Введение Функциональные продукты – это пищевые продукты, которые, помимо общей пищевой ценности при ежедневном употреблении в традиционных количествах, обладают способностью специфически поддерживать и регулировать конкретные физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции, сохранять и улучшать физическое и психическое здоровье человека и снижать риск возникновения заболеваний. Повышенный интерес к функциональному питанию, наблюдающийся в настоящее время, является результатом возросшей заботы и ответственности населения за своё здоровье [1]. 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 (белок, аминокислоты, липиды, витамины, микро- и макроэлементы, пищевые волокна и т. д.) [2]. Функциональный продукт, помимо традиционного влияния питательных веществ, которые он содержит, должен оказывать благотворное влияние на здоровье человека, регулировать определенные процессы в организме и предотвращать развитие определенных заболеваний [3]. Потребительские свойства функциональных продуктов включают в себя три составляющие: пищевую ценность, вкусовые качества и положительное физиологическое воздействие. По мнению учёных, все продукты функционального питания должны содержать ингредиенты, придающие им необходимые лечебно-профилактические (функциональные) свойства: пищевые волокна, незаменимые аминокислоты, антиоксиданты [4]. Одной из основных составляющих функционального питания является лечебно-профилактическое питание, которое 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 органов и систем, преимущественно пораженных; нейтрализуют вредные вещества; способствуют их быстрейшему выведению из организма [5]. Отметим, что в связи с увеличивающейся осведомлённостью о воздействии различных продуктов на здоровье и продолжительность жизни человека спрос на кулинарные полуфабрикаты из гидробионтов постоянно растёт [6]. Биологическая ценность – показатель качества белка, зависящий от сбалансированности аминокислот и отражающий степень задержки белкового азота в организме. По своей структуре, химическому составу и биологической ценности белка мышечная ткань рыб примерно соответствует мясу теплокровных животных, а с нутритивной точки зрения часто его превосходит. Рыбный белок очень хорошо усваивается (на 90–98 %) и, благодаря высокому содержанию в нем эссенциальных аминокислот, обладает высокой биологической ценностью [7]. Объекты и методы исследований Объектами исследования являлись образцы филе трески охлаждённой, панированные в трёх различных, совершенно новых видах панировки, и в классическом варианте – в пшеничных сухарях. Был использован двойной слой панировки. Замороженные полуфабрикаты хранились и подвергались микробиологическим, органолептическим, физико-химическим исследованиям в течение семи месяцев. Для обогащения высокобелкового рыбного полуфабриката микронутриентами может быть использовано растительное сырье, например бобовые, белые коренья (петрушка и сельдерей). В качестве панировок были выбраны сушёные корни сельдерея и петрушки, фасоль белая молотая в сочетании с чёрным молотым перцем и, в качестве контрольного образца, – сухари панировочные (пшеничные). Корень петрушки содержит эфирные масла, витамин А, витамины В1, В2, РР, К. Корень петрушки содержит много селена (антиканцерогенный фактор) и препятствует развитию некоторых видов сердечно-сосудистых заболеваний. Корень сельдерея богат клетчаткой, витаминами К, РР и Е, аскорбиновой и никотиновой кислотами, рибофлавином и тиамином, провитамином А, а также содержит полноценный набор минералов (кальций, магний, йод, железо, фосфор, цинк, калий и т. д.). Полезные свойства фасоли обеспечивает богатый набор витаминов (А, В, К, РР, С, фолиевая кислота) и макро- и микроэлементов (S, Fe, Mg, Ca, P, K, Na, J), а также значительное количество витамина Е. Результаты исследования и их обсуждение В ходе исследований был изучен состав эссенциальных аминокислот, химический состав и технологические свойства трески балтийской. Состав эссенциальных аминокислот. В табл. 1 представлен аминокислотный состав трески и идеальная шкала аминокислот, соответствующая полностью сбалансированному по аминокислотному составу эталонному белку, состав которого обоснован комитетом по питанию при ООН (ФАО). Таблица 1 Аминокислотный состав трески, мг в 100 г Аминокислота Треска ФАО/ВОЗ (1973) Изолейцин 3,76 4,0 Лейцин 8,39 7,0 Лизин 10,26 5,5 Фенилаланин + тирозин 7,77 6,0 Метионин 2,73 3,5 Треонин 3,85 4,0 Валин 4,55 5,0 Триптофан 0,8 1,0 По данным табл. 1 видно, что белок мышечной ткани трески является биологически ценным, т. к. содержит все незаменимые кислоты. На рис. 1 представлена гистограмма аминокислотного скора для белка мышечной ткани трески. Рис. 1. Гистограмма аминокислотного скора Лимитирующей качество белка является аминокислота метионин, т. к. ее величина скора наименьшая – 78 %. Главным критерием качества пищевого белка является соотношение эссенциальных аминокислот (аминограмма), его соответствие потребностям организма. Существует теоретическая величина, оценивающая