Пищевые добавки

Карбоксиметилцеллюлоза (Е 466) -- это белый волокнистый порошок, растворимый в воде. Ее получает из чистой целлюлозы хлопка. КМЦ адсорбирует воду в 50-кратном количестве, образуя коллоидные системы.

Микрокристаллическая целлюлоза (Е 460) -- это частично гидролизованная кислотой целлюлоза. Она в отличие от натуральной целлюлозы имеет укороченную молекулярную цепь без ассоциативных связей. Водные дисперсии микрокристаллической целлюлозы гелеподобны при концентрации около 1 %, причем с увеличением концентрации дисперсионных систем (около 1,2-- 1,5 %) псевдопластичность становится более заметной. Кроме того, вязкость систем возрастает во времени, особенно через 18 ч хранения.

Использование микрокристаллической целлюлозы в эмульсии типа вода--масло в качестве загустителя позволяет снизить содержание в них масла до 20 %.

Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установлены допустимые суточные дозы производных целлюлозы в количестве до 30 мг на 1 кг массы тела.

В последние годы в пищевой промышленности все больше применяются модифицированные крахмалы, свойства которых в результате разнообразных способов обработки (физического, химического, биологического) заметно отличаются от обычного крахмала. Так, модифицированные крахмалы существенно отличаются от обычного крахмала по степени гидрофильности, способности к клейстеризации и студнеобразованию. Модифицированные крахмалы используют в хлебопекарной промышленности, в том числе для получения безбелковых диетических продуктов.

ГЛАЗИРОВАТЕЛИ

Глазирование корпусов конфет является заключительной технологической операцией их производства. Цель этого процесса -защита конфет от высыхания или увлажнения благодаря формированию плотной воздухонепроницаемой оболочки, а также придание хорошего вкуса и привлекательного внешнего вида. Поверхность конфет покрывают глазурью, приготовляемой на основе шоколада, помады, жира, пектина и сиропа (кандирование). В кондитерской промышленности используется шоколадная глазурь трех видов: шоколадная, шоколадно-миндальная и молочно-шоколадная.

Жировая глазурь применяется двух видов -- жировая и ореховая. Первая готовится из гидрожира или кондитерского жира, сахарной пудры, какао-порошка, а также жареной молотой сои или какаовеллы, в ореховую глазурь вместо сои или какаовеллы добавляют арахисовый жмых.

Для глазирования используют помаду с содержанием 10 % патоки, охлажденную до 35 °С и тщательно перемешанную, влажностью 9--10%. Перед глазированием помаду подогревают до 60 "С, ароматизируют и подкрашивают. Интересным направлением является глазирование помадой, приготовленной холодным способом, так как она отличается большими пластичностью и стойкостью к высыханию по сравнению с помадой, приготовленной горячим способом.

Пектиновая глазурь применяется для глазирования конфет с одной стороны при формовании их методом размазывания. Карамельной массой обливаются орехи.

Для приготовления шортинингов используют как натуральные жиры и масла, так и гидрогенизированные, переэтерифициро-ванные. Обычно шортининги готовят из жидкого и твердого жира (пластификатор) и добавляют эмульгаторы и антиокислитель.

Жировые композиции шортинингов готовят целенаправленно, с учетом вырабатываемых видов продуктов (кондитерских, кулинарных, выпечки).

Выбор конкретной пищевой добавки определяется особенностями пищевой системы и технологическими задачами. Предпочтение отдается добавке, совокупность технологических функций которой обеспечит максимальный технологический эффект на фоне наименьшего риска ее применения. Пищевые продукты и максимальные уровни введения в них различных эмульгаторов представлены в таблице 7.3.

Жиры, используемые в кондитерском производстве. Масло какао -- один из основных компонентов при производстве шоколада, корпусов конфет, начинок и относится к самым дорогим продуктам питания. Специфические свойства масла какао обусловлены жирнокислотным и групповым составом триглицеридов. Преобладающиe компоненты -- олеопальмитостеарат (52%) и олеинодистеарат(19%).

Зная жирнокислотный и групповой составы глицеридов, стремятся подобрать заменители масла какао при производстве шоколада. В качестве заменителя используют растительные масла из семян ряда других тропических растений. В нашей стране ведутся работы по использованию в качестве заменителей масла какао переэтерифицированного и частично гидрогенизированного хлопкового масла.

Кокосовое масло получают из мякоти кокосовых орехов методом горячего прессования. При комнатной температуре консистенция кокосового масла близка к консистенции топленого коровьего масла. Цвет масла белый. Кокосовое масло широко применяется при производстве конфет, а также вафельных начинок.

Кондитерские жиры представляют собой различные смеси жиров, в которые входят пищевые саломасы, растительные масла, животные жиры, эмульгаторы и другие компоненты. В жиры, предназначенные для длительного хранения, вводят антиокислители. В зависимости от назначения кондитерские жиры выпускают следующих видов: для печенья, для вафельных и прохладительных начинок, для шоколадных изделий. Для кексов выпускается кондитерский жир на основе пальмоядрового масла.

Жидкими компонентами, составляющими жировую основу продукта, являются хлопковое, соевое, подсолнечное, рапсовое, кунжутное, оливковое, кукурузное, арахисовое и другие жидкие масла. Наибольшее применение имеют масла с высоким содержанием линоленовой кислоты.

В качестве твердых компонентов используют животные жиры в натуральном виде либо подвергнутые обработке, а также высокогидрированные растительные масла. К твердым компонентам предъявляют особые требования: высокая температура плавления (44 -- 73 °С), низкое йодное число (1 -- 20) и способность кристаллизоваться в жировой смеси. Лучшими считаются твердые жировые компоненты с большим содержанием тристеарина, трипальмитина, получаемые путем гидрирования растительных масел, животных жиров и их смесей. Твердые компоненты вводят в жидкий жир в виде хлопьев или гранул в количестве 5 -- 35 % массы жирового продукта.

Сложные эфиры жирных кислот сахара и сорбита. Этерификация сахаров (сахарозы, глюкозы) и сорбитов (сорбитангидрида) жирными кислотами дает группу эмульгаторов с широким диапазоном поверхностно-активных свойств. Их можно комбинировать с полиоксиэтиленами (полиэтиленгликолиевыми эфирами), в результате чего получают эмульгаторы с измененными эмульгирующими свойствами. Наиболее известные эмульгаторы этой группы -- СПЭНы и Твины.

