбция, коагуляция или образование с ионами металлов труднорастворимых соединений, которые выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы от водных растворов. Осветители полностью удаляются фильтрацией или седиментацией из напитка, поэтому в готовом продукте они отсутствуют.

Экстрагенты – это жидкости или сжиженные газы, способные экстрагировать из растительного или животного сырья определенные его компоненты. При этом экстрагент и экстрагируемое вещество не вступают в химическое взаимодействие. По окончании процесса экстрагирования экстрагент обычно удаляют перегонкой.

Средства для капсулирования – это вещества, способные об-

разовывать защитный обволакивающий слой в форме капсул или микрокапсул на поверхности пищевых компонентов, благодаря чему увеличивается срок годности последних. Они защищают жиры, витамины, ферменты, ароматизаторы от атмосферных воздействий (света, УФ-излучения, влаги, окисления, высыхания), предотвращают реакции между отдельными компонентами пищевого продукта, а также позволяют переводить водорастворимые вещества в маслодиспергируемую форму и наоборот. Получение и использование капсул пришло в пищевую промышленность из фармацевтики.

Разделители – это вещества, облегчающие выемку мучных кондитерских изделий с противней, скольжение кондитерских масс по поверхности оборудования, отделение от жарочной поверхности хлебобулочных изделий, а также вещества, предотвращающие контакт частиц и частей продукта друг с другом(компо-

51

нентов пекарских порошков, кусочков мармелада, нуги, рахатлукума). Разделители (антиадгезивы) уменьшают силу адгезии между двумя граничащими поверхностями. Например, тонкая масляная пленка между поверхностью хлеба и поверхностью хлебопекарной формы предотвращает прилипание. В качестве разделителей используют крахмалы, муку, соли кальция, силикаты, растительные масла, жиры и воски, а также эмульсии, состоящие из воды, жира и эмульгатора.

Средства для снятия кожицы– это вещества, химическим путем удаляющие кожицу (кожуру, шкурку) с определенных видов фруктов и овощей: помидоров, огурцов, моркови, корней сельдерея, картофеля и других корнеплодов, груш, яблок, абрикосов, персиков и других косточковых плодов. Средства для снятия кожицы химическим путем размягчают оболочку растительных продуктов так, что после обработки ими она легко удаляется. Химическая (щелочная) очистка проводится при различных концентрациях (от 0,5 до 20,0 %) щелочи и температуре ванны, с разной продолжительностью. По окончании обработки щелочами проводят нейтрализацию очищенного сырья погружением его в раствор кислоты. Для фруктов используют1 – 2 %-ный раствор лимонной кислоты.

7. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ДОБАВКИ К ПИЩЕ

7.1. Нутрицевтики

Биологически активные добавки (БАД) – композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона отдельными пищевыми или биологически активными веществами и их комплексами. БАД условно подразделяют на три группы: нутрицевтики, парафармацевтики, эубиотики.

52

Нутрицевтики – биологически активные добавки для коррекции химического состава пищи. Цель применения заключается в том, чтобы довести содержание естественных эссенциальных

макро- и микронутриентов до уровня их содержания в суточном рационе, соответствующем физиологической потребности здорового человека в них. Нутрицевтики – это обычные компоненты пищи – витамины, полиненасыщенные жирные кислоты, макро- и микроэлементы, пищевые волокона и другие пищевые вещества.

Функции нутрицевтиков:

-восполнение дефицита эссенциальных пищевых веществ;

-индивидуализация питания в зависимости от пола, возраста, интенсивности физической или интеллектуальной нагрузки, генетических особенностей, биохимической конституции каждого конкретного индивидуума, его биоритмов, физиологических особенностей (беременность, кормление грудью, стрессовые состояния), особенности экологических условий проживания, профессиональных факторов;

-направленные изменения метаболизма веществ;

-повышение неспецифической резистентности организма к действию неблагоприятных факторов окружающей среды;

-иммуномодулирующее действие;

-связывание и выведение ксенобиотиков;

-лечебное питание.

