Реферат на тему «Пищевые продукты повышенной биологической ценности. Белок как сырье для получения искусственных продуктов питания»

АННОТАЦИЯ

Данная работа состоит из двух взаимосвязанных глав.

В первой главе в целом, рассмотрен вопрос пищевых продуктов повышенной биологической ценности. Представлены специализированные продукты для спортсменов и их виды, приведено назначение и применение пищевых продуктов повышенной биологической ценности.

Во второй главе представлен вопрос белка, как сырья для получения искусственных продуктов питания. Представлены преимущества производства искусственных продуктов питания, рассмотрены виды искусственных продуктов питания, таких как молочные продукты, макаронные изделия, крупы и искусственные морепродукты

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 Пищевые продукты повышенной биологической ценности

2 Белок как сырье для получения искусственных продуктов питания

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Пищевые продукты — это продукты животного, растительного, минерального или биосинтетического происхождения, употребляемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде. К пищевым продуктам относят также напитки, жевательную резинку и любые вещества, применяемые при изготовлении, подготовке и переработке пищевых продуктов.

Любой пищевой продукт представляет собой сложный химический комплекс, состоящий из сотен тысяч различных компонентов, способных проявлять общую и специфическую биологическую активность. При этом физиологическое значение отдельных химических веществ пищи неоднозначно. Среди них выделяют основную группу — пищевые вещества (нутриенты), играющие энергетическую и пластическую роли, и несколько минорных групп: биологически активные соединения (биогенные амины, производные ксантина, гликозиды, алкалоиды, полифенолы, индолы), антиалиментарные факторы (ингибиторы ферментов, антивитамины, фитин, оксалаты) и природные токсины (соланин, амигдалин, кумарин, микотоксины). Кроме этого в составе пищи могут содержаться остаточные количества чужеродных соединений антропогенного происхождения (пестициды, бифенилы, углеводороды, нитрозамины и т.д.). Мультикомпонентный состав пищи определяет ее общебиологические свойства, среди которых физиологической роли нутриентов принято уделять наибольшее внимание. Именно с нутриентами связывают основные качественные характеристики пищевых продуктов. Из всего возможного разнообразия окружающего человека животного, растительного, минерального сырья и продуктов их переработки обладать пищевой ценностью, т. е. называться пищевыми продуктами, будут только те, которые имеют в своем составе нутриенты хотя бы из одной группы — белки, жиры, углеводы, пищевые волокна, витамины, минеральные вещества; благоприятные органолептические свойства — внешний вид, цвет, консистенцию, запах и вкус.

Изучение и рассмотрение такой темы будет актуально всегда.

Цель данной работы – рассмотреть вопросы пищевых продуктов повышенной биологической ценности, и вопрос белка, как сырья для получения искусственных продуктов питания.

1 Пищевые продукты повышенной биологической ценности

Продукты повышенной пищевой и биологической ценности (далее ППБЦ) оказывают направленное влияние на обмен веществ, способствуют повышению спортивной работоспособности и быстрому восстановлению. Они используются в питании спортсменов в основном в следующих случаях: при многократных тренировках за день, во время соревнований, в восстановительном периоде, при подготовке в сложных условиях (жаркий климат, среднегорье, временная адаптация). Продукты ППБЦ могут использоваться для изменения качественной ориентации суточного рациона в зависимости от направленности тренировочных нагрузок, а также для регуляции водно-солевого обмена и массы тела [3].

Специализированные продукты для спортсменов подразделяются на несколько групп.

1. Продукты с повышенным содержанием белка.К ним относятся сухие белковые продуты СП-11 (кофейный, шоколадный, фруктовый) и «Синтез» с содержанием белка около 45 %: ацидофильный специализированный продукт (АСП-1), содержащий 30-35 % белка: различные зарубежные продукты: «Нутропро», «Химпротеин», «Топ-стар» (США), «Проиторар» (Голландия), «Кернмарк» (ФРГ), «Казимин» (Великобритания», «Старкиротеин» (Швеция) с содержанием от 23 до 80 % белка.

Белковые продукты используются как дополнительные источники легкоусвояемого полноценного белка, особенно в период тренировок, направленных на развитие силы, скорости, увеличения мышечной массы; применяются в качестве восстановительного средства после больших физических нагрузок, что способствует ускорению процессов восстановления, повышению эффективности тренировок.

