Технологические аспекты создания нового пищевого продукта для профилактики и лечения остеопороза

О.В. ВОЛОШИНА, М.В. ПАЛАГИНА, А.А. НАБОКОВА, С.А. ЧЕРКАСОВА, М.Ф. РОСТОВСКАЯ, Ю.В. ПРИХОДЬКО

Технологические аспекты создания нового пищевого продукта для профилактики и лечения остеопороза

Разработана технология приготовления концентрата рыбного белкового (КРБ). Дана оценка возможности использования этого нового пищевого продукта в профилактике остеопороза.

В настоящее время у значительной части населения возникает все больший интерес к потреблению исключительно натуральных продуктов питания как способу повышения качества жизни [4].

Одним из распространенных, существенно снижающих качество жизни заболеваний является остеопороз. По данным Всемирной организации здравоохранения остеопороз как причина инвалидности и смертности больных занимает четвертое место после таких заболеваний, как сердечно-сосудистые, онкологические и сахарный диабет [5]. Основной причиной остеопороза является дефицит кальция и витамина Д в организме, что может быть связано с недостаточным поступлением этих ингредиентов с пищей. В настоящее время адекватным считается потребление 800 МЕ витамина Д и 1200 мг элементарного кальция в сутки [1, 6]. Такая доза рекомендуется всем лицам старше 60 лет и тем, кто имеет риск развития остеопороза. Известно, что прием витамина Д без кальция, как и кальция без витамина Д или их недостаточного количества не оказывает влияния на развитие и течение остеопороза. Кальций относится к трудноусвояемым элементам и в составе продуктов находится в форме плохорастворимых или совершенно нерастворимых соединений. Всасывание кальция зависит не только от его содержания в продуктах, но и от соотношения с другими микронутриентами, в первую очередь с фосфором, магнием и белками.

Оптимальным для усвоения кальция соотношением кальция и магния в продуктах является соотношение 1:0,6. Такое соотношение присутствует только у некоторых океанических рыб, например у трески и лососевых [7].

Рыбные белковые концентраты известны в пищевой промышленности как источники ценных животных белков [3]. Производство концентратов осуществляется главным образом из мелких видов рыб и рыб с

пониженной товарной ценностью. С середины прошлого столетия активно развивались технологии обработки рыбного сырья, положенные в основу производства пищевого рыбного фарша, разнообразных рыбных белковых концентратов, гидролизатов, изолятов рыбного белка и других продуктов. Но при этом акцент способов переработки сырья делался на сохранение и получение главного составляющего - белка, содержание которого в сухих продуктах достигает 80-90%. Минеральные компоненты (Са, №, Р, Fe, Mg и др.) и витамины были сопутствующими, и их только характеризовали [2].

Цель нашего исследования - разработка технологии приготовления нового пищевого продукта и оценка возможности его использования в профилактике остеопороза.

Исходя из перечисленных выше факторов для изготовления нового пищевого продукта «Концентрат рыбный белковый» (КРБ) нами было выбрано сырье, экономически и медико-биологически обоснованное: отходы от переработки лососевых рыб (род ОпсоЛупЛш) - костные хребты с прирезями мяса.

Существуют три основных метода приготовления КРБ: экстракционный, биологический и смешанный [2]. Эти методы имеют ряд недостатков: использование дорогостоящих экстрагентов (для удаления жира), применение технологического процесса с высокими температурами, давлением, реакционноспособными средами, отделение от конечного продукта нерастворившихся частиц, содержащих минеральные компоненты [2].

В нашем случае технология приготовления «Концентрата рыбного белкового» (ТУ 9283-130-02067936-2004) [10] относится к смешанной, но в отличие от традиционной технологии, когда рыба используется целиком, здесь используется только вторичное сырье - костные хребты с прирезями мяса (отходы от переработки океанических рыб лососевых пород). Плавники, в том числе хвостовые, и головы не используются.