Предложено использовать полиоксиэтилены для стабилизации пивной пены, а также для защитных пленок таблетированных пищевых продуктов. Коммерческие названия этих веществ "Поливакс" и "Карбовакс".

Жирные кислоты и их соли (Е 481-- Е 482) применяют в пищевой промышленности в качестве эмульгаторов. Свободные жирные кислоты -- олеиновую, стеариновую, пальмитиновую и их натриевые, калиевые, кальциевые соли используют в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий в концентрации до 5 г на 1 кг массы продуктов.

Применение моно- и диацилглицеролов жирных кислот (Е 471) в производстве шоколада позволяет экономить масло какао, а в производстве маргарина -- получать низкожирные маргарины с содержанием жировой фазы 40 --50 %.

Введение этих добавок в рецептуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий замедляет процессы черствения, улучшает структуру продукта. Поверхностная активность эфиров сахарозы в пищевых суспензиях проявляется в изменении реологических свойств последних и влиянии на консистенцию продукта. Введение добавки эфиров сахарозы, например, в расплавленную шоколадную массу приводит к снижению вязкости и структурной прочности массы, облегчает процесс конширования.

РАЗРЫХЛИТЕЛИ

К разрыхлителям теста относят дрожжи хлебопекарные, представляющие собой биомассу живых клеток, способных сбраживать сахарсодержащие среды. В кондитерском и хлебопекарном производстве применяют также химические разрыхлители.

Дрожжи хлебопекарные. Вырабатывают дрожжи прессованные, сухие и дрожжевое молоко. При выработке используют культуру Scharomyces cerevisiae, способную сбраживать глюкозу, галактозу, сахарозу, раффинозу (на 1/3) и мальтозу. Клетки этих дрожжей имеют круглую или овальную форму, они размножаются путем почкования или спорообразования. Размер клеток 6--12 мкм.

Применяемые в дрожжевой промышленности расы дрожжей характеризуются способностью быстро размножаться в мелассной среде и давать высокий выход биомассы, стойкостью при хранении в прессованном виде и при высушивании, высокой способностью сбраживать простые сахара теста.

Сохранность дрожжей в значительной степени зависит от их влажности, консистенции, стойкости, микробиологической обсемененности, особенно гнилостными, уксуснокислыми, молочнокислыми и маслянокислыми бактериями.

Протеолиз дрожжей в процессе хранения ускоряется при плохой промывке их водой, когда в межклеточном пространстве остаются продукты метаболизма. Деятельность ферментов и активность посторонней микрофлоры в большой степени зависят от температуры хранения.

В процессе хранения ферментативная активность дрожжей снижается, протекают процессы автолиза, ухудшается подъемная сила. При хранении сушеных дрожжей в сухом помещении при температуре до 15 оС допускается ухудшение их подъемной силы на 5 % ежемесячно.

Дрожжевое молоко является полуфабрикатом дрожжевого производства и представляет собой водную суспензию клеток дрожжей, оседающих на дно при отстаивании. Концентрация дрожжей в 1 л суспензии в пересчете на дрожжи влажностью 75 % не менее 450г.

Дрожжевое молоко получают на стадии сепарирования и промывки товарных дрожжей. Из сепараторной станции оно поступает в сборники, снабженные мешалками и охлаждающими устройствами. В них дрожжевое молоко хранится при температуре 4-5 оС. Дрожжевые клетки в этом продукте более активны, так как они не подвергались охлаждению и анабиозу.

Использование на хлебозаводах дрожжевого молока взамен прессованных дрожжей позволяет достичь экономии за счет сокращения процессов обезвоживания, формовки и упаковки дрожжей на дрожжевом заводе, распаковки и растворения их на хлебозаводах. Снижается также расход оберточной бумаги, тары, улучшаются санитарно-гигиенические условия.Сухие дрожжи получают высушиванием измельченных прессованных дрожжей. Они предназначены для использования в труднодоступных районах, экспедициях. Сухие дрожжи транспортабельны, хорошо сохраняют свои свойства от 5 до 12 мес. Однако по сравнению с прессованными дрожжами их ферментативная активность ниже вследствие биохимических изменений клеток при обезвоживании.

Химические разрыхлители. Применяют при выработке изделий с высоким содержанием сахара и жира, так как использование в этих условиях хлебопекарных дрожжей не представляется возможным: высокое осмотическое давление в среде с сахаром приводит к плазмолизу клеток. Тесто разрыхляется газами, образующимися при разложении химических разрыхлителей.

В качестве химических разрыхлителей используют гидрокарбонат натрия NaHCO3, карбонат аммония (NH4)2CO3 или их смесь в соотношении 88: 12. Гидрокарбонат натрия (сода пищевая) -- кристаллический порошок белоснежного цвета, без запаха, с солоноватым слабощелочным вкусом. Растворимость его в воде зависит от температуры: при 0оС в 100 г воды растворяется 6,9 г, при 15 °С -- 8,9, при 30 °С --11,1, при 50 °С --14,5, при 60 °С --14,09 г соды.

В составе препарата должно содержаться не менее 98,5 % гидрокарбоната натрия и не более 1 % влаги. Солей аммония, тяжелых металлов, мышьяка в нем быть не должно.

Карбонат аммония -- белый мелкозернистый порошок с сильно выраженным запахом аммиака. Содержание аммиака в нем составляет 28 -- 35 %, нелетучих веществ -- не более 0,001 %. Он полностью растворяется в воде в соотношении 1:5.

В производстве мучных кондитерских изделий карбонат аммония и гидрокарбонат натрия применяют совместно. В рецептурах предусматривается дозировка гидрокарбоната натрия 5-7 кг и карбоната аммония 0,6-1 кг на 1 т кондитерских изделий.

СТАБИЛИЗАТОРЫ

В качестве стабилизаторов применяются лецитин (Е 322), фосфолипиды, фосфаты (Е 450--Е 452), экстракт мыльного корня (для получения халвы), рассмотренные в разделе "Эмульгаторы" (см. 1.10).

