"Белково-полбяной" хлеб повышенной пищевой ценности функционального, лечебно-профилактического и специального назначения

Несбалансированность и недостаточность рационов питания по жизненно необходимым микро- и макронутриентам является в настоящее время массовым и постоянно действующим фактором, отрицательного влияющим на здоровье, развитие и жизнеспособность всех наций. Доказано, что основными причинами роста и распространения хронических неинфекционных заболеваний (атеросклероза, инсулинозависимого сахарного диабета, ожирения, артериальной гипертонии, метаболической иммунодепрессии, аутоиммунных заболеваний, заболеваний опорно-двигательного аппарата, онкологической патологии и пр.), занимающих ведущее место в структуре заболеваемости и среди причин смертности, являются круглогодичные дефициты эссенциальных (жизненно необходимых) макро- и микронутриентов в питании всех категорий россиян.

Основные причины этого: комплексные воздействия на организм человека экопатогенов и психосоциальных стрессов, современная индустрия производства продуктов питания, ориентация многих врачей на использование синтетических фармакологических средств в реабилитационных и профилактических программах, рекомендации врачей по снижению объёмов и энергоёмкости пищевых рационов на фоне снижения физической активности, усугубляющие недостаток обеспечения организма современного человека жизненно необходимыми микронутриентами.

Концепция "Функциональное питание" как самостоятельное научно-прикладное направление в области здорового питания в современном терминологическом плане сложилась в начале 90-х годов. С современных позиций под термином "функциональные пищевые продукты (ФПП)" понимают такие продукты питания, которые предназначены для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения с целью снижения риска развития заболеваний, связанных с питанием, сохранением и улучшением здоровья за счёт наличия в их составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов.

Доказанная необходимость и полезность включения функциональных пищевых продуктов в рационы питания для их оптимизации и персонификации, профилактика алиментарно-зависимых заболеваний может служить основой для реализации задач по формированию здорового образа жизни и активного долголетия.

Для решения комплекса этих мероприятий приняты "Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020г", утверждённые распоряжением Правительства РФ от 25 октября 2010г №1873-р.

Предметом настоящего проекта являлись научно-прикладные исследования в области технологии производства хлеба и хлебо-булочных изделий функционального назначения. Этот выбор был сделан не случайно. Известно, что зерновые составляют основу мировой продовольственной системы. Более того, нутриционисты советуют удерживать зерновые как центральную часть нашей диеты из-за их высокого содержания комплекса углеводов. Не менее важным обстоятельством является их большая пребиотическая бифидогенная способность. Наконец, поскольку они потребляются ежедневно в постоянных количествах, хлеб и зерновые для завтраков являются хорошими кандидатами для обогащения витаминами, минеральными и другими нутриентами. Это исключительно важно для корректировки пищевой ценности наших рационов.

Традиционные хлебобулочные продукты для массового потребления имеют несбалансированные аминокислотный, минеральный, белково-углеводный состав: содержат мало белка и много углеводов; имеют дефицит незаменимых аминокислот, в частности лизина, треонина. Имеют дефицит триптофана. Содержат мало витаминов, пищевых волокон и клетчатки. В современные сорта хлебов часто вводят дополнительные добавки хлебопекарных дрожжей и глютена, что может вызывать различные формы аллергии, особенно у детей, нарушение кислотно-щелочного баланса, отрицательно сказываться на микрофлоре кишечника. У современных хлебобулочных изделий высокий гликемический индекс, они часто содержат в рецептуре сахара̀ что создает нагрузку на поджелудочную железу и является непригодным для питания детей и лиц, страдающих диабетом и ожирением. Формирует у здоровых людей латентную форму сахарного диабета. Современные технологии хлебопекарной отрасли также отличаются включением в хлебобулочные изделия улучшителей, консервантов, ароматизаторов, стабилизаторов.

Такие продукты не подходит для питания людей, имеющих те или иные нарушения здоровья, а также детей и людей, ведущих здоровый образ жизни, занимающихся спортом, людей, соблюдающих пост.

Стоит отметить, что хлеб – продукт ежедневного рациона, а значит является мощным фактором, влияющим на состояние здоровья. Кроме вышеописанных рисков краткосрочной перспективы, можно представить риски долгосрочной перспективы: нарушение микрофлоры кишечника и недостаток пищевых волокон = нарушение иммунитета = аутоиммунные заболевания, метаболические, вирусные и другие болезни. Кишечник – это целая фабрика. Кишечник называют "вторым мозгом", в нем мощнейшая энтеральная нервная система. В нем должны не только усваиваться, но и синтезироваться различные микронутриенты. При нарушениях микробиотического состава, нарушениях кислотно-щелочного баланса, понижается всасываемость витаминов и минералов, нарушаются процессы синтеза ферментов и гормонов.

