Функциональных продуктов

Формирование научных представлений о питании и роли пищевых веществ в процессах жизнедеятельности началось в середине XIX в. с появлением классической парадигмы питания, становлению которой предшествовал ряд научных открытий, непосредственно или опосредованно связанных с пи­танием. К ним относятся открытие витаминов, ионов микроэлементов, научные достижения, связанные с выяснением структуры белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот, роли микроэлементов в жизнедеятель­ности организма, структуры и организации биологических систем, науч­ные данные, связанные со строением организма на клеточном уровне. Впервые за всю историю эволюции цель питания стали связывать со здо­ровьем человека.

Концентрированным выражением классической парадигмы явилась окончательно сформировавшаяся в XX в. теория сбалансированного питания, в основе которой лежат три глав­ных положения: при идеальном питании приток веществ точно соответствует их по­тере; приток питательных веществ обеспечивается путем разрушения пи­щевых структур и использования организмом образовавшихся орга­нических и неорганических веществ; энергетические затраты организма должны быть сбалансированы с поступлением энергии.

Согласно этой теории, нормальное функционирование организма обеспечивается при его снабжении не только необходимыми энерги­ей и белком, но также при соблюдении определенных соотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию в обмене ве­ществ. В основе теории сбалансированного питания лежит определение пропорций отдельных пищевых веществ в рационе, отражающих сумму обменных реакций, которые характеризуют химические процессы, обес­печивающие в итоге жизнедеятельность организма. Исходя из формулы сбалансированного питания, полноценный ра­цион должен содержать питательные вещества пяти классов: источники энергии: белки, жиры, углеводы; незаменимые аминокислоты; витамины; незаменимые жирные кислоты; неорганические элементы.

В 80-х годах XX в. сформулирована новая теория питания, представляющая собой развитие теории сбалансированного питания с учетом новейших знаний о функциях балластных веществ и кишечной микрофлоры в физиологии питания. Эта теория, автором которой явился российский физиолог академик РАМН А.М. Уголев, названа «теорией адекватного питания». В ее основу положено четыре принципиальных положения:

- пища усваивается как поглощающим ее организмом, так и населяю­щими его бактериями;

- приток нутриентов в организме обеспечивается за счет извлечения их из пищи и в результате деятельности бактерий, синтезирующих питательные дополнительные вещества;

- нормальное питание обусловливается не одним, а несколькими пото­ками питательных и регуляторных веществ;

- физиологически важными компонентами пищи являются балластные вещества, назвающиеся «пищевыми волокнами».

Теория адекватного питания формулирует основные принципы, обес­печивающие рациональное питание, в котором учитывается весь комп­лекс факторов питания, взаимосвязи этих факторов в обменных процес­сах и соответствие ферментных систем организма индивидуальным осо­бенностям протекающих в нем химических превращений.

Впервые функциональные продукты (FOSHU - «food for specified health use» - специфические продукты питания, применяемые для улучшения здоровья) появились в Японии в 1980-1985 гг. Термин объединял продукты естественного происхождения, которые при систематическом потреблении, в отличие от продуктов рационального питания, оказывали положительное влияние на органы человека или их функции, или организм в целом.

До 1990-х годов идея функционального питания для всего мира была всего лишь «причудой», ограниченной пределами Японии, в дальнейшем основные принципы концепции функционального питания взяты на вооружение в развитых и развивающихся странах мира (Германии, Франции, Финляндии, Швеции, США, Канаде, Китае, Корее). Как результат - очевидное улучшение состояния здоровья населения на фоне ухудшения экологии.

Японские исследователи, основоположники концепции функционального питания, определяют три основных качества продуктов данного назначения: пищевая ценность, вкусовые качества и физиологическое воздействие на организм. Согласно названной совокупности свойств, функциональные пищевые продукты рассматриваются не только как источник пластических веществ и энергии, но и как сложный комплекс, который обеспечивает достоверно проявляющийся лечебный эффект. В то же время продукты функционального питания не относятся к категории лекарственных препаратов и лечебной пищи, хотя и используются для улучшения функционирования систем организма и повышения качества здоровья человека. Известно, что к лечебным относятся продукты специального назначения, используемые в качестве лечебного приема в комплексной терапии заболеваний. Они характеризуются измененным химическим составом и физическими свойствами. Следовательно, в структуре питания современного человека функциональные продукты занимают среднее место между обычными продуктами, изготовленными по традиционным технологиям, и продуктами лечебного питания. Вместе с тем, функциональные продукты можно условно отнести к группе лечебно-профилактических, предназначенных для лиц, подвергающихся воздействию неблагоприятных факторов. Важно отметить, что эти требования относятся к продукту в целом, а не только к отдельным его ингредиентам.