аминограмму белка. Этот параметр называется потенциальной биологической ценностью (БЦп). Потенциальная биологическая ценность – теоретическая величина для оценки аминограммы исследуемого белка, показывающая возможность данного соотношения эссенциальных аминокислот удовлетворять потребность организма в этих аминокислотах. Для мышечного белка трески, по полученным нами данным, БЦп равна 71,5 %. Химический состав и технологические свойства трески балтийской. В табл. 2 приведены технологические свойства объекта исследования. Таблица 2 Технологические свойства трески балтийской Объект исследования Химический состав мышечной ткани, % Выход съедобной части, % Калорийность съедобной части, ккал/100 г Коэффициент пищевой насыщенности Степень обводнения белков Вода Белок Жир Минеральные вещества Треска балтийская 79,7 17,7 1,3 1,3 48,5 75 0,24 4,5 По содержанию жира в мышечной ткани данный вид рыб относят к тощим видам, а по содержанию белка – к белковому сырью. Для технологических исследований имеют значение коэффициент пищевой насыщенности и степень обводнения белков. Коэффициент пищевой насыщенности рассчитывали по формуле К = (Б + Ж + У) / В, где Б, Ж, У, В – содержание в объектах исследования белка, жира, углеводов, воды соответственно, %. Низкий коэффициент пищевой насыщенности у исследуемого объекта показывает, что его можно причислить к группе низконасыщенных и использовать в качестве сырья для получения диетической продукции. Расчет степени обводнения белков осуществляли по формуле К = В / Б, где Б, В – содержание в объектах исследования белка и воды соответственно, %. По степени обводнения мясо исследуемого объекта плотное и сочное. Введение в рецептуры наряду с рыбой растительных компонентов позволяет получать полуфабрикаты с набором нутриентов, обладающих бактерицидными и бактериостатическими свойствами, повышающих иммунитет организма, снижающих преждевременное старение, выводящих из организма токсичные элементы. Для обогащения высокобелкового рыбного полуфабриката микронутриентами может быть использовано растительное сырье, например бобовые, белые коренья (петрушка и сельдерей). В табл. 3 показано содержание ряда макроэлементов в треске и использованном растительном сырье. Таблица 3 Содержание K, Mg, Ca и Na в растительном сырье, используемом в качестве панировок, и сухарях панировочных (контроль) Сырье Макроэлемент, мг в 100 г K Mg Ca Na Треска балтийская 340 30 25 100 Корень петрушки 342 22 57 8 Корень сельдерея 393 33 63 77 Фасоль белая 1 100 103 150 40 Сухари пшеничные 190 47 31 534 Магния, кальция и калия больше всего содержится в фасоли белой. Содержание кальция и калия чуть меньше в корне сельдерея и корне петрушки. Самое малое количество этих двух макроэлементов – в сухарях пшеничных. Натрия больше всего содержится в сухарях пшеничных, взятых в качестве контрольного образца. Поскольку повышенное потребление натрия вызывает накопление жидкости в организме, отеки, повышает кровяное давление, то использование растительного сырья в качестве панировки является обоснованным. В некоторых физиологических процессах калий выступает как антогонист натрия: увеличение концентрации калия в организме приводит к выведению из организма натрия. Соединения калия оказывают влияние на коллоидное состояние тканей, способствуют выведению из организма жидкости. Это свойство калия используют в так называемых «калиевых диетах» (диета с повышенным содержанием калия) при сердечно-сосудистой и почечной недостаточности для повышения мочевыделения и выведения натрия. Недостаток поступления калия с пищей может привести к дистрофии даже при нормальном содержании белков в рационе. Нарушение обмена калия проявляется при хронических заболеваниях почек и сердечно-сосудистой системы, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (особенно сопровождающихся поносом и рвотой), при заболевании желез внутренней секреции и другой патологии. Недостаток калия в организме проявляется прежде всего нарушениями нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем (сонливость, нарушение движений, дрожание конечностей, замедленное сердцебиение). Кальций, являясь основой минерального компонента костной ткани, выполняет пластическую и структурную функции и, наряду с этим, играет решающую роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов. Он необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, является активатором ряда ферментов и гормонов и важнейшим компонентом свертывающей системы крови. Усвоение кальция идет очень трудно. Соединения кальция нерастворимы в воде и поэтому, попадая с пищей в организм человека, лишь частично переходят в растворимые соединения под влиянием желудочного сока и щелочной среды тонкого кишечника. Только желчные кислоты способны перевести большую часть кальция в усвояемые формы. Выводится кальций из организма в зависимости от характера пищи, с которой поступает. В растущем организме процесс окостенения происходит при нормальном соотношении между кальцием и фосфором в суточном пищевом рационе. Регулирует это