CC BY
4Раздел 2. Технологии производства и аппаратурное оформление новых пищевых продуктов
УДК 664:66.022.32/39
НОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРОДУКТ НА ОСНОВЕ СЕМЕНИ ЛЬНА: ПОЛУЧЕНИЕ, ОЦЕНКА КАЧЕСТВА
У.И. Кулешева, Ю.А. Кошелев
Представлен материал о пищевой ценности семени льна - витаминном, минеральном и аминокислотном составе. Разработана инновационная технология обработки ядер льняного семени инфракрасным излучением. Показана сравнительная эффективность сорбции ионов металлов препаратами семян льна до и после их обработки инфракрасным излучением. Установлены регламентируемые показатели качества биологически активной добавки (БАД) «Лен-баланс», ее эффективность путем включения в рацион больных сахарным диабетом 2 типа и метаболическим синдромом.
Ключевые слова: семена льна, пищевая ценность, БАД, показатели качества, функциональная направленность, оценка эффективности.
Лен - одна из перспективных сельскохозяйственных культур, имеющая научное и практическое значение в производстве продуктов питания общего и специализированного назначения, в том числе БАД к пище.
Льняное семя в среднем содержит, %: 23 белков, 35 жира, 22 безазотистых экстрактивных веществ, 9 клетчатки, 3 золы, 8 воды. Является источником витаминов, макро- и микроэлементов (таблица 1).
Таблица 1 - Содержание минеральных веществ и витаминов в льняном семени
Элемент Витамины
мг/100 г Водорастворимые, мг/100 г
Кальций 236 Аскорбиновая кислота 0,50
Медь 1 Тиамин (витамин В1) 0,53
Железо 5 Рибофлавин (витамин В2) 0,23
Магний 431 Ниацин (никотиновая кислота) 3,21
Марганец 3 Пиридоксин (витамин В6) 0,61
Фосфор 622 Пантотеновая кислота 0,57
Калий 831 Водорастворимые мкг/100 г
Натрий 27 Фолиевая кислота 112
Цинк 5 Биотин 6
мг/100 г Жирорастворимые, мг/100 г
Алюминий 3,00 Каротин Не обнаружено
Барий 2,00 Токоферолы (витамин Е)
Кадмий 0,25 а-Токоферол 0,55
Хром 1,00 р-Токоферол Не обнаружено
Кобальт 0,17 б-Токоферол 0,45
Молибден 0,50 Y-Токоферол 29,70
Никель 1,70 р-Токоферол Не обнаружено
Свинец 0,25 б-Токоферол Не обнаружено
Олово 3,00 Y-Токоферол Не обнаружено
В состав льняного жира (масло) входит не менее 70 жирных ненасыщенных кислот с двумя и тремя двойными связями, включая такие жизненно важные, как линоленовая (4466 %), линолевая (8-25 %), олеиновая (22 %), ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 3/2 2011
стеариновая (2-4 %) и пальмитиновая (4-7 %).
Наряду с семенами льна нами получены материалы по сравнительному составу полинасыщенных жирных кислот в образцах различных масел (таблица 2).
Полученные данные свидетельствуют о возможности использования льняного масла в производстве функциональных продуктов питания, в т.ч. биологически активных добавок.
Установлено, что льняной белок (лину-лин) обладает полным составом незаменимых аминокислот. Льняные семена превосходят
Лен является богатым источником природных лигнанов, обладающих антимитоти-ческим, эстрогенблокирующим действием, что обуславливает применение льняного семени при онкологических заболеваниях, связанных с гормональными нарушениями. Они также обеспечивают антибактериальный, антигрибковый и антивирусный эффект.
Исследования показали, что в семенах льна содержится в 100 раз больше лигнанов, чем в других растительных продуктах. Интересно отметить, что в льняном масле они содержатся в незначительном количестве.
Фармакологические свойства льна характеризуются также тем, что он является природным источником жирных кислот семейства омега-3, участвующих в синтезе эй-козанойдов: простагландинов, простацикли-нов и оказывающих противовоспалительное, регенерирующее, онкопрофилактическое и иммуностимулирующее действие, уменьшают агрегацию тромбоцитов, снижают уровень холестерина и триглицеридов в крови, уменьшают содержание канцерогенных про-стагландинов и лейкотриенов, подавляя активность липогенеза.