Сырье размораживают, моют, измельчают, подвергают варке. Согласно проведенным исследованиям был подобран следующий режим: варка в течение 30 мин при температуре 80С (соотношение воды 1:2). Сырье охлаждают до 20-23 С и производят отделение плотных частей (костей с мясом) от бульона. Обработку органическими растворителями для удаления жира не производят, т.к. содержание липидов в начальном сырье среднее (ниже 10%). Перед сушкой производят замораживание сырья при температуре -20С. Сушат сырье с использованием лиофильной сушки в течение 5 ч при температуре 15-20С и давлении 0,015-0,02 мбар. Высушенный материал измельчают на фарш-машине, замораживают при температуре -20С и направляют на досушивание при предыдущем режиме. Далее материал гомогенизируют до мелкодисперсного порошка с размером частиц 0,25-0,4 мм. Добавляют витамины Д2 и Е - 2,17 и 0,0069 г на 100 г продукта соответственно и перемешивают. Готовый материал упаковывают, маркируют и отправляют на хранение (хранение в течение 1 мес при температуре от 2 до 6°С, 2 мес при температуре -6°С).

Технологическая схема производства КРБ представлена на рисунке.

Технологическая схема производства концентрата рыбного белкового

КРБ - это сухой рассыпчатый порошок от белого до светло-кремового или светло-серого цвета, со свойственным сухому белку вкусом и запахом, без выраженного рыбного и посторонних запаха и вкуса. Посторонние примеси не обнаружены.

Органолептическая оценка КРБ в процессе хранения была проведена по комплексному показателю (100 баллов) с учетом коэффициента весомости: для вкуса - 6, запаха - 6, цвета - 4, консистенции - 4. Единичные показатели оценивались по 5-балльной системе (табл. 1).

Таблица 1

Шкала балльной оценки органолептических показателей качества КРБ

Показатель Характеристика показателя качества Кол-во

качества баллов

Вкус Свойственный сухому белку, без выраженного рыб-

ного и постороннего 5

Хороший, свойственный сухому белку, слабовыра-

женный рыбный 4

Выраженный рыбный 3

Посторонний, слабовыраженный вкус прогорклости 2

Посторонний, ярко выраженный вкус прогорклости 1

Запах Свойственный сухому белку, без выраженного рыб-

ного и постороннего 5

Слабовыраженный рыбный 4

Выраженный рыбный 3

Посторонний, запах прогорклости 2

Посторонний, ярко выраженный запах прогорклости 1

Цвет От белого до светло-кремового или светло-серого 5

От светло-кремового до кремового, от светло-серого

до серого 4

От кремового до темно-кремового, от серого до тем-

но-серого 3

От темно-кремового и темно-серого до коричневого 2

Темно-коричневый 1

Консистен- Однородная, сухой рассыпчатый порошок 5

ция Сухой порошок с крупными включениями 4

Волокнистая, сухая, с крупными включениями 3

Волокнистая влажная 2

Волокнистая очень влажная 1

Проведенная органолептическая оценка КРБ в процессе хранения показала, что запах, вкус, цвет и консистенция продукта в течение 4 мес практически не изменялись (табл. 2).

Таблица 2

Органолептическая оценка качества КРБ в процессе хранения

Продол- Оценка единичных показателей с учетом коэффи- Комплекс-

житель- циента весомости (Х±S)/(X*КВ), баллы ный пока-

ность хра- Вкус Запах Цвет Конси- затель,

нения, мес (Кв =6) (Кв =6) (Кв =4) стенция баллы ХЖ1

0 5,0 30,0 5,0 30,0 5,0 20,0 5,0 20,0 100,0

1 5,0 30,0 5,0 30,0 5,0 20,0 5,0 20,0 100,0

2 5,0 30,0 5,0 30,0 5,0 20,0 5,0 20,0 100,0

3 5,0 30,0 5,0 30,0 4,9 19,6 5,0 20,0 99,6

4 4,9 29,4 4,9 29,4 4,9 19,6 4,9 19,6 98,0

В течение 2 мес хранения КРБ получил максимальное количество баллов (100,0). Меньшее количество баллов при 4-месячном сроке хранения (98,0) обусловлено небольшим изменением органолептических показателей. Выявлено, что в течение 4 мес хранения значения кислотного, перекисного чисел и числа омыления практически не имеют больших различий с исходными.

По физико-химическим, микробиологическим показателям, а также по содержанию токсичных элементов, пестицидов и радионуклидов КРБ соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1078 [9]. Значения показателей КРБ определялись согласно методам, указанным в ТУ 9283-13002067936-2004.

Химический состав биологически важных компонентов образцов КРБ, изготовленных из сырья, выловленного в разные периоды года, показал высокую микронутриентную ценность (табл. 3).