соотношение витамин Д. Пониженное содержание кальция в организме человека (гипокальциемия) наблюдается при нарушении функции паращитовидных желез (гипопаратиреоидизм), нарушении всасывания в кишечнике, недостаточном выделении желчи и других заболеваниях. Диетический дефицит магния редок, его потребление должно составлять 400 мг/сут. Основными причинами дефицита магния являются синдром нарушенного всасывания и повышение его выведения при лечении мочегонными средствами. Дефицит магния отмечается при алкоголизме, хронической сердечной недостаточности и приводит к мышечной слабости, аритмиям, мышечным спазмам, судорогам. Уровень магния в сыворотке крови имеет низкую чувствительность и специфичность для определения пищевого дефицита магния, но имеет большое значение в клинической практике. Высокий риск развития дефицита магния в пожилом возрасте обусловливают бедная магнием диета, наличие заболеваний и проведение медикаментозной терапии. Натрий участвует в образовании желудочного сока, регулирует выделение почками многих продуктов обмена веществ, активирует ряд ферментов слюнных желез и поджелудочной железы, а также более чем на 30 % обеспечивает щелочные резервы плазмы крови. Ионы натрия способствуют набуханию коллоидов тканей, что задерживает воду в организме. В организме находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше, чем в цитоплазме). Совместно с калием натрий выполняет следующие функции: создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений; поддержание осмотической концентрации крови; поддержание кислотно-щелочного баланса; нормализация водного баланса; обеспечение мембранного транспорта [8]. Дефицит натрия у питающегося сбалансированной пищей человека не встречается, однако некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах. При дефиците натрия возможно нарушение усвоения углеводов. Прием значительного количества натрия (соли) приводит к истощению запасов калия. При высоком кровяном давлении следует сократить прием натрия. После приготовления рыбного филе в различных панировках была проведена дегустация образцов. Для оценки органолептических показателей качества готовых изделий была разработана 5-балльная шкала. За основу оцениваемых показателей были приняты следующие органолептические показатели: форма изделия, цвет и толщина слоя растительного сырья, его целостность, консистенция, запах, вкус изделия [9, 10]. В табл. 4 представлены коэффициенты значимости для органолептических показателей. Таблица 4 Коэффициенты значимости для органолептических показателей рыбных полуфабрикатов Органолептический показатель Коэффициент значимости Целостность панировки 0,20 Вкус 0,17 Форма 0,25 Запах 0,16 Цвет 0,12 Консистенция 0,10 С учётом коэффициентов значимости были рассчитаны средние оценки органолептических показателей [11]. На рис. 2 представлена гистограмма с итоговыми оценками органолептических показателей. Рис. 2. Средние оценки органолептических показателей с учётом коэффициента значимости Наивысшая оценка – у рыбного полуфабриката, панированного в корне сельдерея, чуть меньше – у полуфабриката, панированного в белой фасоли, далее следует образец, панированный в корне петрушки, затем образец, панированный в пшеничных сухарях (контроль), наименьшая оценка – у образца без панировки. В табл. 5 приведены показатели пищевой ценности полуфабрикатов из трески балтийской, панированных в корне петрушки, корне сельдерея, белой фасоли и сухарях пшеничных (контроль). Таблица 5 Показатели пищевой (биологической) ценности экспериментальных и контрольного образцов, г в 100 г Показатель Треска панированная в корне петрушки в корне сельдерея в фасоли белой в сухарях пшеничных (контроль) Калорийность, ккал 82,65 81,0 120,3 130,83 Белки, г 15,9 15,2 18,1 16,1 Жиры, г 0,72 0,72 0,75 0,68 Углеводы, г 3,4 3,7 12,3 15,5 Вода, г 69,48 69,68 68,48 68,28 Наименьшая калорийность отмечена у экспериментальных образцов, панированных в корне сельдерея, далее – панированных в корне петрушки, затем – панированных в фасоли белой, наибольшая калорийность – у образцов, панированных в сухарях пшеничных (контроль). Использование в качестве панировок растительного сырья позволяет получить полуфабрикаты с пониженной энергетической ценностью. Заключение Потенциальная биологическая ценность служит хорошим показателем качества пищевого белка, а именно оценки его аминокислотного состава. Потенциальная биологическая ценность белка мышечной ткани трески равна 71,5 %. Использование в качестве панировок растительного сырья позволяет получить полуфабрикаты с обогащённым минеральным составом. Рыбные полуфабрикаты могут быть отнесены к группе функциональных продуктов, поскольку в 100 г содержат более 15 % суточной нормы калия, магния, кальция и натрия, благотворно влияющих на здоровье человека. Использование в качестве панировок растительного сырья позволяет получить полуфабрикаты с пониженной энергетической и повышенной биологической ценностью, вследствие чего их можно отнести к диетическим продуктам питания с функциональными свойствами.