Нами разработана инновационная технология обработки ядер льняного семени инфракрасным излучением. Инфракрасное излучение проникает в зерно, вызывает бы-
бобы сои по количеству масла почти в 2 раза и по содержанию в нем биологически активных жирных кислот на 35 %. По содержанию углеводов бобы сои уступают семенам льна в 1,7 раза, а зольности в них меньше в 1,5 раза. Эти сравнительные данные убедительно отражают пищевое превосходство льна над соей и многим другим растительным сырьем.
стрый внутренний нагрев. При этом разрушается структурный каркас зерна и снижается его прочность, что способствует уменьшению энергозатрат при его дальнейшей обработке (помоле, плющении).
При нагревании зерна до 20 % крахмала переходит в декстрины, которые легче усваиваются человеком. Благодаря малому времени обработки (30-50 сек) полностью сохраняется витаминный комплекс.
Вместе с тем, воздействие высокой температуры снижает микробиологическую об-семененность.
В результате предложенной технологии разработан новый продукт «Лен-Баланс», в котором семена льна приобретают особые вкусовые и функциональные свойства.
На базе института Биохимической физики РАМН выполнены исследования физико-химических характеристик семян льна до и после обработки в инфракрасном поле определенной напряженности.
Показано изменение сорбционной емкости в отношении ионов тяжелых металлов для наиболее токсичных и важных на практике элементов с использованием стандартных растворов фирмы «Мегск».
Установлена сравнительная эффективность сорбции ионов металлов сорбентами ЬБ (сорбент М22 - обработанные семена) и ЕМ
Таблица 2 - Сравнительное содержание полиненасыщенных жирных кислот в растительных маслах
Наименование масла Кароти-ноиды (на р-каротин), мг % Сумма токоферолов (изомеры), мг % Жирнокислотный состав, %
Ми-рис-тино-вая Паль мити новая Паль мито-леи-новая Стеа рии-новая Олеи новая Лино левая Лино-лен-новая
Кедровое - 40-60 (2) - 4.3 - 2.5 23.4 45.5 20.2
Зародышей пшеницы 21,9 110-228 (2) 0,11 8,3 1,96 2,52 17,8 37,5 30,8
Семян облепихи 21,9 - - 8,75 1,68 2,22 17,1 37,17 31,95
Льняное 3,35 66 - 5,5 - 3,4 21,4 17,6 51
(сорбент М21 - необработанные семена) из многокомпонентного стандартного раствора с концентрацией элементов 0,5 мг/л (таблица 3). Показано, что практически все ионы, на-
ходящиеся в многокомпонентной смеси, связывались препаратами из семян льна. Наиболее эффективно удалялись ноны свинца, бария, кадмия и алюминия.
Таблица 3 - Сравнительная эффективность сорбции ионов металлов
Образец: Мо,5 Среднеквадратичное отклонение, % + 1_Ы сорбент №1 Средне-квадратичное отклонение, % + 1_Б сорбент №2 Средне-квадратичное отклонение, % Б(1_Ы) Б(|_Б)
Ад3280 0.42 0.90 0.31 1.11 0.29 0.57 27.90 30.81
А13961 0.51 0.97 0.30 0.91 0.32 0.67 41.32 37.62
В_2496 0.40 0.41 0.40 1.25 0.40 0.17 0.94 0.94
Ва4554 0.46 0.47 0.26 0.68 0.26 1.59 44.78 44.48
В12230 0.27 4.88 0.18 3.89 0.23 2.48 33.02 16.36
ОС12265 0.49 1.98 0.29 2.02 0.29 1.11 41.71 40.41
Со2286 0.50 1.09 0.35 0.86 0.37 0.96 29.87 25.40
Ог2677 0.47 1.27 0.30 0.40 0.31 1.18 37.44 33.94
Си3247 0.49 0.97 0.42 1.41 0.39 1.09 13.00 20.70
Рв2599 0.44 0.49 0.27 1.06 0.28 0.23 39.72 35.84
Мп2576 0.46 0.77 0.33 0.66 0.34 0.86 28.38 25.84
N¡3216 0.47 0.89 0.38 0.79 0.40 0.99 19.45 15.20
РЬ2203 0.479 0.99 0.27 0.60 0.20 1.13 46.19 59.23
Бг3464 0.44 1.82 0.28 1.47 0.29 2.66 35.28 33.16
2п2138 0.52 1.00 0.40 1.01 0.41 0.24 22.04 21.24
Измерения сорбционной емкости в отношении органических красителей и антиок-сидантной активности показали следующие результаты. Сорбционная емкость (осветляющая способность) определялась по органическому красителю метиленовому голубому. Максимальное связывание составляет 54 мг метиленового голубого на 1 г препарата ЬЫ и примерно 62 мг/г для препарата ЬБ.