Принцип действия стабилизаторов такой же, как и эмульгаторов. Цель их применения -- стабилизация уже существующих гомогенных систем или улучшение степени гомогенизации смесей. Их поверхностная активность обычно меньше активности эмульгаторов.

Альгиновые кислоты и их соли (Е 400 --Е 404) -- загустители, стабилизаторы и студнеобразующие вещества, получаемые из бурых водорослей. Реологические свойства альгинатного геля можно изменить в желаемом направлении путем "сшивания" структуры полисахарида, например, с помощью ферментов.

Альгинаты не усваиваются организмом человека, но способствуют выводу тяжелых металлов и некоторых других веществ.

Альгиновые кислоты и альгинаты используют при производстве мармелада, фруктового желе, конфет в качестве студнеобразователя; в производстве мороженого -- для регулирования процесса кристаллизации, создания равномерной структуры и замедления таяния; в соусах, заливках -- для получения гладкой, приятной на вкус, не расслаивающейся на фракции эмульсии; в сбитых кремах -- для предотвращения выделения воды при замораживании; в производстве пива -- для контроля пенообразования в заданных пределах.

Концентрация альгинатов в пищевых продуктах составляет от 0,1 до 1,0 %. По официальным рекомендациям ФАО/ВОЗ суточное потребление человеком альгиновых кислот и их солей может достигать 25 мг/кг массы тела (в пересчете на свободную альгиновую кислоту).

Пирофосфат натрия кислый двухзамещенный используется для стабилизации картофельной крупки в смеси с лактатом и хлоридом кальция. Двухзамещенный кислый пирофосфат натрия используют также в колбасном производстве для улучшения консистенции колбас: изделия получаются более сочными и эластичными.

Хлористый кальций (хлорид кальция) применяется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора, пластификатора.

Многие применяемые в качестве эмульгаторов и стабилизаторов вещества являются пищевыми компонентами или их получают из растений, употребляемых в пищу, в связи, с чем они относительно безвредны для человека.

8. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ДОБАВКИ К ПИЩЕ

Биологически активные вещества являются объектом исследования науки о здоровье человека -- фарманутриэкологии. Научный подход к понятию "здоровье" должен быть количественным. С этой точки зрения здоровье -- сумма "резервных мощноск и основных функциональных систем человека.

Пища -- главный источник биологически активных веществ. В древности природные продукты не разделяли на пищевые и лекарственные. Гиппократ в книге "О ветрах" писал: "Какое лекарство от голода?... очевидно, то, что утоляет голод. Но это де пища, поэтому в ней и заключается лекарство. Авиценна в "Каноне врачебной науки" чуть ли не через каждые три страницы упоминал о "лекарственной пище" и "пищевых лекарствах". В традиционной медицине стран Юго-Восточной Азии очень мало токсичных лекарств, однако среди них множество растений, используемых в пищу.

По классификации Авиценны, не потерявшей значения и в наши дни, действие лекарств подразделяют на четыре степени:

эффект принятого лекарства не ощутим;

лекарства действуют сильнее, но не настолько, чтобы принести вред;

лекарства причиняют явный и существенный вред;

лекарства губят и разрушают.

С учетом таких различий науку о лекарствах -- фармакологию -подразделяют на фармакотерапию и фармакосанацию. Фармакотерапия занимается изучением способов лечения болезней с помощью лекарств. Фармакосанация исследует действие биологичски активных веществ, которые поступают в организм с пищей или в виде лекарственных препаратов, предназначенных для повышения устойчивости к различным неблагоприятным воздействиям профилактики заболеваний и нормализации измененных функций организма.

В соответствии с задачами использования биологически активных веществ здоровыми людьми и характером их действия фармакосанация может быть разделена на три подвида:

алиментарная. Рассматривает роль биологически активных веществ, поступающих в организм с пищевыми продуктами. Наиболее важными ее объектами являются чай, кофе, сахар и сахарозаменители, безалкогольные напитки, плоды, овощи, пряности и приправы, вина и различные настойки на их основе;

медицинская. Исследует полезные и вредные аспекты действия биологически активных веществ на память, зрение и слух, поведение и профессиональную деятельность человека, а также роль биологически активных, в том числе лекарственных, веществ в профилактике инфекционных и неинфекционных заболеваний (гриппа, атеросклероза, ожирения и т.д.);

специальная. Изучает действие веществ на людей, находящихся в трудных и экстремальных условиях длительных экспедиций, на высокогорье, под водой, в воздухе, под землей, на Севере, в тропиках и космосе.

С чаем и кофе в организм человека идет постоянный в течение жизни поток биологически активных веществ. В чайном листе и кофейных зернах много органических и неорганических соединений, в том числе микроэлементов. Среди них важное место занимают дубильные вещества, эфирные масла, органические кислоты, флавоны, стерины, витамины А, В1, В2, РР и особенно Р и С. Так, за 60 лет англичанин потребляет с чаем около 150 кг экстрактивных веществ, а американец -- около 800 кг с кофе. Наиболее сильно действующее вещество обоих напитков -- кофеин. Это лекарственное вещество совершенно определенного и довольно сильного действия. Англичанин, например, выпивая ежегодно 5 кг чая, получает за этот период в среднем 130 г кофеина. Потребление такого количества кофеина в виде лекарства вызвало бы пристрастие к нему. С кофе или чаем кофеин попадает в организм не в чистом виде, а в комплексе с другими экстрактивными веществами. Эти же вещества определяют и некоторые различия в действии чая и кофе. Кофе действует более ярко, но менее продолжительно. Однако злоупотребление как кофе, так и чаем может вызвать отрицательные явления.

Безалкогольные напитки используются издавна всеми народами. Их количество огромно, рецептуры передаются из поколения в поколение. При этом используются различные растения, обычно тонизирующие.

Оптимальные дозы тонизирующих средств определяются в наблюдениях по изменению количественных и качественных показателей при выполнении различных видов работы. На основании результатов таких исследований установлены оптимальные дозы экстракта элеутерококка, лимонника, аралии, женьшеня и многих других видов растений.