Таблица 3

Показатели содержания некоторых микронутриентов, липидов, белка и влаги в образцах КРБ, изготовленных из сырья, добытого в разные периоды года

Образцы Са Мм Р Липиды Белок Влага

КРБ, март 2003 г. 5,9 0,6 3,0 15,4 51,0 12,2

КРБ, январь 2004 г. 6,3 0,21 2,9 14,4 46,6 20,8

КРБ, февраль 2004 г. 7,9 0,3 3,7 18,2 58,8 20,8

Примечание. Режим приготовления - варка в течение 30 мин.

Кроме того, было показано, что минеральный состав КРБ включает практически все необходимые для человека макро- и микроэлементы. Данные представлены в табл. 4.

Таблица 4

Содержание элементов в пробах рыбного концентрата, мкг/г

А1 Ва Са са Сг Си Fe Мм № К N1 Р Sr Zn

КРБ (варка 30 мин) 42,4 19,3 107442 0,49 7,39 1,5 118,2 2131 1144 2788 <0,01 56185 415,9 66,3

Минеральная часть КРБ 27,0 17,8 117253 <0,005 3,8 2,3 82,9 1969 958,7 1677 <0,01 58973 396,6 53,4

Содержание элементов в КРБ уменьшается в следующем ряду:

Ca>P>K>Mg>Na>Sr>Fe>Zn>Al>Ba>Cr>Cu>Cd>Ni Содержание элементов в минеральной части КРБ уменьшается в следующем ряду:

Ca>P>Mg>K>Na>Sr>Fe>Zn>Al>Ba>Cr>Cu>Ni>Cd. Для экспериментальной оценки функциональной эффективности КРБ провели исследования модели экспериментального остеопороза, вы-

званного путем перорального введения глюкокортикоидов с профилактическим приемом КРБ.

После введения КРБ, содержащего значительное количество легко усвояемого кальция, фосфора, магния и витаминов (главным образом витамина Д2), у крыс выявлено отчетливое нормализующее влияние на состояние метаболизма костной ткани. Уровень кальция в сыворотке крови у животных, принимавших КРБ на фоне модели остеопороза в течение 20 и 40 дней, остался на уровне интактных крыс, т.е. применение КРБ значительно снижало эффект действия глюкокортикоидов. Результаты исследования кальция и магния в костной ткани показали наличие положительной динамики увеличения кальция и магния в костях у модельных крыс, получавших КРБ, что особенно характерно для группы животных, принимавших его в течение 40 дней.

Итак, разработанный новый пищевой продукт - концентрат рыбный белковый является ценным продуктом питания и может быть использован для лечения и для профилактики остеопороза. КРБ может применяться как новый пищевой продукт - источник белка и витаминов [8], а также как ингредиент лечебного назначения, богатый минеральными веществами.

Литература

1. Беневольская Л.И. Общие принципы профилактики и лечения остеопороза // Консилиум. 2000. Т. 2, №6. С. 240-244.

2. Борисочкина Л.И., Дубровская Т.А. Технология продуктов из океанических рыб. М.: ВО «Агропромиздат», 1988. С. 92-124.

3. Дацун В.М. Вторичные ресурсы рыбной промышленности (использование высокоминерализованных отходов). М.: Колос, 1995. 96 с.

4. Иванова Г.В., Изосимова И.В. Технология пищевых продуктов со специальными свойствами // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. №8.

5. Кочеткова Е.А., Гельцер Б.И. Остеопороз и хроническая обструк-тивная болезнь легких. Владивосток: Дальнаука, 2003. 235 с.

6. Насонов Е.Л. Остеопороз в практике врача // Рус. мед. журн. 2002. Т. 10, №6. С. 288-293.

7. Пилат Т.А., Иванов А.А. Биологически активные добавки к пище (теория, производство, применение). М.: Аввалон, 2002. С.221-223.

8. Pszczola Donald E. Aquatic ingredients provide a new wave of opportunity // Food Technol. 2003. V. 57, №5. Р. 71-79.

9. СанПиН 2.3.271078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

10. Технические условия ТУ 9283-130-02067936-2004 «Концентрат рыбный белковый».

© Волошина О.В., Палагина М.В., Набокова А.А., Черкасова С.А., Ростовская М.Ф., Приходько Ю.В., 2004 г.