Показано, что спиртовые экстракты практически не проявляли никаких сколько-нибудь заметных антиоксидантных свойств. В то же время, водные экстракты (экстракция водным буферным раствором) эффективно ингибировали хемилюминесценцию люмино-ла, уменьшая ее по амплитуде и увеличивая латентный период свечения. При этом анти-оксидантная активность препарата ЬБ была в 1,54 раза выше, чем препарата ЬЫ.
Таким образом, инфракрасная обработка семян льна увеличивает доступность сорбирующегося красителя к местам связывания и облегчает экстракцию (усиливается способность к экстракции) водорастворимых антиоксидантов.
Полученные материалы могут быть использованы при производстве других форм БАД и специализированных продуктов питания, направленных на коррекцию рациона и здоровья при алиментарных заболеваниях.
Проведены исследования органолепти-ческих, физико-химических, микробиологических показателей качества и безопасности, формирующих товароведную оценку разработанного продукта - БАД «Лен-Баланс», определены регламентируемые показатели (таблица 4, 5).
Семена льна широко используются в современной и традиционной медицине с учетом свойств и фармакологической направленности их биологически активных компонентов и действующих начал. Следует в этой связи отметить использование БАД на основе семян льна в профилактике и лечении атеросклероза, сахарного диабета 2 типа и их осложнений, где важное место отводится ы-полиненасыщенным жирным кислотам (ЖК) природного происхождения. Продемонстрирована высокая способность ы-ЖК снижать
смертность у постинфарктных больных, в том числе от фатальных аритмий. В крупном международном исследовании INTERMAP (International Study of Macro - and Macronutrients and Blood Pressure) был установлен гипотензивный эффект ы-ЖК. Показана способность ы-ЖК положительно влиять на феномен ин-сулинорезистентности и снижать уровень глюкозы в крови. Как известно, инсулиноре-зистентность является главным звеном патогенеза метаболического синдрома, сахарного диабета 2 типа, кроме того, оказывает неблагоприятное влияние на течение сердечнососудистых заболеваний, способствуя развитию таких осложнений, как инфаркт миокарда и инсульт.
Таблица 4 - Органолептические показатели качества
Таблица 5 - Физико-химические показатели качества
В настоящей работе проведены натурные испытания БАД «Лен-Баланс» в рационе пациентов с метаболическим синдромом. Ис-
следования выполнены на базе отделения эндокринологии ГУЗ «Краевая клиническая больница», г. Барнаул.
Сформирована группы пациентов (45 человек) с клинико-лабораторными признаками указанного заболевания (абдоминальное ожирение, артериальная гипертензия, уровень глюкозы в крови натощак от 6 до 8,5 ммоль/л). Пациенты были разделены на две группы методом случайной выборки (30 человек - основная группа, 15 человек, соответственно, составили группу сравнения).
Способ применения и дозы. В основной группе пациентов назначался препарат «Лен-баланс» 3 раза в день (утром, днем и вечером). Семя льна предварительно измельчалось в кофемолке (15-20 сек). Измельченное семя в объеме 1 столовой ложки с верхом добавлялось в стакан 1 % кефира, перешивалось и выпивалось. Пациенты из группы сравнения «Лен-баланс» не получали.
На время поведения исследования пациентам основной группы и группы сравнения была рекомендована единая диета, ограничивающая потребление высококалорийных продуктов и исключающая прием рафинирирован-ных углеводов. Все пациенты, вошедшие в основную и контрольную группу, не получали са-хароснижающие таблетированные препараты.