Последние годы характеризуются бурным развитием новой, пограничной между наукой о питании и фармакологией области знаний, которую можно назвать фармаконутрициологией. Предпосылками для ее развития являются:

успехи собственно нутрициологии, расшифровавшей роль и значение для жизнедеятельности человека отдельных пищевых веществ, включая так называемые микронутриенты, и доказавшей, что в экономически развитых странах достижение оптимальной обеспеченности всех групп населения энергией и пищевыми веществами практически возможно лишь при широком использовании биологически активных добавок к пище;

успехи биохимии и биотехнологии, позволившие получать в достаточно очищенном виде биологически и фармакологически активные компоненты практически из любого биосубстрата (микроорганизмы, растения, животные);

успехи фармакологического комплекса, расшифровавшего механизм действия и особенности биотрансформации многих природных соединений и создавшего новые технологии получения их эффективных лекарственных форм.

Немаловажен и экономический аспект -- слишком дорог и длителен путь от открытия молекулы лечебного вещества до производства лекарства на его основе. Значительно короче, дешевле и в ряде случаев не менее эффективен путь от обнаружения выраженной биологической активности у биосубстрата до создания БАД. Именно в этом заключаются сложность, острота и спорный характер проблемы -- где граница между БАД и лекарством? Наконец, нельзя не подчеркнуть наличие у части населения субъективного, психологического фактора -- отрицание всего искусственного, синтетического, боязнь "химии" и, наоборот, вера в силу природы, натуральные продукты и препараты, древние рецепты.

Здоровье человека в значительной степени определяете; пищевым статусом, т.е. степенью обеспеченности организма энергией и целым рядом (в первую очередь эссенциальных) пищевых веществ. Здоровье может быть достигнуто и сохранено только при условии полного удовлетворения физиологических потребность организма в энергии и пищевых веществах. Любое отклонение с так называемой формулы сбалансированного питания приводит определенному нарушению функций организма, особенно если эти отклонения достаточно выражены и продолжительны во времени.

Рассматривая динамику изменения структуры питания человека в историческом аспекте, можно четко выделить три общие населения всех индустриально развитых стран, явно неблагоприятные тенденции:

избыточное потребление жиров;

значительное увеличение потребления сахара и соли;

существенное уменьшение потребления крахмала и пищевых волокон.

Изучение состояния фактического питания различных групп детского и взрослого населения в различных регионах России, оценка пищевого статуса и его влияния на состояние здоровья, обоснование и реализация практических мероприятий по рационализации питания детей и взрослых -- вот круг наиболее актуальных и приоритетных проблем науки о питании в современной России.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ БАД

Биологичеки активные добавки к пище -- это концентраты натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ (включая эссенциальные пищевые вещества), предназначенные для непосредственного приема и/или введения в состав пищевых продуктов.

БАД получают из растительного, животного, минерального сырья, а также химическими или биотехнологическими способами. К ним относятся и бактериальные препараты (эубиотики), оказывающие регулирующее действие на микрофлору желудочно-кишечного тракта (рисунок 8.1).

Нутрицевтики - эссенциальные нутриенты - представляют собой природные ингредиенты пищи. Это витамины или их близкие предшественники (например, ?-каротин и другие каротиноиды); полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) семейства ?-3 и другие; некоторые минеральные вещества и микроэлементы -железо, кальций, селен, цинк, йод, фтор; отдельные аминокислоты; некоторые моно- и дисахариды; пищевые волокна (целлюлоза, пектины и т.п.).

Использование нутрицевтиков позволяет:

достаточно легко и быстро ликвидировать дефицит эссенциальных пищевых веществ, повсеместно обнаруживаемый у большинства взрослого и детского населения России;

в максимально возможной степени индивидуализировать питание конкретного здорового человека в зависимости от потребностей организма, существенно отличающихся не только по полу, возрасту, интенсивности физической нагрузки, но и в связи с генетически обусловленными особенностями биохимической конституции отдельного индивидуума, его биоритмами, физиологическим состоянием (беременность, лактация, эмоциональный стресс и т. п.), а также экологическими условиями зоны обитания;

максимально удовлетворить измененные физиологические потребности в пищевых веществах больного человека, а также по принципу метаболического шунтирования -- обойти поврежденное патологией звено метаболического конвейера;

повысить за счет усиления элементов ферментной защиты клетки неспецифическую резистентность организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды у населения, проживающего в экологически неблагополучных регионах, в частности загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС;

Рисунок 8.1 - Функциональная роль биологически активных добавок-нутрицевтиков

усилить и ускорить связывание и выведение ксенобиотике: организма;

направленно изменить путем воздействия прежде всего на ферментные системы метаболизма ксенобиотиков промежуточный обмен отдельных веществ, в частности токсикантов.

Иными словами, применение БАД-нутрицевтиков является эффективной формой первичной и вторичной профилактики, а также лечения таких широко распространенных хронических заболеваний, как ожирение, атеросклероз и другие сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные новообразования, иммунодефицитные состояния.

Нормативно-законодательной базой, регламентирующей разработку, применение и безопасность БАД, являются:

Положение о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 5 июля 1994 г. № 625;

Положение о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации № 680, утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 1998 г.;

Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации № 117 от 15.04.97 г. "О порядке экспертизы и гигиенической сертификации биологически активных добавок к пище";

Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации № 21 от 15.09.97 г. "О государственной регистрации биологически активных добавок к пище";

Методические указания Федерального центра Госсанэпиднадзора Минздрава России от 01.01.99 г. "Определение безопасности и эффективности биологически активных добавок к пище".

Импортируемые БАД должны сопровождаться гигиеническим сертификатом, в котором указывается, что данное вещество выработано в соответствии с международными требованиями GMP (Good Manufacture Practice), стандартами ISO 9000, 9001, 9002 или Сертификата Международной организации EuroNett.

БАД - ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ БЕЛКА И АМИНОКИСЛОТ

Рассмотрение конкретных примеров разработанных, выпускаемых в промышленных масштабах и нашедших достаточно широкое практическое применение БАД, безусловно, следует начать с характеристики этой группы нутрицевтиков. Как правило, они выпускаются в виде полноценных, легкоусвояемых, готовых к употреблению сухих белково-жиро-углеводно-витаминно-минеральных пищевых смесей, содержащих достаточно высокие концентрации яичных, молочных и соевых белков с аминокислотным скором более 1 % и усвояемостью 95 %.

