разработка технологии получения лечебно-профилактического продукта;
исследование качественных показателей готового продукта;
выработка опытной партии продукта;
разработка и утверждение нормативной документации и рекомендаций к применению функциональных продуктов;
создание этикетки;
проведение клинических испытаний;
подтверждение соответствия;
реализация продукта.
2. Функциональные ингредиенты и их роль
в питании человека
К физиологически функциональным пищевым ингредиентам относят биологически активные и физиологически ценные элементы питания, которые обладают полезными свойствами для сохранения и улучшения состояния здоровья при их потреблении в рамках научно обоснованных норм, установленных на основе изучения их физико-химических характеристик. К таким пищевым ингредиентам относят различные:
витамины;
минеральные вещества;
пищевые волокна;
полиненасыщенные жирные кислоты;
пробиотики;
пребиотики;
синобиотики и другие
соединения.
.1 Витамины
Витамины, как функциональные ингредиенты играют важную роль в питании человека. Они участвуют в обмене веществ, входят в состав ферментов, укрепляют иммунную систему организма и, как следствие, помогают предупредить тяжелые заболевания, связанные с авитаминозом (цинга, бери-бери и др.).
Витамины необходимы:
для нормальной работы пищеварительного тракта;
кроветворения;
функционирования органов;
защиты от радиационного, химического, токсического воздействия на организм.
Недостаточное потребление витаминов крайне отрицательно сказывается на здоровье человека:
ухудшается самочувствие;
снижается физическая и умственная работоспособность;
снижается иммунитет;
усиливается отрицательное
воздействие на организм вредных условий труда и внешней среды;
Таблица 1
Нормы рекомендуемой физиологической потребности в витаминах в сутки для взрослого населения
|
Витамины |
Суточная потребность |
|
Витамин C (аскорбиновая кислота) |
70 - 100 мг |
|
Витамин B1 (тиамин) |
1,2 - 2,1 мг |
|
Витамин B2 (рибофлавин) |
1,5 - 2,4 мг |
|
Витамин PP (никотиновая кислота) |
15 - 25 мг |
|
Витамин B3 (пантотеновая кислота) |
6 мг |
|
Витамин B6 (пиридоксин) |
2,1 - 3,4 мг |
|
Витамин B9 (фолиевая кислота) |
200 мкг |
|
Витамин B12 (кобаламин) |
3 мкг |
|
Биотин |
150 мкг |
|
Витамин P (рутин) |
25 мг |
|
Витамин A (ретинола эквивалент) |
900 мкг |
|
Витамин E (токоферола эквивалент) |
9 мг |
|
Витамин K1 (филлохинон) |
80 мкг |
|
Витамин D (кальциферолы) |
2,5 мкг |
Витамин C (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных процессах, тканевом дыхании, обмене аминокислот, углеводов, жиров и холестерина; необходим для образования белка коллагена, связывающего клетки сосудов, костной ткани, кожи; для заживления ран.
Он стимулирует рост; благотворно действует на функцию центральной нервной системы, деятельность эндокринных желез, особенно надпочечников; улучшает функцию печени; способствует усвоению железа и нормальному кроветворению; влияет на обмен многих витаминов; повышает сопротивляемость организма в случае негативного воздействия (инфекции, интоксикации химическими веществами, перегревание, охлаждение, кислородное голодание). Витамин С нейтрализует воздействие свободных радикалов, образующихся при переваривании пищи; предотвращает преобразование нитратов в нитрозамины, являющимися сильными канцерогенами.
Недостаток витамина C повышает рис возникновения частой утомляемости, нервных и физиологических расстройств (выпадение зубов, хрупкость костей) и заболеваний (цинга и т. д.).
Витамин B1 (тиамин) регулирует углеводный обмен в организме; влияет на усвоение жиров; участвует в обмене аминокислот, в переходе углеводов в жиры. Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной, сердечно-сосудистой, желудочно-кишечной и эндокринной систем; повышает сопротивляемость организма к инфекциям и другим неблагоприятным факторам внешней среды. При его недостатке в тканях накапливаются продукты неполного обмена углеводов, снижается сопротивляемость организма к инфекциям.
Витамин В1 используется для обогащения муки, риса, продуктов детского питания, макаронных изделий, молока и молочных продуктов, напитков и их концентратов, зерновых завтраков, сахаристых изделий, для имитации аромата мясных продуктов.
Витамин B2 (рибофлавин) участвует в окислительно-восстановительных процессах, в синтезе аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ); защищает сетчатку от избыточного воздействия УФ-лучей; вместе с витамином A обеспечивает нормальное зрение; положительно влияет на состояние нервной системы, слизистых оболочек кожи, на функцию почек; стимулирует кроветворение; входит в состав дыхательных ферментов.