Директор НИИ питания РАМН академик В.А. Тутельян назвал продукты функционального питания продуктами с заданными свойствами, обогащенными эссенциальными пищевыми веществами и микронутриентами. Развернутая формулировка дана одним из ведущих специалистов по функциональному питанию Б.А. Шендеровым: «Продукты функционального питания - это такие продукты естественного или искусственного происхождения, которые предназначены для систематического ежедневного употребления и оказывают регулирующее действие на физиологические функции, биохимические реакции и психосоциальное поведение человека через нормализацию его микроэкологического статуса».

Функциональные пищевые продуты - это продукты, которые оказывают потенциально благотворное воздействие на здоровье, когда они употребляются как часть разнообразного питания на регулярной основе и в эффективных дозах. Благотворное воздействие функциональных продуктов обусловлено присутствием в них определенных функциональных ингредиентов, перечень которых многообразен. Физиологическое воздействие функциональных пищевых композиций может заключаться в улучшении процесса пищеварения, иммуностимуляции, антиканцерогенном действии, гепатопротекции, снижении содержания холестерина в крови, улучшении состояния гипертоников, улучшении состояния костей и зубов за счет специальных минеральных добавок и т.д.

Первоначально по классификации японских ученых принадлежность к функциональным продуктам устанавливали по наличию в них бифидобактерий, олигосахаридов, пищевых волокон. В последующем перечень ингредиентов был расширен и стал включать пищевые волокна, олигосахариды, сахароспирты, протеины, пептиды и аминокислоты, гликозиды, спирты, изопреноиды, витамины, холины, бифидо- и молочнокислые бактерии, минеральные элементы, полиненасыщенные жирные кислоты, фитопрепараты, антиоксиданты и т.д.

В Европе в Международном институте науки о жизни (ILSI) в 1998 г. сформулировали рабочее определение функциональных продуктов: «…пищевой продукт можно считать «функциональным», если он достаточно убедительно продемонстрировал благоприятное воздействие на одну или более заданных функций организма, кроме адекватного питательного эффекта, таким образом, что состояние здоровья улучшилось и/или снизился риск заболеваемости». Согласно этому определению функциональные пищевые продукты должны оставаться продуктами питания (не таблетки или капсулы, а часть нормального питания). В Европейском союзе функциональные продукты подразделены на два типа: тип А - усиление функций организма; тип Б - снижение риска заболеваемости.

По теории Д. Поттера, на современном рынке представлены ингредиенты, которые могут быть разделены на семь основных групп: пищевые волокна, витамины (С, группа В, D), минеральные вещества (кальций, железо), липиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты, антиоксиданты, олигосахариды, некоторые виды полезных микроорганизмов (пробиотиков).

Производство продуктов функционального питания занимает все более заметное место в пищевой промышленности развитых стран и постоянно контролируется государственными органами здравоохранения. Функциональные продукты выпускают как в виде привычных для потребителей изделий, так и в виде сиропов, сухих завтраков или других полуфабрикатов.

В современных публикациях высказывается мнение о том, что в связи с появлением на российском рынке большого количества продукции, производимой в странах Западной Европы, а также в связи с использованием отечественными производителями различного рода добавок и растительных компонентов ассортимент продуктов на основе традиционных значительно увеличился. Это требует упорядочения его номенклатуры в соответствие с международными документами и, в первую очередь, с «Codex Alimentarius». Достижение намеченного возможно лишь с учетом современных требований науки о питании, а также трансформации классической теории адекватного питания, которая обновляется благодаря развитию гигиены питания.

Н.Н. Липатов (мл.) классифицирует комбинированные продукты на три группы (поколения): продукты, приближенные по органолептическим показателям к традиционным, однако часть основного сырья заменена гидратированными, эквивалентными по содержанию белка компонентами; продукты, удовлетворяющие потребности в эссенциальных нутриентах; продукты, обеспечивающие материальный и энергетический баланс в организме человека.

Сырье, используемое для получения комбинированных продуктов, должно отвечать следующим требованиям: балансировать все или отдельные компоненты в соответствии с теорией сбалансированного питания; гарантировать гигиеническую безопасность получаемого продукта; не придавать продуктам выраженных вкусов, ощущений и запахов; обеспечивать получение продукта с высокими органолептическими показателями; обогащать продукт биологически активными веществами.