При разработке продуктов, предназначенных для профилактики и снижения отрицательного воздействия стрессовых ситуаций на организм человека, необходимо использовать полноценные белки [5]. Так как стресс предполагает усиленную работу всех систем организма, пища должна быть щадящей и не вызывать дополнительное напряжение желудочно-кишечного тракта.

В настоящее время в качестве обогатителя продуктов белком применяют казеинат натрия — растворимую форму казеина. Его используют в качестве добавки к продуктам на основе творога для увеличения массовой доли белка, а также для обогащения консервов, концентратов наряду с соевыми белками для обогащения колбас, котлет и пельменей [1].

В целях повышения биологической ценности мясных консервов употребляют следующие белковые добавки: казецит, низкокальциевый копреципитат, казеинат натрия, сухое цельное или обезжиренное молоко, изолят сои. Добавки в виде белковых гидролизатов применяют также для обогащения овощных консервов.

Из других белковых обогатителей отечественного производства представляет интерес биопротеин, производство которого организовано на Ставропольском экспериментальном биологическом заводе. Это концентрат натуральных молочных белков в биологически активной форме. Он является природным иммуномодулятором, повышающим устойчивость организма к физическим и эмоциональным перегрузкам, вредным воздействиям окружающей среды и специальных производств. Продукты белковой направленности — «АСП-1», белковое печенье «Олимп» [2].

В США казеин применяют для улучшения качества сосисок, добавляют его в каши, печенье и кондитерские изделия. В Японии наряду с казеинатом употребляют белок криля.

2. Белковые продукты, пищевые смеси, обогащенные полиненасыщенными жирными кислотами.Они стимулируют синтез клеточных белков, а полиненасыщенные жирные кислоты служат пластическим материалом для построения мембранных фосфолипидов. Эти продукты используют в качестве дополнительного продукта питания спортсменов, которые развивают общую и специальную выносливость. Рекомендуется принимать их в интервалах между тренировками и как средство восстановления. К таким продуктам относятся: халва «Бодрость», являющаяся источником легкоусвояемого белка, фосфолипидов, полиненасыщенных жирных кислот. Сходный состав и аналогичное действие имеет «Орехово-белковый концентрат» [1].

Для профилактики сдвигов, происходящих при стрессе, в качестве общеукрепляющего, адаптогенного средства могут использоваться растительные фосфолипиды в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, маргариновой продукции, а также профилактических продуктов. Особая технология получения фосфолипидов позволяет максимально сохранить и усилить их природные биологически активные свойства.

Антиоксидатный эффект фосфолипидов проявляется в снижении образования в сыворотке крови перекисных продуктов, являющихся канцерогенами.

Краснодарский АО «Экотех» разработал новый натуральный пищевой продукт «Тонус», представляющий собой смесь растительных фосфолипидов и очищенного от вредных примесей масла. Компоненты, входящие в состав препарата, необходимы организму как источник эссенциальных жирных кислот, фосфолипидов, физиологически активных веществ, регулирующих его деятельность на клеточном уровне. Использование «Тонуса» в питании как отдельного продукта или в качестве добавки (вместо яиц) обеспечивает повышение естественной сопротивляемости организма, стимулирование иммунной системы, нормализацию обменных процессов, повышение остроты памяти и восприятия [5].

3. Белковые продукты, обогащенные железом.Они способствуют поддержанию на необходимом уровне содержания железа в организме, что обеспечивает высокую работоспособность, особенно у женщин и юных спортсменов. Такими продуктами являются «Ферротон» и халва «Бодрость». Они могут быть использованы в качестве восстановительного средства в период тренировки, направленной на развитие общей и специальной выносливости, после длительных и напряженных физических нагрузок, особенно при подготовке в условиях среднегорья [7].

4. Углеводно-минеральные напитки.К ним относятся отечественные напитки «Олимп», «Спартакиада», «Виктория», «Эрготон», «Велотон» и ряд зарубежных напитков «Изотоник» (Финляндия), «Румд» (Норвегия), «Динамо» (Великобритания). Углеводно-минеральные напитки и смеси рекомендуются преимущественно спортсменам, специализирующимися в видах спорта, требующих выносливости. Они могут быть рекомендованы также спортсменам других специализаций для восполнения расхода энергии, поддержания водно-солевого и витаминного баланса организма.