Конечной целью использования нутрицевтиков является улучшение пищевого статуса человека, укрепление здоровья и профилактика ряда заболеваний.

Нутрицевтики широко используются в практике лечебного питания, их применение в настоящее время является эффективной формой первичной и вторичной профилактики и лечения ряда широко распространенных заболеваний: ожирения, атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных новообразований, а также иммунодефицитных состояний.

Нутрицевтики, как и другие БАД к пище, вырабатывают в виде сухих и жидких концентратов, экстрактов, настоев, бальза-

53

мов, изолятов, порошков, сиропов, таблеток, драже, капсул и других форм в соответствии с техническими условиями, технологическими инструкциями и рецептурами, согласованными в установленном порядке с органами и учреждениями Госсанэпиднадзора Российской Федерации.

7.2. Парафармацевтики

Парафармацевтики, как правило, минорные компоненты пищи – органические кислоты, кофеин, биофлавоноиды, биогенные амины, регуляторные ди- и олигопептиды, некоторые олигосахариды и др., также БАД, способствующие уменьшению суммарной энергетической ценности рациона или регулирующие аппетит и находящие широкое применение для профилактики и лечения ожирения.

Парафармацевтики – биологически активные добавки к пище, применяемые для профилактики, вспомогательной терапии и поддержки в физиологических границах функциональной активности органов и систем.

Функции парафармацевтиков:

-регуляция в физиологических границах функциональной активности органов и систем;

-регуляция нервной деятельности;

-регуляция микробиоценоза желудочно-кишечного тракта;

-адаптогенный эффект.

Использование парафармацевтиков как биологически активных добавок к пище способствует адаптации организма человека к экстремальным условиям. Также важна роль парафармацевтиков во вспомогательной терапии.

Парафармацевтики бывают на растительной (сухие, жидкие) основе и на основе переработки животного сырья– из мясомолочного сырья и субпродуктов и из рыбы и морепродуктов.

Биологически активные добавки на растительной основе могут выпускаться в таблетированном, капсулированном или порошкообразном виде либо в виде высушенных лекарственных растений (чаи).

54

Суточная доза парафармацевтика или, в случае композиции, суточная доза действующего начала парафармацевтика, не должна превышать разовую терапевтическую дозу, определенную при применении этих веществ в качестве лекарственных средств, при условии приема БАД не менее 2 раз в сутки.

БАД-парафармацевтики не являются лекарствами. В большинстве случаев они являются источниками природных компонентов пищи, не обладающих питательной ценностью, однако относящихся к незаменимым факторам питания. Также действующие начала БАД-парафармацевтиков могут быть получены биотехнологическими или химическими способами. К БАДпарафармацевтикам относятся и продукты, приготовленные на основе композиций микроорганизмов, предназначенные для нормализации и поддержания микробиоценоза кишечника(эубиотики/пробиотики). Они реализуются в свободной продаже как через специальные отделы продовольственных магазинов, так и через отделы безрецептурных средств аптек. При использовании БАДпарафармацевтиков в качестве вспомогательных средств при диетотерапии заболеваний человека или в качестве специфических профилактических средств перед их применением необходима консультация врача-специалиста.

7.3. Пробиотики, пребиотики и пробиотические продукты

Пробиотики (эубиотики) – биологически активные добавки к пище, в состав которых входят живые микроорганизмы и(или) их метаболиты, оказывающие нормализующее воздействие на состав и биологическую активность микрофлоры желудочнокишечного тракта (ЖКТ).

К бактериям-пробиотикам относятся в основном их классические представители, входящие в состав нормальной микрофлоры ЖКТ. Типичные представители пробиотиков – бифидобактерии и молочнокислые микроорганизмы родаLactobacillus, которые постоянно присутствуют в ЖКТ. Ряд других микроорганизмов с пробиотическими свойствами не встречаются постоянно в кишечнике

55

человека и называются транзиторными. Это молочнокислые палочки и кокки; грамположительные бактерии Bacillus и грамотри-

цательные Escherichia coli; Citrobacter; дрожжи Saccharomyces, Candida pintolepesii; грибы, в том числе высшие – Aspergillus, Rizopus, Cordiceps.

