CC BY
91
УДК 664
Научные основы формирования состава и потребительских характеристик гейнеров
в качестве продуктов интенсивного спортивного питания.
Часть I
С.В. Штерман, канд. техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств
В.В. Качак, д-р техн. наук
Министерство образования и науки РФ
В.С. Штерман, канд. хим. наук
ООО «Геон»
В настоящее время ни у кого не вызывает сомнений положение о том, что без полноценного питания добиться высоких достижений в спорте невозможно. При интенсивных физических нагрузках, особенно на этапе набора мышечной массы, необходимое условие - обеспечение энергетического профицита организма. Для эффективного решения поставленной задачи был разработан специальный класс продуктов интенсивного спортивного питания, получивший название гейнеров.
Это название, как это часто происходит в современной жизни, является простой языковой калькой от английского слова «gain», что означает прирост, увеличение. Возможный русский его эквивалент, в соответствии, например, со словарем В.И. Даля, мог бы звучать, как «прирасти-тель» или «приращатель» [1].
Появление гейнеров укладывается в общее направление, свойственное развитию науки вообще, как стремление выделить главную, основную сущность того или иного объекта или явления.
Среди пищевых продуктов примерами этого рода может служить открытие этилового спирта, в качестве истинной сущности вина, его подлинного «духа» («spirit of wine»); L-карнитина и креатина, как главной
Гейнеры выпускают в сухом виде и используют в форме предварительно приготавливаемого, например, с помощью шейкера белково-углеводного коктейля.
Ключевые слова: спортивное питание, гейнеры, белково-углеводные смеси, бодибилдинг, наращивание мышечной массы.
Key words: sports food, gainers, protein-carbohydrate mixes,
bodybuilding, growth of muscles.
действующей силы мясных экстрактов, оказывающих мощное воздействие на организм человека; класса витаминов - одного из наиболее важных элементов (первоначально аминов) жизнедеятельности, обеспечивающих саму возможность существования жизни, и т. д.
В случае создания гейнеров - это выделение набора компонентов, которые содержатся и в обычной, традиционной пище, но присутствуют в данном продукте в наиболее очищенной и концентрированной форме, при этом в соотношениях, которые наиболее эффективны для решения поставленных тренировочных и соревновательных задач.
Гейнеры предназначены, прежде всего, для людей, которые ставят перед собой цель добиться прироста мышечной массы, предотвратить затем ее потери и ускорить процесс восстановления мышечных тканей после интенсивных физических нагрузок. Обязательным условием при этом остается соблюдение общих принципов сбалансированного или рационального режима питания [2,
3].
Гейнеры состоят, в основном, из высококачественных белков (протеинов) и углеводов. Белки служат незаменимым строительным материалом для набора мышечной массы и
формирования мускулатуры, а углеводы выступают в качестве эффективного источника биоэнергии, необходимой при интенсивных физических нагрузках.
Многие разработчики для повышения физиологического действия гейнеров включают в их состав различные биологически активные компоненты, особенно отличающиеся анаболическим действием, т.е. обладающие способностью усиливать процесс роста мышечных тканей организма.
Гейнеры могут включать также другие необходимые спортсменам компоненты, такие как витамины, микроэлементы и антиоксиданты, необходимые для регулирования различных биохимических процессов в организме и обеспечения его нормального функционирования на фоне значительных физических нагрузок.
В последнее время возможным и даже необходимым стало наличие в гейнерах, как и в других продуктах спортивного питания [4, 5], определенного набора вкусоароматических добавок, с целью обеспечения их высоких и разнообразных органо-лептических характеристик. Функциональность продукта и его приятный запоминающийся вкус должны дополнять друг друга и вместе способствовать его коммерческому успеху.
Как правило, гейнеры выпускают в сухом виде и используют в форме предварительно приготавливаемого, например, с помощью шейкера бел-ково-углеводного коктейля. Определенное количество продукта, дозируемое обычно с помощью мерной ложки (70-150 г), смешивают для этого с водой, обезжиренным молоком или соком (300-400 мл). Гото-
вый коктейль не следует хранить более 1-2 ч [6].