Его недостаток вызывает снижение аппетита, остановку роста, заболевания глаз, слизистых оболочек, нарушение функции кроветворения.
Рибофлавин используется для обогащения продуктов питания - круп, муки, макаронных изделий, зерновых, молока и молочных продуктов, продуктов детского питания и диетических.
Витамин B5 (пантотеновая кислота) участвует в обмене веществ, образовании и распаде жиров, аминокислот, холестерина, гормонов коры надпочечников, передатчика нервного возбуждения - ацетилхолина, так как входит в состав многих ферментов. Витамин B3 влияет на функции нервной системы и двигательные функции кишечника.
Витамин B6 (пиридоксин) участвует в обмене веществ, особенно в азотистом, осуществляя перенос аминогрупп; регулирует обмен холестерина, образование гемоглобина и липидный обмен. Его недостаточность сопровождается повреждением кожных покровов и слизистых оболочек, нарушениями деятельности центральной нервной системы.
Этот витамин используется для компенсации потерь в ходе технологической обработки для обогащения муки, хлебобулочных и зерновых изделий. Также применяется в производстве молочных, диетических продуктов, детского и лечебно-профилактического питания, питания для беременных, кормящих женщин и спортсменов.
Витамин B9 (фолиевая кислота) участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, реакциях метаболизма аминокислот. Необходим для деления клеток, роста и развития всех органов и тканей, нормального развития зародыша и плода, а также для образования и оптимального функционирования нервной системы и костного мозга.
Фолиевую кислоту добавляют в виде многокомпонентных смесей к различным пищевым продуктам, в частности, к зерновым завтракам, безалкогольным напиткам, детскому питанию, диетическим и специальным продуктам для беременных женщин.
Витамин В12 (кобаламин) необходим для формирования кровяных телец, оболочки нервных клеток и различных белков. Он участвует в метаболизме жиров и углеводов, важен для нормального роста.
Находит применение для обогащения зерновых продуктов, некоторых напитков, кондитерских изделий, молочных, диетических и продуктов детского питания. Употребление продуктов, обогащенных витамином В12, особенно рекомендуется строгим вегетарианцам.
Витамин PP (никотиновая кислота или никотинамид) участвует в реакциях, высвобождающих энергию в тканях в результате биологических преобразований углеводов, жиров и белков. Важен для нервной, мышечной системы, состояния кожных покровов, желудочно-кишечного тракта, роста организма. Участвует в синтезе гормонов.
Этот витамин используется для обогащения зерновых продуктов (кукурузные и овсяные хлопья), пшеничной и ржаной муки. Ниацином обогащают диетические и сухие продуты питания, мясные и рыбные консервы.
Витамин P (рутин) способствует укреплению стенок капилляров. Его недостаток приводит к повышению проницаемости стенок капилляров и появлению точечных кровоизлияний на коже.
Биотин входит в состав ферментов; участвует в биосинтезе липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот. Недостаток биотина сопровождается депигментацией и дерматитом кожи, нервными расстройствами. Этот витамин добавляют в продуты детского питания (в молочные смеси), в диетические продуты. Рост хлебопекарных дрожжей зависит от наличия биотина.
Витамин А (ретинол) необходим для восприятия света в процессе зрения, поддержания и развития в здоровом состоянии слизистых оболочек органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, выделительных, репродуктивных и половых органов, а также иммунной системы.
Витамин А добавляют в растительные масла, маргарин, бутербродное масло, йогурты, молоко и молочные продукты, в диетические и детские продукты питания.
Витамин D (кальциферол) регулирует обмен кальция, фосфора, способствуя их усвоению и отложению в костях; необходим для нормального образования костей; влияет на проницаемость мембран для ионов кальция и других катионов.
Витамин Е (токоферол) необходим для тканевого дыхания, обмена белков, жиров и углеводов, улучшает усвоение жиров, витаминов А и D. Токоферол способствует поддержанию стабильности мембран клетки и субклеточных структур. Является мощным антиоксидантом, поэтому необходим для профилактики онкологических заболеваний, при радиационном и химическом воздействии на организм. Стимулирует деятельность мышц, способствуя накоплению в них гликогена; повышает устойчивость эритроцитов; замедляет старение.
Витамин К (фоллохинон) участвует в
процессах свертывания крови. При его недостатке происходят подкожные и внутримышечные
кровоизлияния.
.2 Минеральные вещества
Минеральные вещества - важнейшие функциональные ингредиенты пищи, которые:
стабилизируют осмотическое давление межклеточной жидкости;
способствуют мышечной, нервной деятельности;
активизируют ферменты;
регулируют количество гормонов;
являются детоксикантами;
снижают риск возникновения склероза;
переносят кислород, участвуют в кроветворении.