Источники такого сырья весьма разнообразны. Условно их можно разделить на шесть основных групп.

К первой группе следует отнести плодово-ягодные и овощные добавки, применяемые в натуральном виде, а также в виде сиропов, концентратов или сухих смесей. Эти добавки позволяют отрегулировать содержание в продуктах витаминов, углеводов, минеральных веществ, пищевых волокон. Кроме того, они, как правило, придают продуктам выраженный вкус и аромат фруктов или овощей, а также привлекательный внешний вид.

Вторую группу составляют продукты морских промыслов. Следует отметить, что эта группа представляет собой весьма большой резерв для создания разнообразных комбинированных продуктов на молочной основе. Использование рыбы и рыбных продуктов позволяет регулировать в них белковый и липидный состав, относительное содержание свободных аминокислот, жирнокислотный состав, содержание йода, фтора, калия, а также органических кислот.

В особую группу следует выделить дикорастущее растительное сырье (съедобные виды папоротника, грибы, калину, шиповник, боярышник, крапиву и другие растения). Как правило, они содержат биологически активные вещества профилактического назначения (флавоноиды, дубильные вещества, пектины, органические кислоты, витамины, алкалоиды, эфирные масла, микроэлементы и другие соединения). Природные запасы такого сырья весьма значительны и вполне могут удовлетворить потребности промышленности.

К четвертой сырьевой группе следует отнести бобовые и злаковые культуры. Особенно перспективным является использование продуктов переработки сои. С их использованием можно вырабатывать практически все продукты. Применение сои позволяет регулировать белковый и липидный обмен, а также влиять на соотношение в них свободных жирных кислот.

Основная проблема, возникающая при использовании растительных полифункциональных добавок природного происхождения, заключается в нестабильности количественного и качественного состава вносимых с ними биологически активных веществ. Данная проблема усугубляется еще и тем, что химический состав одних и тех же растений, животных, а также различных видов минерального сырья может сильно варьировать в зависимости от целого ряда факторов окружающей среды, способов переработки и хранения. Это создает серьезные трудности в обеспечении реального содержания вносимых биологически активных веществ в обогащаемом продукте на одном и том же регламентируемом уровне.

Отдельную группу компонентов, используемых при выработке комбинированных продуктов, составляют биологически активные вещества. На первостепенную важность разработки и организации массового производства продуктов с биологически активными веществами указывает их постоянный дефицит в рационах населения. Особенно такие продукты необходимы для регионов, неблагополучных в экологическом отношении. Увеличение в продуктах биологически активных веществ придает им лечебно-профилактические свойства.

К перспективным следует отнести сырье микробного синтеза (шестая группа). Это один из нетрадиционных способов получения пищевых продуктов, связанный с биосинтезом микроорганизмов. Считается, что в будущем он способен ликвидировать одну из важнейших продовольственных проблем - белковый дефицит.

Наличие большого количества разнообразных пищевых компонентов, применение которых возможно при производстве комбинированных продуктов питания указывает на необходимость четкого научного подхода к их выработке. На базе современных представлений науки о питании сформулированы основные принципы проектирования многокомпонентных пищевых продуктов. Этими принципами следует руководствоваться при практической реализации подходов по созданию многокомпонентных продуктов.

На начальном этапе формулируется техническое задание, включающее основные требования к составу, свойствам, органолептике, пищевой и биологической ценности проектируемого продукта. Второй этап включает поиск необходимых ингредиентов и их сочетаний, позволяющих реализовать требования технического задания. При этом учитывают экономические показатели. Следующий этап заключается в отработке технологии получения нового продукта. На этом этапе устанавливаются способы и режимы подготовки отдельных ингредиентов к переработке, а также основные технологические параметры выработки и хранения нового продукта. В последующем проводится изучение состава и свойств вновь полученного продукта и определяется его соответствие заданным параметрам. При наличии отклонений в составе или свойствах проводится корректировка рецептур и технологических параметров до полного соответствия продукта заданным характеристикам. Заключительным этапом создания нового комбинированного продукта является разработка нормативно-технической документации и внедрение результатов работы в практику.

В табл. 5.1 в качестве примера приведено использование компонентов молока для создания функциональных продуктов. Как можно заметить, среди потенциально активных компонентов наиболее интересными считаются те, которые содержатся в сыворотке, даже если их концентрация очень незначительная. Исключение составляют иммуноглобулины из молозива.

Таблица 5.1