Основное назначение этих добавок -- дополнительное обогащение обычного (традиционного) рациона белком и незаменимыми аминокислотами, прежде всего лизином. К ним относятся, например, смеси Complete (компания Food-Link, Великобритания), Nutri-Bev (компания ADM, США) или Thermogenic Formula I (компания Herbalife, США). Смеси Thermogenic Formula 1, равно как и Dietta Mini (компания MediNet International Ltd., Финляндия), могут использоваться в качестве специализированного питания для замены отдельных приемов пищи при снижении массы тела. Отечественные высокобелковые пищевые смеси "Фортоген-50" и "Фортоген-75" (компания "Нутритек", Россия), а также их зарубежные аналоги Super Gainers Fuel (компания Twinlab, США) и Supro-dry Beverage (компания Protein Technologies International, США) применяются как специализированные продукты для спортсменов с целью наращивания мышечной массы. Причем некоторые из них обогащены разветвленными аминокислотами и кератином, препятствующими катаболизму мышечных белков на энергетические цели.

К белковым пищевым отечественным смесям лечебно-профилактической направленности относятся "Нутризон" (совместное производство компаний "Нутриция" и "Нутритек", Нидерланды -- Россия), "Гепамин" (АОЗТ "Академия-Т", Россия) и "Вазаламин" (МБЦ Института биорегуляции и геронтологии, Россия). Первый продукт используется в качестве полноценного зондового питания для всех категорий больных, а два остальных -- для дополнительного лечебного питания соответственно при хронических заболеваниях печени и сосудистой патологии.

БАД - ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПНЖК И ФОСФОЛИПИДОВ

В последнее время они привлекают к себе особое внимание. Это обусловлено, с одной стороны, дефицитом ПНЖК и фосфо-липидов, с другой -- исключительной эффективностью как в профилактике, так и в лечении нарушений липидного обмена, в частности атеросклероза.

ПНЖК относят к эссенциальным факторам питания, и их содержание должно постоянно составлять от 4 до 6 % энергетической ценности. При этом очень важно, чтобы соотношение ПНЖК семейств со-6 и со-3 в рационе здорового человека составляло 10 : 1, а в случаях патологии липидного обмена -- 5 : 1 и даже 3:1. Анализ же результатов мониторинга за фактическим питаниемнием населения свидетельствует о том, что реально эти ПНЖ-поступают в организм в соотношении от 10: 1 до 30: 1. Иными словами, мы постоянно испытываем дефицит ПНЖК семейства ?-3 (L-линоленовая, эйкозанпентаеновая и докозангексеновая кислоты), биологическая роль которых, как и ПНЖК семей" ?-6, обусловлена участием в структурно-функциональной организации клеточных мембран (в частности, обеспечении белок-липидных взаимодействий) и в качестве предшественников -- в биосинтезе значительной группы медиаторов-эйкозаноидов (простациклинов, простагландинов, тромбоксанов, лейкотриеноп др.) через ферментные системы так называемого эйкозаноидного каскада.

К сожалению, природные источники ПНЖК семейства ?-3 (соевое масло -- соотношение ПНЖК ?-6 и ?-3 равно 8; льняное масло -- 5) редко используются в питании россиян. Единственным выходом в этой ситуации является постоянное и широкое применение БАД - концентратов ПНЖК ?-3 (соотношение ПНЖК ?-6/ПНЖК ?-3 составляет 0,05 -- 0,08). К ним относятся "Эйконол", "Эйковит", "Эйфитол" (НИИ "Тринита", Россия), "Полней" (АО "Полней", Россия), Moller's Iran (Peter Moller, Норвегия), Cod Liver Oil (Islannin Kalanmaksa Oljy, Исландия) и др.

При этом следует иметь в виду, что при ряде патологических состояний в существенной степени ингибируется процесс десатурации поступающих с пищей линолевой и L-линоленовой кислот и тем самым уменьшается образование присущих мембранным липидам соответственно арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот. В этих случаях единственным выходом представляется использование нутрицевтиков -- концентратов ПНЖК ?-3 -в качестве обходного метаболического шунта. Указанные БАД высокоэффективны при различных формах гиперлипопротеинемий, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, тромбозах, сахарном диабете, некоторых иммунодефицитных состояний и др.

Накоплен достаточно обширный фактический материал, свидетельствующий о высокой эффективности БАД, содержащих фосфолипиды. Обогащение рациона фосфолипидами в значительной степени способствует усилению активности антиоксидантных систем организма, нормализации процесса транспорта липидов в кровотоке, репарации клеточных мембран, активации иммуно-компетентных клеток и усилению процесса всасывания жиров в кишечнике.

В настоящее время в России осуществлена разработка и начат промышленный выпуск нескольких видов таких БАД -- "Тонус", "Супертонус", "Витол" (АО "Экотех") и "Мослецитин" (НИИ мед-биохимии РАМН).

БАД ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВИТАМИНОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Витаминные добавки к пище давно и хорошо известны и очень широко используются в повседневной и медицинской практике. В настоящее время ассортимент витаминсодержащих БАД как отечественного, так и особенно зарубежного производства в России представлен исключительно обширно. Основанием для этого являются:

повсеместно выявляемый существенный дефицит витаминов в питании детей и взрослых, граничащий нередко с клиническими проявлениями гиповитаминозов (установлен благодаря проведению беспрецедентных по масштабам эпидемиологических исследований в рамках программы ГКНТ в 1980-- 1990-е гг.);

повысившийся в последнее время уровень образования населения в вопросах профилактики гиповитаминозов и значения витаминов в сохранении и поддержании здоровья, способствующий, в свою очередь, усилению спроса на эти виды БАД;

реальные успехи витаминологии, а также витаминной, пищевой и фармацевтической отраслей промышленности, позволившие создать широкий спектр витаминных препаратов, витаминизированных напитков и продуктов, которые направлены на удовлетворение потребностей в этих микронутриентах любых категорий здоровых и больных людей -- детей всех возрастных групп, людей пожилого возраста, беременных женщин и кормящих матерей, женщин в различные периоды жизненного цикла, мужчин различных профессиональных групп, спортсменов различной квалификации, населения контаминированных территорий и др.