Мало известно о попытках сделать хлебо-булочные изделия функциональными, хотя пищевые биотехнологии относятся к приоритетным направлениям развития.

Задачей изобретения "белково-полбяного" хлеба и хлебобулочных изделий было создание сбалансированных изделий высокого качества повышенной пищевой плотности как источника дефицитного полноценного растительного белка, источника комплекса пищевых волокон (некрахмальных полисахаридов), источника легкоусвояемых витаминов группы Б и магния. Предназначенных как для массового потребления, так и диетического, функционального и лечебно-профилактического питания взрослых и детей.

Технический результат – повышение пищевой и биологической ценности, сбалансированность аминокислотного, минерального состава и соотношения "белки-углеводы" с одновременным улучшением его физико-химических и органолептических показателей, а также придании ему диетических, лечебно-профилактических свойств за счет высокого содержания комплекса некрахмальных полисахаридов и практически полного отсутствия токсичной фракции глютена.

Данный результат достигнут комбинацией 4-х видов функциональной цельно-зерновой муки: полбы, люпина, льна и топинамбура, причем 30-35% цельнозерновой муки полбы включено в виде закваски, что позволило:

• получить хлеб с низким гликемическим индексом и высоким содержанием комплекса пищевых волокон;
• получить хлеб, характеризующийся пониженным содержанием спирторастворимой фракции пшеничной клейковины - глиадина, обладающего токсическим действием и способствующей формированию аллергии на глютен. Это происходит за счет использования комбинации цельнозерновой муки полбы, муки льна и муки люпина в указанной пропорции, так как в муке полбы отмечается пониженное содержание спирторастворимой фракции пшеничной клейковины, а мука льна и люпина является безглютеновой;
• повысить содержание растительного белка в готовой продукции до 12 гр/100 гр, что выше аналогов в 1,5-2 раза.
• понизить количество углеводов, сбалансировать соотношение "белки-углеводы" до 1:(2,5-2,8).
• получить хлеб со сбалансированным аминокислотным составом, так как применение муки люпина и льна обеспечивает прирост по лимитирующим в полбяной муке аминокислотам (лизин, треонин, триптофан) на 100-120%.
• получить хлеб со сбалансированным минеральным составом, так как применение муки люпина увеличивает содержание (в %): калия - на 40,4-72,7; кальция - 22,2-50,0; магния - 38,5-53,8; фосфора - 24,3 40,0; серы – на 11,3-16,9; железа - на 36,4-53,8; марганца - на 9,7-18,8 и других минеральных веществ.
• получить хлеб, обогащенный витаминами группы В, бета-каротином и токоферолами.

В рецептуры дополнительно введены семена подсолнечника, тыквы, льна, киноа, чиа, виноград сушеный, клюква сушеная, ягоды годжи.

Зерно полбы превосходит зерно мягкой пшеницы по содержанию некоторых витаминов, минералов. В нем больше белка, богатого незаменимыми аминокислотами, что позволяет получить хлеб с более высоким содержанием белка. Благодаря низкому содержанию проламинов (глиадин), зерно полбы, подобно рису, пригодно для употребления людям, страдающим непереносимостью глютена.

Мука из бобов люпина содержит большое количество белка, в том числе незаменимых аминокислот, особенно лизина и треонина, что способствует повышению пищевой и биологической ценности хлебобулочных изделий, а также благоприятно влияние на структурно-механические свойства теста. При внесении в смесь с пшеничной мукой 10-20% люпина существенно увеличивается содержание незаменимых аминокислот, в частности лизина, треонина, минералов, а также витаминов: семена люпина содержат водорастворимые витамины – тиамин, рибофлавин, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, аскорбиновую кислоту. По содержанию витаминов группы В они значительно превосходят пшеницу, рожь и другие зерновые культуры. Особенно отличаются семена люпина по количеству β-каротина (0,30-0,49 мг %) и токоферолов (3,9-16,2 мг %) против 0,014-0,018 мг % и 1,1-5,5 мг % у зерновых, в результате этого люпин следует считать пищевой культурой, обладающей рядом преимуществ по сравнению с другими бобовыми растениями, в частности, с соей. Важным преимуществом белка люпина над белком сои является то, что он практически не содержит ингибиторов протеаз и не вызывает аллергических реакций.

Льняная мука и семена льна являются доступным и относительно дешевым источником белка и полиненасыщенных жирных кислот, обладающих способностью предотвращать образование холестериновых бляшек на стенках сосудов, что обеспечивает бесперебойное функционирование кровеносной системы. Льняная мука также содержит большое количество белка (до 22 г100г, что сопоставимо с содержанием белка в рыбе и некоторых видах мяса) и незаменимых аминокислот, за исключением лизина.