В последние годы широкое распространение получили сухие поливитаминные витаминно-минеральные смеси для быстрого приготовления напитков с высокой биологической активностью. Такие смеси выпускают в виде герметически упакованных порошков, экструдированных гранул и быстрорастворимых таблеток.

На Перегинском заводе минеральных вод освоено производство фруктового порошка из яблочных выжимок и кондитерских изделий с использованием порошков и сгущенной молочной сыворотки.

На Делятинской пищевкусовой фабрике производят обогащенный пряно-ароматическими травами чай и чайные напитки «Элегия», «Идеал», «Эталон», «Яремча», «Лесной аромат». Для обогащения напитков применяют мяту, тмин, чабрец, зверобой, корень одуванчика.

В последние годы также уделяется внимание выпуску напитков с растительными психостимуляторами. Так, выпускаются безалкогольные напитки с использованием: экстракта левзеи («Саяны»), радиолы розовой («Золотой Алтай»), элеутерококка («Байкал»). Элеутерококк входит в состав тонизирующих бальзамов «Сибирь», «Киевский».

Механизм действия растений — психостимуляторов связан с повышением образования энергетических резервов (АТФ и др.) в организме, особенно в центральной нервной системе. Психоституляторы улучшают реакцию кровообращения на физическую нагрузку, что происходит не за счет учащения сердечных сокращений, а вследствие увеличения ударного объема сердца [2].

Так, при испытаниях в условиях высокогорья показали хорошую эффективность дибазол, лимонник, элеутерококк как средства, повышающие общую неспецифическую сопротивляемость организма. Было установлено, что обычные дозы элеутерококка (2-4 мл экстракта) в данных условиях не эффективны. Элеутерококк помогал переносить большие физические и моральные напряжения только при одноразовом приеме 30-40 мл экстракта и при этих больших дозах не вызывал никаких неприятных последствий.

Исследования адаптогенов в составе рационов различных контингентов показали, что употребление элеутерококка значительно повышает результа-тивность спортивных достижений.

Работы профессора Е.Б. Бурлаковой с сотрудниками (Институт химической физики АН РФ) показали, что растительные адаптогены повышают неспецифическую реактивность организма, стимулируют гипотоламо-гипофизарнонадпо-чечную систему, повышают активность механизмов антиокислительной защиты. Они стабилизируют биологические мембраны, защищают их от распада при перегрузках, способствуют процессам синтеза, обмена веществ, своеобразному обновлению, омоложению организма [7].

Препараты растительных адаптогенов улучшают транспорт кислорода к мышцам, нервной системе, увеличивая образование эритроцитов и препятствуя действию гипоксических стрессов, что чрезвычайно важно для космонавтов, подводников, альпинистов, участников высокогорных экспедиций, жителей районов, зараженных радионуклидами, а также районов Крайнего Севера.

5. Продукты, применяемые при коррекции массы тела спортсмена. Для снижения массы тела спортсмена до нужной величины рекомендуется использовать гипокалорийный продукт «Регмасс». Он обеспечивает снижение массы тела и сохранение высокой работоспособности, благоприятно влияет на обмен белков, витаминов, минеральных солей [8].

Выбор и применение ППБЦ, определение их комбинаций и дозировки осуществляются врачом с учетом суточного рациона, этапов подготовки, объема и характера тренировочных и соревновательных нагрузок. Суточное количество ППБЦ не должно превышать 100-150 г. Общая продолжительность приема ППБЦ в годичном цикле подготовки не более 3-4 мес.

Порядок приема и дозировки ППБЦ апробируются во время подготовки спортсменов и только после этого применяются на соревнованиях. Во время соревнований нельзя применять неапробированные ППБЦ.

При употреблении продуктов повышенной пищевой и биологической ценности в качестве восстановительного средства рекомендуется следующее распределение калорийности по приемам пищи: завтрак — 25 %, прием ППБЦ после первой тренировки — 5 %, обед — 30 %, полдник — 5 %, прием ППБЦ после второй тренировки — 10 %, ужин — 25 %.

2 Белок как сырье для получения искусственных продуктов питания

В настоящее время можно считать общепризнанным, что мировое производство продуктов питания не является достаточным для удовлетворения биологических потребностей населения нашей планеты и, прежде всего, в белках. Так более 60% человечества питается неудовлетворительно.