Примечательно, что, несмотря на обилие форм препаратов и фирм, их производящих, основные субстанции (т.е. собственно витамины) изготовляются очень ограниченным числом компаний, лидером среди которых, безусловно, является компания "Гофман Ля Рош" (Австрия). Это в определенной степени гарантирует безопасность и высокое качество большинства известных в России витаминсодержащих БАД.

Одной из наиболее эффективных форм БАД являются сухие витаминизированные напитки, обеспечивающие возможность хорошей сохранности витаминов, минимизации их потерь в процессе производства и хранения, их точной дозировки и удобства использования. Примером такого напитка является весьма популярный в настоящее время "Золотой шар", выпускаемый компанией "Валетек" (Россия) и покрывающий за один прием (стакан) от 30 до 50 % суточной потребности взрослого человека в 12 витаминах.

В последние годы ведущие компании мира, выпускающие витаминные препараты и БАД, расширяют производство сложных комплексных витаминно-минеральных БАД. В их состав наряд с витаминами включены многие эссенциальные минеральные вещества и элементы в высокоусвояемых (в частности, биотранс-формированных) формах. Такой подход абсолютно обоснован весьма удобен для потребителя.

По мере накопления научных фактов о биологической роли отдельных элементов и уровне обеспеченности ими населения число микроэлементов, включаемых в комплексные БАД, постоянно возрастает. Одним из "последних" по времени включения в такие БАД микроэлементов является селен. Многочисленные экспериментальные данные последних лет не только требуют отнесения селена к числу эссенциальных микроэлементов, но и позволяют считать его одним из наиболее перспективных антиканцерогенных факторов пищи. В рамках реализации специальной международной программы ГКНТ, посвященных проблеме БАД вообще и селена в частности, в Институте питания РАМН и Институте биофизики Минздрава России получен ряд приоритетных данных о защитной роли селена при воздействии радиации и таких контаминантов пищи, как трихотеценовые микотоксины и N-нитрозоамины. При этом селен в биотрансформированной форме не только снижал токсические эффекты при указанных воздействиях, но и подавлял эндогенный синтез канцерогенных N-нитрозо-соединений и достоверно предотвращал развитие отдаленных последствий (лейкемии и злокачественных новообразований) у облученных животных.

Практической реализацией этих фундаментальных исследований явилось создание отечественной БАД "Биоселен", промышленный выпуск которой осуществляет ТОО "Дрожжевой завод" (Ростов- на-Дону).

БАД - ПАРАФАРМАЦЕВТИКИ

Итак, мы рассмотрели БАД -- нутрицевтики как дополнительные источники основных пищевых веществ и микронутриентов. В заключение следует отметить новую, весьма интересную тенденцию в мире БАД -- создание комплексных систем, как, например, "Гербалайф", "Нутрипауэр", "Энрич", "Биттнер", включающих все основные виды нутрицевтиков -- источников белка и энергии, витаминно-минеральный, липидный комплексы, пищевые волокна.

Переходя к характеристике этой группы, уместно процитировать Алексея Алексеевича Покровского о том, что "пищу следует рассматривать не только как источник энергии и пластических веществ, но и как весьма сложный фармакологический комплекс".

Парафармацевтики, как правило, являются "минорными" компонентами пищи. К ним относятся органические кислоты, био-флавоноиды, кофеин, биогенные амины, регуляторные ди- и оли-гопептиды, рад олигосахаридов и многие другие так называемые натурпродукты. К этой же категории, несомненно, могут быть отнесены и БАД, способствующие уменьшению суммарной энергетической ценности рациона или регулирующие аппетит и нашедшие широкое применение для профилактики и лечения ожирения. Весьма перспективны эубиотики -- группа БАД, обеспечивающих поддержание нормального состава и функциональной активности микрофлоры кишечника (рисунок 8.2).

Значительно более проблематично отнесение к БАД веществ, получаемых из природного сырья и используемых для регуляции или стимуляции пищеварительной, выделительной, секреторной и некоторых других функций организма, а также в качестве так называемых адаптогенов. Одним из важнейших, если не единственным, критерием в этом случае является количественная оценка конечного эффекта: если регуляция или стимуляция функций осуществляются в физиологических границах нормы, то это БАД; если ответная реакция выходит за эти границы, то это лекарство. Возникает вопрос: где граница между БАД и лекарством?

Обсуждая проблему использования БАД для регуляции физиологических функций организма, целесообразно вновь вернуться к характеристике питания древнего человека. С высокой долей вероятности можно предположить, что древний человек с огромным количеством разнообразной растительной пищи получал и значительные количества присущих растениям биологически активных компонентов -- гликозидов, алкалоидов, фенольных соединений, биогенных аминов и др. Они либо непосредственно, либо после активации цитохром-Р-450-содержащими и другими ферментными системами метаболизма ксенобиотиков, либо через системы эндогенной регуляции взаимодействовали с клетками и органами-мишенями, осуществляя тем самым экзогенную регуляцию функциональной активности.

Изменение структуры питания и "достижения" пищевой индустрии почти полностью отсекли поток экзогенных регуляторов и лишили человека этой, по-видимому, достаточно эффективной формы симбиоза с природой. Почему бы не предположить, что широкое применение БАД парафармацевтического ряда является попыткой человека на новом витке спирали своего развития вновь прийти к гармонии с природой и существенно расширить свои адаптационные возможности в условиях постоянно нарастающего техногенного, физического, химического и эмоционального стресса.

Есть все основания полагать, что в мировой медицинской практике внимание и интерес к БАД будут возрастать. В пользу этого говорят практически неисчерпаемые возможности биоресурсов Земли как потенциальных источников биологически активных веществ.

БАД - ЭУБИОТИКИ

В последние годы как в научной литературе и официальных документах, посвященных микроэкологии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), так и в повседневной жизни широкое распространение получили названия "пробиотики", "пребиотики", "пробиотические продукты", "эубиотики".