Топинамбур является источником инулина – полимер D-фруктозы, считается растворимым диетическим волокном и относится к функциональным ингредиентам.

В результате белково-полбяной хлеб имеет:

• низкий гликемический индекс (около 40 единиц), что делает его подходящим для питания людей с нарушением метаболизма, страдающих диабетом, ведущих здоровый образ жизни.
• высокое содержание комплекса пищевых волокон (50% суточного удовлетворения потребности в 100 г), с оптимизированным углеводным составом и подходит для употребления в пищу в лечебно-профилактических целях и в качестве функционального питания, улучшающего состояние желудочно-кишечного тракта, обменных процессов, сердечно-сосудистой, иммунной систем.
• увеличенное содержание белка (протеина) до 12 г белка на 100 г изделия, что в 2 раза выше, чем в распространенных сортах пшеничных и ржано-пшеничных хлебов,
• сбалансированное соотношение "белки-углеводы": 1:3 вместо 1:6 у ржаных хлебов, 1:8 у пшеничных,
• увеличенное содержание жизненно важных аминокислот (аргинина, валина, изолейцина, триптофана, глутаминовой кислоты, пролина), клетчатки (целлюлозы, пищевых волокон), минеральных веществ. Инулин обладает пребиотическим действием, что положительно сказывается на развитии микрофлоры закваски и ускоряет процесс ее созревания, а также положительно влияет на микрофлору кишечника человека.
• пониженное содержание глютена в целом и практически полное отсутствие токсичной его фракции, которая как раз и вызывает глютеновые формы аллергии.

Применение закваски позволяет получить разрыхленное тесто без использования дрожжей хлебопекарных прессованных, сушёных или инстантных. Кроме того, в результате брожения закваски происходит накопление органических кислот и других веществ, участвующих в формировании вкуса и запаха хлеба и положительно влияющих на его микробиологическую безопасность при хранении. При брожении заквасок за счет действия протеолитических ферментов молочнокислых бактерий и дрожжей происходит разрушение глютена, что приводит к снижению его содержания в хлебе, поэтому применение полбяной закваски также позволяет еще больше снизить содержание глютена в хлебе.

Белково-полбяной Хлеб является источником некрахмальных полисахаридов (НПС). Это самый важный источник, так как хлеб – продукт ежедневного употребления, он привычен и люди любят его. К тому же пищевые волокна (НПC) в нем представляют из себя целый комплекс, а не отдельно взятый полисахарид, что дополнительно придает ему огромную ценность. НПC составляют группу растительных полисахаридов, которые содержат от нескольких сот до нескольких тысяч моносахаридных единиц, связанных преимущественно β-гликозидной связью. Основными НПС являются целлюлоза, пектины, β-глюканы, пентозаны, гетероксиланы и ксилоглюканы.

Некрахмальные полисахариды – основа функциональных пищевых продуктов Согласно нормативным документам (ГОСТ 52349) функциональный пищевой продукт – это "специальный пищевой продут, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий недостаток или восполняющий существующий в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов".

Ценность НПС – важная роль как в профилактике, так и в коррекции ряда общественно-значимых заболеваний, прежде всего: сердечно-сосудистых болезней, ожирения, диабета и кишечных дисбиозов. Доказано, что регулярное потребление НПС обеспечивает снижение вероятности развития колоректального рака и предраковых процессов в кишечнике и молочной железе. Исследования американских диетологов выявили трехкратное превышение случаев метаболического синдрома у юношей и девушек от 12 до 19 лет, потреблявших недостаточное количество ПВ, по сравнению с группой, потреблявшей их в достаточном количестве. Больше того, связь частоты метаболического синдрома с потреблением насыщенных жиров и холестерина была недостоверной; поэтому важнее повысить потребление НПС, чем ограничивать прием насыщенных жиров и холестерина. Ряд полисахаридов по фармакологической эффективности (сорбция тяжелых металлов, нормализация уровня сывороточных липидов, иммуномодулирующее действие и др.) сопоставимы с лекарственными веществами, а по безопасности для здоровья человека, как правило, превосходят их.

Предлагаемый хлеб может быть рекомендован:

• для массового потребления;
• для лечебно-профилактического питания детей и взрослых с метаболическими нарушениями, сахарным диабетом, избыточной массой тела, ослаблением иммунной системы, пищевой глютеновой аллергией, аллергическим дерматитом, при заболевании желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы (атеросклероз, повышенное артериальное давление);
• в качестве функционального продукта с повышенной пищевой и биологической ценностью для спортсменов, детей, людей, ведущих здоровый образ жизни, придерживающихся диет, соблюдающих пост, улучшающего состояние желудочно-кишечного тракта, обменных процессов, сердечно-сосудистой, иммунной систем;
• в качестве специального обогащенного питания для служащих и военных Министерства Обороны РФ.