К числу преимуществ использования гейнеров, которые обеспечили им широкую популярность среди спортсменов, серьезно занимающихся фитнесом и, в особенности, такими силовыми видами спорта, как бодибилдинг и поднятие тяжестей, можно отнести, в частности, разгрузку пищеварительной системы.
Это связано с тем, что для получения, например, белка в требующемся для организма спортсмена количестве, необходимо потреблять ежедневно настолько значительный объем продуктов, что его пищеварительная система может с ним уже не справляться. Кроме того, потребляемые продукты могут содержать нежелательные для него в данный момент компоненты, например, значительное количество насыщенных жиров.
Решение прибегнуть к дополнительному потреблению специализированных продуктов интенсивного спортивного питания, таким как гей-неры, представляется в таком случае вполне рациональным.
Применение гейнеров именно в качестве дополнения к полноценному базовому питанию спортсмена, а не с целью его замены, позволяет в сочетании с грамотно рассчитанным объемом физических упражнений и правильным образом жизни успешно решать три основные задачи:
в кратчайшие сроки нарастить сильные мышцы, отличающиеся красивым рельефом;
предотвратить их возможную быструю потерю в результате неправильного режима питания или тренировок;
ускорить процесс восстановления мускульной системы организма после интенсивных физических нагрузок.
Первые образцы гейнеров появились в 1991 г., и они были одним из первых видов специализированного спортивного питания. С целью повышения калорийности они содержали большое количество простых сахаров и насыщенные жиры, в связи с чем могли способствовать быстрому накоплению жировых отложений в организме.
С развитием науки и пищевой технологии на рынке появились высококачественные, хорошо сбалансированные образцы гейнеров, способные удовлетворять реальным потребностям спортсменов. Дизайнеры этих продуктов создают их рецептуру на основе использования очищенных с помощью современных техно-
логий белков различного происхождения, отличающихся высокой биологической ценностью, специальных видов углеводов, с включением в их состав целого набора других полезных компонентов.
Из биомеханики спорта известно, что универсальным физиологическим механизмом приспособления мышц спортсменов к выполнению больших физических нагрузок является рост мышечной массы. Увеличение размеров мышцы до определенного предела сопровождается и повышением силы мышечного сокращения.
Главная задача физических нагрузок, как обязательного средства для обеспечения роста мышечных тканей, заключается в том, чтобы под их воздействием дать вначале старт процессу их частичного катаболизма, т. е. разрушения определенного количества мышечных волокон. Это необходимо, чтобы затем организм самостоятельно перешел в стадию активного анаболизма, т.е. процессов восстановления и синтеза новых тканей.
Это происходит потому, что после частичного травмирования мышц в результате сильных физических нагрузок организм в течение последующих часов и дней старается восстановить поврежденные мышечные волокна, увеличить их объем и нарастить новые, с тем, чтобы они были способны противостоять новым возможным микротравмам во время будущих физических нагрузок. Из этой теории, видимо, и берет свое происхождение расхожее тренерское выражение, согласно которому «no pain, no gain» - «нет боли, нет результата».
Выполнению вышепо-ставленных задач как раз способствует дополнительное потребление спортсменами гейнеров с их такими основными макронут-риентами, как белки, рассматриваемые в качестве источника сырья для «ремонта» и роста мышечных тканей, и углеводы, с целью энергетического обеспечения этого процесса. Углеводы решают также задачу восстановления
Первые образцы гейнеров появились в 1991 г., и они были одним из первых видов специализированного спортивного питания.
частично утраченных в результате физических нагрузок энергетических запасов, накапливаемых и хранящихся в организме в форме гликогена.
При этом рекомендуется, чтобы энергетическая ценность этого дополнительного питания составляла 15-25 % от общего суточного энергопотребления. Так, если рацион питания спортсмена рассчитан на 3000 ккал/сут, то энергетическая ценность дополнительного питания должна составлять около 450-750 ккал.