Большинство специалистов и исследователей относят к пробиотикам -- эубиотикам представителей нормальной микрофлоры кишечника, бифидобактерии и молочнокислые микроорганизмы рода Lactobacillus. Их иногда называют классическими пробиотиками.

БАД -- эубиотики делят на две большие группы:

на основе чистых культур микроорганизмов - пробиотики, симбиотики или мультипробиотики;

смешанного состава (с добавлением аминокислот, микроэлементов, моно- и дисахаридов и т.д.) -- синбиотики.

Функциональная роль эубиотиков направлена на:

колонизацию желудочно-кишечного тракта пробиотическими микроорганизмами, проявляющими антагонизм в отношении условно-патогенных и патогенных бактерий, вирусов, грибов и дрожжей;

улучшение нарушенного баланса микроорганизмов в кишечнике и устранение дисбактериозов и дисбиозов в целом;

ускорение рециркуляции эстрогена, экскретирующегося в желудочно-кишечный тракт с желчью;

оптимизацию пищеварения и нормализацию моторной функции кишечника путем выработки субстанций, оказывающих морфокинетическое действие;

регуляцию времени прохождения пищи по желудочно-кишечному тракту за счет участия в метаболизме желчных кислот, ингибирования синтеза серотонина;

предотвращение негативного влияния радиации, химических загрязнителей пищи, канцер

БАД -- эубиотики делят на две большие группы:

на основе чистых культур микроорганизмов - пробиотики, симбиотики или мультипробиотики;

смешанного состава (с добавлением аминокислот, микроэлементов, моно- и дисахаридов и т.д.) -- синбиотики.

Функциональная роль эубиотиков направлена на:

колонизацию желудочно-кишечного тракта пробиотическими микроорганизмами, проявляющими антагонизм в отношении условно-патогенных и патогенных бактерий, вирусов, грибов и дрожжей;

улучшение нарушенного баланса микроорганизмов в кишечнике и устранение дисбактериозов и дисбиозов в целом;

ускорение рециркуляции эстрогена, экскретирующегося в желудочно-кишечный тракт с желчью;

оптимизацию пищеварения и нормализацию моторной функции кишечника путем выработки субстанций, оказывающих морфокинетическое действие;

регуляцию времени прохождения пищи по желудочно-кишечному тракту за счет участия в метаболизме желчных кислот, ингибирования синтеза серотонина;

предотвращение негативного влияния радиации, химических загрязнителей пищи, канцерогенов, загрязненной воды за счет повышения неспецифической иммунорезистентности.

Последняя функция пробиотиков в настоящее время вызывает особо повышенный интерес. Исследователями проводится поиск штаммов с наиболее выраженными свойствами. Установлено, что помимо лактобацилл иммуностимулирующим и антинеопласти-ческим действием в результате повышения неспецифической ре-зистентности обладают микроорганизмы Lactococcus, Enterococcus, Micrococcus, Streptococcus, Bifidobacterium, Propionibacterium, Eubacterium, Saccharomyces boulardii и Bacillus. На основе культур этих микроорганизмов созданы биопрепараты для клиники и кисломолочные продукты. В литературе появились новые термины, характеризующие их: "симбиотики" (от слова "симбиоз") и "мультипробиотики".

Считают, что каждый штамм мультипробиотиков в кишечнике отыскивает наилучшие условия и занимает свойственную ему микроэкологическую нишу -- биотоп.

Кроме симбиотиков широко применяются БАД -- эубиотики смешанного состава. Это комплексы пробиотиков, в том числе мультиштаммовых, с различными так называемыми пребиотичес-кими веществами -- синбиотики.

Пребиотики -- вещества, в большинстве своем не адсорбируемые в кишечнике человека, но благотворно влияющие на организм путем селективной стимуляции роста или активизации метаболизма полезной микрофлоры. Пребиотики -- это стимуляторы, или промоторы, пробиотиков.

В синбиотики включаются пищевые волокна, иммуномодуля-торы, ферменты, микроэлементы, растительные добавки, перечень которых очень быстро растет. Активными пребиотиками являются бифидобактерии, реже Lactobacillus, а по данным некоторых авторов -- и Enterococcus faecium.

Большинство зарубежных авторов относят к пребиотикам оли-госахариды: фруктоолигосахариды, фруктаны, в том числе инулин, глюкоолигосахариды, глюканы и декстраны, галактозы и др. В качестве пребиотиков могут быть отдельные витамины и их производные (пантотеновая кислота и ее производные пантетеин и S-сульфопантетеин), активные иммунные белки -- лактоглобулины, гликопептиды и др.

9. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК

Мутагенез -- явление усиления спонтанного мутирования под влиянием агентов различной природы. Типичными физическими факторами, вызывающими индукцию мутаций, являются ионизирующее и ультрафиолетовое облучение, химическими - нитрозопроизводные и алкилирующие агенты, биологическими -вирусы. Кроме того, есть убедительные основания полагать, что существенными факторами, вызывающими возникновение мутаций у человека, могут явиться стрессовые нагрузки и другие состояния, сопровождающиеся нарушениями естественной антиоксидантной защиты организма.

Биологические и медицинские последствия мутагенеза представляют серьезную угрозу здоровью и жизни человека. Индуцированные мутации ответственны за возникновение врожденных пороков развития, наследственных и онкологических заболеваний. С ними связывают преждевременное старение и бесплодие. Массированное воздействие мутагенов на генетические структуры может явиться причиной генетического вырождения человека как биологического вида. К сожалению, несмотря на серьезнейшую угрозу для жизни и здоровья человека со стороны индуцированного мутагенеза, оценка мутагенных свойств пищевых добавок не является необходимым условием их внедрения в практику. В связи с этим вопрос генетической безопасности их применения остается открытым.

Совершенно очевидно, что пищевые добавки с мутагенными и комутагенными свойствами, усиливающими действие мутагенов, присутствующих в среде, представляют серьезную опасность. Вместе с тем пищевая добавка может ослаблять мутагенные эффекты т. е. проявлять антимутагенные свойства. И на основе пищевых добавок с антимутагенными свойствами возможна разработка продуктов, способных снижать риск воздействия на генетические структуры человека. Исследованию на мутагенную активность подвергнуты далеко не все использующиеся пищевые добавки. Однако даже эта ограниченная работа позволила выявить мутагенные соединения практически среди всех классов пищевых добавок.