Важнейшими микроэлементами являются: калий, натрий, кальций, магний, фосфор, хлор, сера.
К микроэлементам относятся: железо, медь, цинк, марганец, йод, бром, фтор, кобальт, селен и др.
Суточная потребность в некоторых
минеральных веществах приведена в таблице 2.
Таблица 2
Суточная потребность взрослого человека в отдельных микро- и макроэлементах
|
Элемент |
Суточная потребность |
|
Кальций |
800 - 1000 |
|
Фосфор |
1000 - 1500 |
|
Натрий |
4000 - 6000 |
|
Калий |
2500 - 5000 |
|
Магний |
300 - 500 |
|
Железо |
15 |
|
Цинк |
10 - 15 |
|
Марганец |
5 - 10 |
|
Медь |
2 |
|
Йод |
0,15 |
Кальций участвует в образовании костной ткани, эмали зубов, клеточных и тканевых компонентов, в кроветворении. Оказывает противовоспалительное действие, снижает проявление аллергии, повышает защитные силы организма; благотворно влияет на сократительную способность сердечной мышцы; препятствует накоплению в организме радиоактивного стронция-90.
Магний обладает сосудорасширяющим действием, стимулирует перистальтику кишечника и желчеотделение, участвует в фосфорном обмене. При избыточном поступлении магния усиливается выведение из организма кальция.
Калий регулирует водоудерживающую способность тканей. Его ионы поддерживают тонус сердечной мышцы, функцию надпочечников. Способствует выделению натрия, поэтому калий физиологический антагонист натрия.
Натрий участвует в поддержании осмотического давления в клетках, водно-солевом обмене, передаче нервных импульсов.
Фосфор участвует в построении костной ткани, мембран клеток; обеспечивает углеводный и энергетический обмен.
Железо участвует в построении важнейших белков: гемоглобина, миоглобина, а также более 70 различных ферментов.
Медь играет важную роль в процессах кроветворения, стимулирует окислительные процессы; активизирует витамины группы В. Избыток вызывает отравления.
Йод стимулирует обменные процессы в организме, так как содержится в щитовидной железе.
Марганец участвует в синтезе полисахаридов, холестерина, гемоглобина.
Цинк необходим для нормальной функции гормонов гипофиза, надпочечников и поджелудочной железы. Он влияет на жировой обмен.
Селен активизирует иммунную систему, является детоксикантом. Его физиологическая роль обусловлена также участием в активизации фермента тлутатионпероксидазы, являющегося одним из компонентов антиоксидантной системы. Дефицит селена усугубляет проявление йодной недостаточности и повышает риск возникновения злокачественных новообразований. При недостатке селена страдает сердечно-сосудистая система, развивается неизлечимая кардиопатия.
Кобальт оказывает гипотензивное и
коронорасширяющее действие, способствует усвоению железа, стимулирует
кроветворение и иммунологическую активность, предупреждает дегенеративные
изменения нервной системы.
.3 Пищевые волокна
Пищевые волокна обладают специфическими физиологическими свойствами. Они:
стимулируют работу кишечника;
адсорбируют токсины;
интенсифицируют липидный обмен;
препятствуют всасыванию холестерина в кровь;
нормализуют состав микрофлоры кишечника.
· клетчатка;
· гемицеллюлоза;
· пектиновые вещества;
· лигнин.
Клетчатка активно влияет на секреторную деятельность пищеварения и усиливает перистальтику тонкого и толстого кишечника. Избыточное потребление клетчатки может привести к неполному перевариванию пищи и нарушению всасывания в кровь микроэлементов и витаминов.
Важнейшим свойством пектиновых веществ является их комплексообразующая способность. Молекулы пектина взаимодействуют с ионами тяжелых металлов и выводят их из организма.
Лигнин - безуглеводное вещество клеточной оболочки, состоящее из ароматических спиртов. Лигнины связывают желчные кислоты и другие органические вещества, замедляют адсорбцию пищевых волокон в кишечнике.
Полиненасыщенные жирные кислоты являются важнейшим компонентом клеточных мембран. Участвуют в обновлении клеток, синтезе витаминов, гормональных веществ, способствуют удалению холестерина из крови.
Пробиотики - это живые микроорганизмы или ферментированные ими продукты, которые оказывают положительное влияние на здоровье человека путем нормализации микроэкологического статуса и стимуляции его иммунной системы. К ним относятся штаммы ацидофильных палочек, бифидобактерий, термофильных молочнокислых стрептококков, ферменты, витамины и биологически активные вещества, играющие важную роль в формировании и функционировании различных органов и систем человеческого организма.