Так как энергетическая ценность основных компонентов гейнера - белков и углеводов практически одинакова и равна 4 ккал/г, то это соответствует потреблению гейнера в порош-
ъщ
Группа компании «Единая Торговая Система»
Сырье и ингредиенты для пищевого производства:
Пищевые кислоты, цитраты и лактзты
Аскорбиновая кислота
Мо но проп иленгл и ко л ь
Фруктоза
Консерванты
Глутамат натрия
Сушеные овощи
Ксантановая камедь
Гуаровая камедь
Модифицированный кукурузный крахмал Фосфаты пищевые для сыра, рыбы и мяса
(812) 703-10-35 www.utsrus.com
кообразной форме в количестве, приблизительно составляющем 100200 г/сут.
«Без белка - нет жизни» - эту истину часто вспоминают при всяком описании живой материи. Высокое потребление белка поэтому ассоциируют с правильным, рациональным питанием, хотя это и не всегда верно.
Белки в организме постоянно разрушаются и расходуются в результате естественных физиологических процессов и должны восполняться. Около половины белка мышечных тканей человека полностью заменяются каждые 150 дней. С точки зрения спортивного питания, белок, в первую очередь, составляет ключевой компонент для создания и восстановления мышечных тканей.
Физические нагрузки увеличивают потребности в белке, причем регулярные силовые нагрузки в этом отношении предъявляют большие требования по сравнению с физической нагрузкой, связанной с выносливос-
Концентрат сывороточного белка отличается наиболее приятными вкусовыми качествами среди остальных белковых композиций.
тью. Если потребность в белке в зависимости от образа жизни оценивается в интервале от 0,8 до 1,4 г/кг и от 0,9 до 1,3 г/кг массы в сутки соответственно для взрослых мужчин и женщин [3], то для спортсменов эта величина больше и может превышать 2,4 г/кг в сутки.
Однако при таком потреблении белка оно может превышать анаболические запросы организма, и эффективность его использования поэтому будет теряться. Углеродные скелеты аминокислот, входящих в состав белка, в этом случае могут использоваться для энергетических це-
лей, тем самым препятствуя процессу сжигания жиров и, в результате этого, способствуя их сохранению и нежелательному накоплению в организме.
Вместе с тем, какие-либо нежелательные симптомы, связанные с избыточным потреблением белка у здоровых людей, наблюдаются крайне редко, если не сказать никогда. По-видимому, на эволюционном уровне с палеовремен в человеке закрепилась способность адаптироваться к изменениям содержания белка в рационе питания в очень широких пределах.
Для удаления повышенного количества азота, образующегося при потреблении большого объема белка организмом, тем не менее, требуется увеличить количество выпиваемой/ потребляемой жидкости от 3 до 5 л в сутки.
Для характеристики белков, используемых в пищевых целях, был предложен целый ряд показателей [7]. С позиций спортивного питания наиболее важными среди них:
качество белка, определяемое наличием в нем полного набора незаменимых аминокислот в определенном соотношении, как между собой, так и с заменимыми аминокислотами;
аминокислотный скор - это сравнение аминокислотного состава испытуемого белка по содержанию незаменимых аминокислот с составом стандартного или некоторого «идеального» белка; в результате чего определяют одну или несколько аминокислот в анализируемом белке с содержанием меньшим, чем в «идеальном», которые называют лимитирующими;
биологическая ценность - показатель, характеризующий эффективность использования данного вида или образца белка для обеспечения процесса роста тканей организма; чем выше эта эффективность, тем больше показатель биологической ценности белка.
Белки, имеющиеся в молочных продуктах, яйцах, мясе, птице, рыбе и других животных продуктах, относят к полноценным, так как они содержат все незаменимые аминокислоты в необходимых количествах. Растительные продукты обычно включают неполноценные белки, которые либо полностью лишены некоторых незаменимых аминокислот, либо содержат их лишь относительно небольшое количество.
Белки, которые используются в настоящее время в составе гейнеров, различаются между собой по двум основным параметрам: источнику происхождения и степени очистки.