Пути поступления пробиотиков в организм человека:

-фармацевтические формы медицинских биологических препаратов;

-биологически активные добавки к пище;

-пищевые продукты, обогащенные пробиотиками или полученные биотехнологическим способом с использованием пробиотиков в качестве заквасочных или стартерных культур, в том числе лечебные кисломолочные продукты.

Пребиотики – это неперевариваемые пищевые ингредиенты, благотворно влияющие на организм за счет избирательной стимуляции активности и/или роста одного или нескольких видов бактерий. Это определение, считающееся классическим, предло-

жили в 1995 г. M. Roberfroid и G. Gibson. Согласно этому опреде-

лению к пребиотикам относятся углеводы, которые обладают одновременно двумя важными свойствами:

-не перевариваются и не всасываются в верхних отделах пищеварительного тракта;

-селективно ферментируются микрофлорой толстой кишки, вызывая активный рост полезных микроорганизмов.

Для того чтобы какое-то вещество можно было охарактеризовать как пребиотик, оно должно удовлетворять следующим требованиям:

- не гидролизоваться пищеварительными ферментами и не всасываться в верхних отделах желудочно-кишечного тракта;

-быть селективным субстратом для одного или нескольких родов полезных бактерий;

-изменять баланс кишечной микрофлоры в сторону более благоприятного для организма-хозяина состава;

56

- индуцировать полезные эффекты не только на уровне же- лудочно-кишечного тракта, но и на уровне организма в целом, т. е. системные эффекты.

Биологические препараты, БАД и пищевые продукты могут содержать микроорганизмы в виде чистых монокультур или в комбинациях, включающих несколько штаммов одного рода или вида разных таксономических групп. В состав формул препаратов, БАД и пищевых продуктов может входить до6-8 пробиотиков и более, в этих случаях их называют симбиотиками и мультипробиотиками. Их создание является перспективным, учитывая поиск синергического эффекта и возможность наиболее активного действия.

Другим приоритетным направлением является разработка пробиотической продукции смешанного состава, так называемых «синбиотиков», содержащих комплексы пробиотиков, в том числе мультиштаммовых, с различными пребиотическими веществами.

7.4. Значение БАД в коррекции питания и здоровья человека

В настоящее время есть все основания полагать, что одним из наиболее быстрых, экономичных и научно обоснованных путей решения проблемы рационализации питания населения является широкое применение биологически активных добавок к пище и обогащенных ими продуктов питания. Причинами всевозрастающей необходимости этого пути коррекции являются:

-участие экзогенных биологически активных веществ в регуляции многих жизненно важных адаптивно-защитных систем организма;

-значительное увеличение уровней воздействия на орга-

низм неблагоприятных факторов окружающей среды химической, физической и биологической природы, а также эмоциональных нагрузок, что сопровождается соответствующим возрастанием требований к функциональной активности многих систем организма;

57

-снижение энерготрат, сопровождающееся адекватным уменьшением объема потребляемой пищи;

-изменения структуры питания населения в сторону усугубления дисбаланса основных компонентов рациона: недостаточное потребление витаминов, макро- и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, незаменимых аминокислот на фоне избыточного поступления животного жира.

С перечисленными выше причинами в большей степени связано существенное снижение показателей здоровья населения.

Впоследние годы возрастает заболеваемость, инвалидизация; снижается продолжительность жизни. К настоящему времени для мужчин она составляет 57 лет, а для женщин – 72 года. Среди причин заболеваемости и смертности населения ведущее место занимают сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, развитие которых в определенной степени связано с характером питания. В развитии заболеваний принимают участие многие механизмы, и поэтому для коррекции имеющихся нарушений необходимы БАД различного спектра действия. По характеру действия БАД, используемые в профилактическом и лечебном питании, можно разделить на следующие три группы: метаболической направленности; функциональной направленности; повышающие неспецифическую резистентность организма.

Применение БАД в лечебном питании способствует безопасному, немедикаментозному способу регулирования, поддержания функций отдельных органов и систем организма, позволяет максимально удовлетворить измененные физиологические потребности в пищевых веществах людей, страдающих различными заболеваниями, а также ускорить выведение из организма продуктов обмена.