Традиционные пути решения проблемы производства продуктов питания связаны с повышением продуктивности земледелия, животноводства, птицеводства, рыболовства, а также снижением потерь при хранении пищевого сырья и продуктов питания. Однако они на сегодняшний день не достаточны [3].

Одним из перспективных путей решения указанной проблемы является создание искусственных продуктов питания (далее ИПП). Термин ИПП означает, что они получены на основе белков и других пищевых веществ природного происхождения, но их состав, структура, внешний вид и комплекс свойств изменены искусственным путем.

Производство ИПП имеет ряд достоинств:

— сокращаются пищевые цепи при производстве продуктов питания;

— сырьем для производства ИПП служат сухие белковые препараты, крахмал, сахара, витамины и минеральные соли. Это сырье легко транспортируется и может храниться продолжительное время при обычных условиях с минимальными затратами и потерями.

— производство ИПП может быть организовано вблизи мест потребления, что приводит к сокращению перевозок и связанных с ними затрат;

— содержание белков, жиров, углеводов, минеральных солей и других веществ в ИПП регулируемо и может быть четко установлено в соответствии с физиологическими нормами питания для разных категорий населения;

— при производстве ИПП можно значительно сократить ручной труд, так как перерабатывается стандартное сырье.

Основное требование к белку как исходному сырью для получения искусственных продуктов заключается в наличии необходимых для его переработки функциональных свойств [6].

Высокими функциональными свойствами характеризуются белки, хорошо растворимые в водных средах, способные образовывать высококонцентрированные, вязкие растворы и гели, эффективно стабилизирующие пены, эмульсии и суспензии других пищевых веществ в водных средах. Это белки, не имеющие запаха, вкуса, цвета, практически не содержащие липидов и не изменяющие своих свойств при длительном хранении в обычных условиях.

ИПП производят, как правило, на основе трех типов белковых продуктов: обезжиренной муки, концентрата и изолята белка [6].

При этом в качестве исходного сырья используют, как правило, сырьё растительного происхождения – соевые бобы, зерновые культуры (пшеница, рис, кукуруза).

Наиболее перспективными видами сырья могут быть семена масличных культур (хлопчатник, подсолнечник, конопля, арахис, лен, рапс, горчица и др.), а также семена других бобовых (помимо сои) [3].

Наконец, чрезвычайно интересным источником белка для питания является зеленая масса растений. Это не только травы, но и отходы плодов и овощей.

Важными источниками белков является сырье животного происхождения: молоко, отходы молочной промышленности, малоценные породы рыб и другие морепродукты.

Молочные белки казеины и сывороточные являются наиболее полноценными и дешевыми белками животного происхождения. Они применяются в качестве обогатителей, колбасно-сосисочных изделий, мучных кондитерских изделий, используют для обогащения продуктов детского питания, хлебобулочных изделий и т.п. [4]

В то же время распространение молочных белков в производстве ИПП не имеет массовый характер, что связано с недостаточно функциональными свойствами этих белков. Они обладают низкой гелеобразующей способностью, изменяют свои свойства при хранении, а их водные растворы имеют специфический привкус и запах.

В последнее время внимание исследователей все больше привлекают дрожжи, бактерии и одноклеточные водоросли в качестве практически неограниченного потенциального источника дешевого пищевого белка. Как известно, скорость биосинтеза белка у одноклеточных приблизительно в 1000 раз выше, чем у высших организмов. И при этом биомасса микроорганизмов отличается высоким содержанием белка (40/80%).

Виды ИПП

Молочные продукты. Выделяют три категории молочных искусственных продуктов.

Потребность в молочных ИПП с изменённым углеводным составом связана с тем, что половина взрослого населения не усваивает молочный сахар лактозу и не может употреблять натуральное молоко.

Потребность в молочных ИПП с изменённым жирнокислотным составом связана с ролью полиненасыщенных жирных кислот в питании, последние повышают биологическую эффективность липидов готового продукта [1].

ИПП молочные продукты с изменённым белковым составом предназначен в первую очередь для детского питания. Ряд белков молока может быть аллергеном для детей и взрослых. С целью устранения аллергических свойств этих белков предложено денатурировать их путем нагрева или же заменить их белком сои.

Ещё один тип молочных продуктов, не содержащих молочные компоненты, получают на основе белков сои. В настоящее время во многих странах освоено производство искусственных молочных продуктов на базе концентратов и изолятов белка сои: творог тофу, соевое молоко, искусственные сливки, кремы, отбеливатели кофе, десерты, сыры, салатные заправки и др.