Они представлены следующими основными видами [8].
Сывороточный белок- водорастворимая составляющая молочного белка. В последнее время он относится к самым распространенным белкам, применяемым в гейнерах. Молочный белок на 80 % состоит из казеина и на 20 % из сыворотки. Сывороточный белок обладает очень высокими биологическими качествами, так как он легче всего усваивается организмом человека.
Он относится к так называемым «быстрым» протеинам, так как обладает более высокой скоростью усвоения по сравнению с другими видами пищевых белков. В результате концентрация аминокислот и пептидов в крови резко возрастает уже в течение первого часа после приема питания на основе белков молочной сыворотки. При этом не меняется кислотообразующая функция желудка, что исключает нарушение его работы и образование газов.
Аминокислотный состав сывороточных белков наиболее близок к составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной углеродной цепью (группа ВСАА) они превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения.
Аминокислоты группы ВСАА составляют примерно одну треть всех аминокислот, входящих в состав мышечных тканей человека. Их используют также в качестве основы для синтеза ряда других ингредиентов, участвующих в их синтезе, включая такой компонент, как глутамин.
Кроме того, примерно 14 % белков молочной сыворотки находятся в виде продуктов гидролиза (аминокислот или низкомолекулярных фрагментов белков - пептидов), которые являются стимуляторами пищеварения и участвуют в синтезе многих жизненно необходимых биологически активных соединений.
Сывороточный белок оказывает также положительный эффект на иммунную систему спортсменов. Большие физические нагрузки обладают стрессовым эффектом на организм спортсменов, что может приводить к ослаблению их иммунной системы.
Сывороточный белок обладает способностью повышать в организме уровень глютатиона - мощного антиоксиданта, роль которого в системе иммунной защиты организма трудно переоценить.
Различают несколько видов сывороточного протеина, которые отличаются по способу и степени очистки
исходной сладкой молочной сыворотки.
Сама по себе сыворотка не находит применения при производстве продуктов спортивного питания, что связано с низким содержанием белка (около 5 %) и наличием большого количества лактозы (молочного сахара) - основного вещества, вызывающего непереносимость молочных продуктов.
На рынке в больших объемах представлен концентрат сывороточного белка - первая из полученных форм сывороточного протеина. Для производства этого продукта сыворотку пропускают через керамические мембраны с отверстиями малых размеров, через которые свободно проходят молекулы жиров и лактозы, но задерживаются крупные белковые фракции.
Проблема заключается в том, что получить поры одинакового диаметра практически невозможно, поэтому процесс фильтрации не позволяет обеспечить высокую чистоту продукта. Степень чистоты концентрата может колебаться в широких пределах - от 35 до 85 %.
Таким образом, концентрат сывороточного протеина может содержать все еще довольно значительное количество жиров и лактозы. А это означает, что некоторая часть пользователей данного продукта с непереносимостью лактозы может столкнуться с возникновением проблем с пищеварением -приступами диареи или отходом газов.
Однако нельзя не отметить и ряд достоинств концентрата сывороточного белка. Прежде всего, можно с полным основанием говорить о натуральности данного продукта, так как он испытывает наименьшее технологическое воздействие на структуру белков в процессе производства. Благодаря этому остаются сохраненными ряд полезных микрофракций исходного белка, что может только положительно сказываться на здоровье людей, потребляющих этот продукт.
Концентрат сывороточного белка отличается наиболее приятными вкусовыми качествами среди остальных белковых композиций. Это происходит из-за наличия в нем некоторого остаточного количества лактозы и некоторых других макро-и микронутриентов. По своим стоимостным характеристикам - это бюджетный вариант.
Далее следуют более дорогие виды белков: изолят и гидролизат.
Изолят представляет собой более чистый белковый продукт, чем кон-
центрат. Его получают методом многостадийной фильтрации или ионного обмена. В итоге получается сухая масса с чистотой 95 % белковой фракции.