Антиокислители. Это наиболее хорошо исследованная в генетическом отношении группа пищевых добавок. Полученные результаты довольно противоречивы, но дают достаточно оснований полагать, что применение бутилгидрокситолуола (Е 321) и особенно бутилгидроксианизола (Е 320) может быть небезопасно.

Ароматизаторы. Коричный альдегид, применяемый как ароматизирующий агент, проявил мутагенные свойства в экспериментах на мышах и крысах. Пищевые ароматизаторы из лука и чеснока были мутагенны в экспериментах на бактериях.

Консерванты. Исследования хлорида олова (Е 512), применяемого в ряде стран, показали его генотоксичность в микробиологических тестах. Формальдегид (Е 240) проявит мутагенные свойства в микробиологических тест-системах, индуцировав генные мутации в клетках китайского хомячка in vitro и хромосомные мутации в культуре клеток человека. Имеются сообщения о мутагенной активности нитрита натрия и бактериального ингибитора для вин и соков бисульфита натрия. Разработанный в Японии консервант AF-2 -- производное нитрофурана -- запрещен к применению в связи с наличием мутагенных свойств.

Более сложные результаты получены в отношении сорбиновой кислоты и ее солей (Е 200 --Е 202). Первоначально было показано, что они индуцируют мутации в культивируемых эукариотических клетках. И хотя в дальнейшем эти результаты не нашли подтверждения, однако было отмечено, что перечисленные агенты могут приобретать генотоксические свойства в результате окисления. Консервант тиабендазол (Е 233) проявит мутагенные свойства в экспериментах на клетках китайского хомячка in vitro, но был неактивен в микроядерном тесте на мышах.

Красители. Мутагенную активность продемонстрировали основной красный, метиловый красный, судан 4, метиловый оранжевый, конго красный, ализариновый красный В, эриохром, триптофановый синий, синий Эванса, пищевой зеленый S (Е 142) и пунцовый SX (Е 125). В культурах клеток установлены мутагенные свойства метанилового желтого, оранжевого 11 и флоксина. "Сахарный колер" (Е 150а и Е 150с) способен вызывать хромосомные мутации в культивируемых клетках млекопитающих, но не обладает генотоксической активностью в экспериментах на млекопитающих. Тартразин был мутагенен в культуре лимфоцитов периферической крови. В то же время тартразин, а также индигокармин (Е 132), сансет желтый ("солнечный закат" FCF, Е 110), азорубин (Е 122) и патентованный V (Е 131) не были активны в экспериментах на мышах.

Подсластители. Сведения о многочисленных исследованиях сахарина и его солей (Е 954) достаточно противоречивы. Одни авторы указывают на наличие у сахарина мутагенных свойств, другими подобные эффекты не обнаружены. В наших исследованиях, посвященных изучению мутагенности сахарина, а также цикла-мата (Е 952), ацесульфама (Е 950) и аспартама (Е 951), не выявлена мутагенная активность указанных пищевых добавок в экспериментах на мышах.

Другие пищевые добавки. Пиколинат хрома продемонстрировал выраженную мутагенную активность в экспериментах на культивируемых эукариотических клетках, бромат калия (Е 924) обладал аналогичным эффектом в экспериментах на крысах.

Исследования комутагенной активности большинства пищевых добавок до сих пор остаются за пределами внимания исследователей. Работы в этом направлении носят единичный характер. В то же время известные сведения позволяют уверенно утверждать, что комутагенные свойства присущи целому ряду пищевых добавок. Таннины (Е 181) проявили комутагенную активность по отношению к цитогенетическим эффектам митомицина С в ряде экспериментов, проведенных на эукариотических тест-системах. Выявлен синергизм мутагенных эффектов формальдегида (Е 240) и нитрозометилмочевины.

Такое общеупотребляемое соединение, как аскорбиновая кислота (Е 300), продемонстрировало способность усиливать повреждающее действие блеомицина на хромосомы культивируемых лимфоцитов человека, а также комутагенную активность относительно некоторых металлов в экспериментах на мышах.

В этой связи уместно рассмотреть другие примеры комутагенности витаминов, которые рекомендуются сегодня для обогащения пищевых продуктов. Витамин Е увеличивает мутагенность блеомицина и этилметансульфоната. Витамин В2 обладает аналогичным эффектом по отношению к соединениям хрома, а витамин А усиливает мутагенное действие этилметансульфоната.

АНТИМУТАГЕННЫЕ СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК

В настоящее время все большее распространение получает идея о том, что ряд пищевых добавок может одновременно с технологическими функциями выполнять роль хемопревенторов, т.е. увеличивать устойчивость человека к разнообразным воздействиям, в том числе мутагенным. Немаловажную роль в формирование этой точки зрения сыграли позитивные результаты, установленные при изучении антимутагенных свойств пищевых добавок и витаминов, которые используются для обогащения пищевых продуктов.

Антиоксиданты. Сегодня имеется достаточно большое количество сведений, указывающих, что бутилгидрокситолуол (Е 321) бутилгидроксианизол (Е 320), пропилгаллат (Е 310), этоксю (Е 324) обладают антимутагенными свойствами. Первые два единения ингибируют мутагенный эффект бенз(а)пирена в культивируемых клетках млекопитающих. Последний с дозовой зависимостью снижает и полностью устраняет повреждающее деист циклофосфана на клетки костного мозга и сперматогонии млекопитающих.

Достаточно сведений получено об антимутагенности аскорбиновой кислоты, эффективно снижающей генотоксическое действие лекарства циклофосфамида и инсектицида диметоата, пестицидов эндосульфана, фосфомедона, манкозеба, а также антиамебного препарата дийодгидроксихинолина и бенз(а)пирена.

Витамин Е снижает число хромосомных повреждений, индуцированных бенз(а)пиреном и блеомицином.

Витамин А снижает мутагенность афлатоксина В1, циклофосфамида метилнитрозамина, бенз(а)пирена, лекарства клофаземина.