Искусственные крупы и макаронные изделия. При получении круп традиционными способами снижается их биологическая ценность: уменьшается количество витаминов, минеральных веществ, белков. Для получения искусственных круп используют смесь различных видов муки (соевую, арахисовую, кокосовую, кукурузную, пшеничную и рисовую), обогащающих добавок и крахмала с водой.

Для повышения биологической ценности макарон в состав тестовой массы на основе муки различных составов вводят различные белки и смеси аминокислот (казеин, сухое молоко, клейковину, гидролизаты дрожжей). Разработаны рецептуры и технологии получения искусственных макаронных изделий и без применения пшеничной муки: на основе казеина сои, белка семян хлопчатника [5].

Искусственные мясопродукты. Вырабатываются два типа искусственных мясопродуктов, имитирующих:

— традиционные изделия из рубленого мяса (ИРМ);

— нерубленые продукты волокнистой структуры (ИВС).

К типу продуктов ИРМ относятся колбасно-сосисочные изделия, рубленые шницели, котлеты, мясной хлеб, холодные мясные завтраки, мясные пасты, паштеты. Их производят на основе белков сои и пшеницы, яичного альбумина, казеина или их смесей. Для получения ИРМ в раствор или дисперсию белкового или полисахаридного гелеобразователя вводят тонкоизмельченные пищевые вещества, вкусовые и ароматические вещества, красители. Полученную массу помещают в соответствующую оболочку или форму и переводят в студнеобразное состояние.

Для получения ИВС используют белковые волокна, получаемые методом мокрого прядения растворов белков. Волокна затем склеивают пищевым связующим (яичный альбумин, клейковину пшеницы, изолят белков сои, альгинат натрия), содержащим различные пищевые вещества. Получают широкий ассортимент аналогов мяса животных, птицы, рыбы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подведя итог, можно сделать небольшие выводы:

Пищевая ценность – это совокупность свойств пищевого продукта, его способность обеспечить физиологические потребности организма в основных веществах и энергии.

Биологическая ценность представляет собой степень соответствия пищевого белка, его аминокислотного состава, потребностям организма. О биологической ценности судят по показателю аминокислотного скора.

Биологическая эффективность – показатель, отражающий содержание в продуктах полиненасыщенных жирных кислот и качество жировых компонентов.

Традиционные пути решения проблемы производства продуктов питания связаны с повышением продуктивности земледелия, животноводства, птицеводства, рыболовства, а также снижением потерь при хранении пищевого сырья и продуктов питания. Однако они на сегодняшний день не достаточны.

Одним из перспективных путей решения указанной проблемы является создание искусственных продуктов питания. Искусственные продукты питания – это продукты, полученные на основе белков и других пищевых веществ природного происхождения, но их состав, структура, внешний вид и комплекс свойств изменены искусственным путем.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Байдалинова, Л.С. Биохимия сырья водного происхождения: учеб. пособие / Л.С. Байдалинова, А. А. Яржомбек. — Москва: Моркнига, 2011. – 504 с. 3.
2. Мезенова, О.Я. Гомеостаз и питание [Электронный ресурс]: учебное пособие / О.Я. Мезенова. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург: Лань, 2019. — 224 с.
3. Пищевая химия [Электронный ресурс]: учебник / А.П. Нечаев [и др.]. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург: ГИОРД, 2015. — 672 с
4. Антипова, Л.В. Химия пищи [Электронный ресурс]: учебник / Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург: Лань, 2019. — 856 с.
5. Ржечицкая, Л.Э. Пищевая химия. Часть 2. Водорастворимые витамины [Электронный ресурс]: учебное пособие / Л.Э. Ржечицкая, В.С. Гамаюрова. — Электрон. дан. — Казань: КНИТУ, 2013. — 140 с.
6. Sukharenko H.V., Nedzvetsky V.S. Systematic characteristic and molecular structure features of the hydrobionts: Monograph. – Yelm, WA, USA: Science Book Publishing House, 2014. – 264 p.
7. Рогов, И.А. Химия пищи / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко. – М.: Пищевая химия, 2007. – 853 с.
8. Бредихин, С. А. Технологическое оборудование переработки молока. Учебное пособие / С.А. Бредихин. — М.: Лань, 2015. — 416 c