Лактозы и жиров в изоляте практически нет, а это означает, что изолят- идеальное средство для увеличения доли белкового компонента в дневном рационе. Стоимостная характеристика данного продукта - средняя и высокая ценовая группа.
Если принять в качестве стандарта яичный белок, то его биологическая ценность (biological value - BV) будет составлять 100. Молочный белок, состоящий из казеина и сывороточного белка, обладает BV порядка 85. Биологическая ценность говядины, к примеру, оценивается как 75. Сывороточный белок в форме концентрата имеет BV, равное 104, а в форме изолята BV достигает 170.
Это объясняет одну из причин, по которой сывороточный белок пользуется такой популярностью среди спортсменов и тренеров, и почему разработчики высокоэффективных гейнеров, несмотря на его относительно высокую стоимость, практически постоянно вклю-____
чают сывороточный белок в той или иной форме в их состав.
Гидролизаты или пептиды сывороточного белка представляют собой самые чистые белковые продукты и, по сути, являются аминокислотными комплексами, представленными в виде порошка. Гидролизаты отличаются тем, что в них часть белка уже разложена до индивидуальных аминокислот, что еще более ускоряет их усвоение.
Данные продукты получают методом гидролиза, в процессе которого большие белковые молекулы под действием специальных ферментов делятся на части, т.е. отдельные фрагменты. Этот процесс во многом повторяет наше обычное пищеварение, требующее значительных затрат энергии на его осуществление. Об этом, например, напоминает известное чувство сонливости, возникающее после еды.
Отличительное свойство гидроли-зата - его микроструктура. Сухая смесь гидролизата белка характеризуется очень мелкими размерами составляющих ее частиц, за счет чего она очень быстро растворяется.
К числу минусов данного вида сывороточного протеина можно отнести его высокую стоимость.
Казеин - еще один белок, получаемый из молока, который представляет его высокомолекулярную фракцию.
Казеин считается медленным белком, поскольку продукты его гидролиза переносятся к мышцам с некоторой отсрочкой. Это связано с тем, что при попадании в желудок казеин вначале створаживается, превращаясь в сгусток, который затем переваривается значительное время, обеспечивая
В настоящее время в качестве наиболее эффективной рассматривается стратегия сочетания в составе гейнеров белков с различным происхождением.
сравнительно низкий темп расщепления белка. Время переваривания казеина составляет около 6-7 ч.
Комбинации сывороточного белка и казеина близка по составу человеческому материнскому молоку, которое содержит примерно 50 % сыворотки и 50 % казеина. Эта смесь богата незаменимыми аминокислотами (40 % от общего количества аминокислот).
Идея применения этой комбинации заключается в том, что если подобная смесь способствует росту новорожденных, то она должна оказывать аналогичное воздействие на мышечную систему спортсменов.
Другой аргумент заключается в том, что анаболизм (т.е. процесс синтеза мышечных тканей), вызванный быстродействующими белками сыворотки, хорошо сочетается с действием казеина, действующим в течение длительного времени.
Яичный белок ранее считали самым лучшим источником белка, особенно в составе гейнеров и других продуктах спортивного питания. Но поскольку он достаточно дорог, его популярность несколько снизилась.
Как известно, куриное яйцо состоит из белка, который практически на 100 % состоит только из одного его вида - овоальбумина, и желтка, содержащего уже семь различных типов белков.
Необходимо отметить, что употребление в пищу большого количества сырых куриных яиц не рекомендуется, так как они содержат ингибитор - вещество, значительно замедляющее процесс переваривания. Кроме того, один из белков - ави-дин, содержащийся в желтке, блокирует важный витамин Н (биотин), образуя прочный комплекс, который не переваривается и не усваивается организмом.
Поэтому рекомендуют употреблять куриные яйца только после термичес-
кой обработки - при 70 °С, когда разрушается ингибитор, а при 80 оС -высвобождается активный биотин.
Для производства продуктов спортивного питания используется как яичный белок в целом, так и отдельно яичный овальбумин.
Продукты, изготовленные на основе чистого яичного белка, лишены недостатков целых яиц при полной сохранности полезных качеств, в связи с чем они считаются одними из самых качественных и эффективных.