Влияние препарата оценивали по динамике уровня глюкозы в крови, улучшению общего самочувствия, отсутствию побочных эффектов.
В таблице 6 представлены содержание глюкозы в крови исследуемых пациентов.
Таблица 6 - Влияние БАД «Лен-баланс» на уровень глюкозы в крови у пациентов с метаболическим синдромом (М±п)
Группы обследованных пациентов Коли-чест-во (n) Уровень Глюкозы в крови (ммоль/л)
Исходный уровень После 2-х месячного приема «Лен-баланс»
Основная группа 30 7,4±0,56 5,7±0,44*
Группа сравнения 15 6,9±0,78 7,4±0,60
Примечание: * - Р <0,05 по сравнению с соответствующим показателем в группе сравнения.
Установлено, что на фоне приема препарата «Лен-баланс» по описанной схеме в течение 2 месяцев, наблюдается достовер-
Наименование показателя Показатель
Внешний вид Ядра льняного семени сплюснутые, вытянутой формы, заострённые с одного конца и округлые с другого, неравнобокие, длиной до 6 мм, толщиной до 3 мм. Поверхность семян гладкая, блестящая. Допускается растрескивание плодовой оболочки.
Запах, вкус Свойственный жаренным семенам льна, без затхлого, плесневого, и других посторонних запахов и привкусов
Цвет От коричневого до тёмно-коричневого
Наименование показателя Значение показателя
Массовая доля влажности, % не более 13,0
Массовая доля золы общей, не более % 6,0
Массовая доля серной и масличной примеси (суммарно), %, не более Не допускается
Массовая доля маслинич-ности, %, не менее 25,0
ное снижение уровня глюкозы в крови. В группе сравнения концентрация глюкозы в крови в течение указанного периода наблюдения достоверно не изменялась. Аллергических и иных неблагоприятных реакций во время приема препарата не наблюдалось.
В основной группе пациентов улучшение общего самочувствия отметили 26 человек (86 %).
В группе сравнения улучшение общего самочувствия за период наблюдения отметили 4 пациента (26%).
Пациенты основной группы отметили, что на фоне приема препарата «Лен-баланс», наблюдается повышение работоспособности, улучшение эмоционального настроения.
Таким образом, профилактический прием БАД «Лен-баланс» способствует снижению глюкозы в крови у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и метаболическим синдромом.
Аллергических и иных побочных эффектов при назначении препарата не выявлено.
Можно заключить, что БАД оказывает положительное влияние на уровень гипергликемии, не обладает побочными эффектами и может быть рекомендован к широкому клиническому применению.
Разработана и утверждена техническая документация, получено санитарно-эпидемиологическое заключение. Промышленное производство нового продукта организовано на базе предприятий фармацевтической компании «Алтайвитамины» (г. Бийск).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Позняковский, В.М. Пищевые и биологически активные добавки / В.М. Позняковский, А.Н. Ав-стриевских, А.А. Вековцев. - 2-е изд. испр. и доп. -М.; Кемерово: Издательское объединение «Российские университеты»: «Кузбассвузиздат: АСТШ», 2005. - 275 с.
2. Myz, S.A. Syntesis of co-crystals of meloxicam with carboxylic acids by grinding / S.A. Myz, T.P. Shakhtshneider, K. Fucke, A.P. Fedotov, E.V. Boldyreva, V.V. Boldyrev, N. I. Kuleshova // Mendeleev communications. All rights reserved, 2009. - №
19. - С. 272-274.
3. Кулешева, Н.И. Новые технологические подходы, формирующие функциональные показатели качества цельных семян льна «Лен-баланс» // Продукты птания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. научных трудов КемТИПП. - вып.
20. - Кемерово, 2009. - С. 152-154.
Кулешева Н.И. Заместитель директора по развитию фармацевтической компании ОАО «Алтайвитамины», г. Бийск, соискатель кафедры «Товароведение и управление качеством» ГОУ ВПО КемТИПП, тел. 8(3842) 39-68-53.
Кошелев Ю.А. доктор фармацевтических наук, профессор, генеральный директор фармацевтической компании ОАО «Алтай-витамины», г. Бийск, тел. 8(3842) 39-68-53.