Использование БАД и обогащенных ими пищевых продуктов в профилактическом и лечебном питании обусловлено, в первую очередь, возможностью быстро, не повышая калорийности рациона, ликвидировать дефицит микронутриентов, потребность в которых у больного человека значительно возрастает.

58

фицита витаминов, макро- и микроэлементов. Наряду с этим использование в питании БАД способствует повышению неспецифической резистентности организма.

Адекватное использование БАД и обогащенных ими пищевых продуктов позволяет целенаправленно воздействовать на наиболее поврежденное звено метаболического конвейера по принципу метаболического шунтирования путем коррекции или обхода нарушенного болезнью метаболического звена. Это является особенно важным в профилактическом и лечебном питании при заболеваниях, связанных с нарушением обменных процессов, которые профессор А.А. Покровский относил к так называемым «болезням метаболизма», таким, как атеросклероз, гиперлипопротеидемии, ожирение, сахарный диабет, остеопороз и др.

В связи с этим на первых этапах изучения БАД обращалось основное внимание на дополнительные источники в профилактическом и лечебном питании аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, витаминов. Примером таких БАД являются источники ПНЖК омега-3, дефицит которых в рационе тесным образом коррелирует с заболеваемостью и смертностью при сердечно-сосудистой патологии.

Большое внимание уделялось также применению в профилактическом и лечебном питании БАД– источникам пищевых волокон (ПВ). Этим соединениям (полисахаридам - целлюлозе, гемицеллюлозе, пектину и др.) придается большое значение в профилактике многих заболеваний желудочно-кишечного тракта, сахарного диабета, желчекаменной и мочекаменной болезни, аппендицита, атеросклероза, различных опухолей, нарушений обмена веществ. ПВ стимулируют моторно-секреторную и эвакуаторную функцию кишечника, способствуют выведению из организма токсических веществ, продуктов метаболизма, холестерина, глюкозы, тяжелых металлов и радионуклидов. Благодаря тому, что ПВ служат пищей для сапрофитной микрофлоры толстой кишки, эти вещества поддерживают ее оптимальный состав и жизнеспособность.

59

ПВ оказывают противовоспалительное действие, уменьшают токсическое действие антибиотиков и способствуют продлению их действия, проявляют пребиотические свойства, положительно влияют на обмен желчных кислот. Как адсорбенты воды полисахариды восстанавливают эвакуаторную функцию -ки шечника. Многие исследователи выявляют обратную зависимость между количеством в рационе ПВ и развитием рака толстой кишки.

Важным этапом оптимизации профилактического и лечебного питания явилось использование БАД антиоксидантной -на правленности, способствующих повышению неспецифической резистентности организма. Общеизвестно, что при многих патологических состояниях нарушается равновесие процессов перекисного окисления липидов(ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ), присутствующее в норме. Одновременно с активизацией процессов ПОЛ изменяется функциональное состояние ферментной и неферментной систем АОЗ, что проявляется снижением и неадекватным восстановлением активности этих систем. По этой причине до настоящего времени не ослабевает интерес к БАД - источникам антиоксидантов.

Комплексная оценка использования БАД на фоне антиатерогенной диеты, проведенная в Институте питания, позволила распределить их по возрастанию степени выраженности антиоксидантной активности следующим образом: адсорбены (пищевые волокна) ® витаминно-минеральный комплекс ® эссенциальные фосфолипиды.

Эссенциальные фосфолипиды выполняют роль синергистов ингибиторов окисления, образуя комплексы с токоферолом и антиоксидантами фенольной и хинонной природы(бетакаротина, убихинона, убихроменола, витаминов А и К), активность которых в составе комплекса увеличивается в 2-3 раза.

Среди факторов, ответственных за защиту организма от окислительного стресса, в последнее время все большее внимание исследователей привлекают витамины и минеральные вещества с антиоксидантным действием. Многие макро- и микроэлементы (селен, цинк, медь, железо) входят в состав антиоксидант-

60