Молозиво - молокообразный продукт, вырабатываемый организмом млекопитающих незадолго и сразу же после родов. Из-за короткого периода выработки цена белков молозива значительно превышает стоимость продуктов, выработанных из обычного коровьего молока.
Однако по сравнению с обычными белками продукт на основе молозива гораздо богаче веществами, способствующими росту организма, например, гормоном, способствующим укреплению костей, и мощными стимуляторами иммунной системы. Например, концентрация гормона роста в 20-200 раз больше, чем в белках молока. Благодаря этому многие специалисты считают, что продукты, содержащие белковую часть молозива, способствуют эффективному наращиванию мышечной массы и улучшению спортивных достижений [6].
Соевый белок - полноценный белок, получаемый из соевых бобов. Однако он не так хорошо стимулирует рост мышечной ткани, как белки животного происхождения.
Поскольку соевый белок богат изофлавонами, веществами с гор-моноподобным механизмом действия, воздействие которых схоже с эффектом, вызываемым женскими половыми гормонами, по мнению некоторых специалистов, его не рекомендуется принимать мужчинам в больших количествах в течение длительного периода времени [9]. Так, ежедневное дополнительное потребление 30 г соевых белков в течение месяца снижало уровень мужского полового гормона - тестостерона - на 10 %. Соотношение тестостерон : женские половые гормоны оказалось нарушенным в пользу женских половых гормонов, хотя спортсмены всегда заинтересованы в противоположном. Поэтому соевый белок рассматривается как более полезный для женщин-спортсменок.
В настоящее время в качестве наиболее эффективной рассматривается стратегия сочетания в составе гейне-ров белков с различным происхож-
дением. За счет этого можно добиться необходимого разнообразия присутствующих в продукте аминокислот, что позволяет, в свою очередь, достаточно долго поддерживать организм в анаболическом состоянии. Кроме того, это дает производителям возможность оптимизировать себестоимость выпускаемой продукции.
Потребление дополнительных, по сравнению с обычным рационом питания, количеств белков спортсменами играет исключительно важную роль в создании условий для обеспечения роста мышечных тканей и восстановления после больших физических нагрузок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Толковый словарь живаго великорусского языка Владимира Даля, томъ третий. - СПб: Издание книгопродавца-типографа М.О. Вольфа, 1882.- 555 с. (репринтное издание). - С. 438.
2. Волгарев, М.Н. О нормах физиологических потребностей человека в пищевых веществах и энергии: ретроспективный анализ и перспективы раз-вития/М.Н. Волгарев//Вопросы питания. - 2000. - Т. 69. - № 4. - С. 3-7.
3. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08). Утверждены Роспот-ребнадзором 18.12.2008 г.
4. Штерман, С.В. Специализированные напитки для фитнеса и спорта/ С.В. Штерман, Г.И. Андреев, Е.Б. Чере-пенникова//Пищевая промышленность. - 2012. - № 2. - С. 27-31.
5. Штерман, С.В. Пищевые спортивные гели для фитнеса и спорта/ С.В. Штерман, Г.И. Андреев//Пище-вая промышленность.- 2012.-№ 3. - С. 60-64.
6. Бастриков, И.А. Медико-биологические аспекты создания и применения специализированных белко-во-углеводных продуктов для питания спортсменов/И.А. Бастриков// Вопросы питания. - 2009. - Т. 78. -№ 6. - С. 78-82.
7. Мартинчик, А.Н. Общая нутрици-ология: учеб. пособие/А.Н. Мартинчик, И.В. Маев, О.О. Янушевич. - М.: МЕДпресс-информ, 2005. - 392 с.
8. Сайт в Интернете: www.sportswiki.ru.
9. Делавье, Ф. Пищевые добавки для занимающихся спортом/Ф. Делавье, М. Гундиль [пер. с фр. О.Е. Ивановой]. - М.: РИПОЛ классик, 2009. - 208 с.
(Продолжение следует)
