CC BY
1605.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки) DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2020.04.014 УДК 664.6
ОВОЩНЫЕ ПОРОШКИ КАК ИСТОЧНИКИ СЕЛЕНА В МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЯХ
О. Ф. Фазуллина, С. О. Смирнов
Исследовали влияние добавления овощных порошков в макаронное тесто на содержание селена в готовом продукте - макаронных изделиях. В работе использовались порошки брокколи и листьев сельдерея сублимационной вакуумной сушки. Образцы макаронных изделий изготовлены на лабораторном макаронном прессе Sandore (модель Sandorina) (Италия) по традиционной технологии. Исследование содержания селена проведено с применением метода атомно-абсорбционной спектроскопии с электротермической атомизацией с модификатором матрицы палладий азотнокислый на атомно-абсорбционном спектрофотометре Hitachi 180-80 по ГОСТ Р 56372-2015. Исследования выполнены после мокрой минерализации образцов в азотной и хлорной кислотах с добавлением перекиси водорода и этанола для переведения селена из неорганических и органических форм в селенит-ион в трехкратной по-вторности. По результатам исследований применяемые овощные порошки являются хорошими источниками селена. Внесение в рецептуру порошков в количестве 6 % от массы основного сырья цельнозерновой муки полбы повысило содержание селена в макаронных изделиях на 40,7 и 86,2 % в сравнении с контрольным образцом без порошков. С учетом потерь селена при варке 30 % степень удовлетворения средней суточной потребности составила 14,9 % при добавлении порошка листьев сельдерея и 27,2 % при добавлении порошка брокколи. Результаты исследования могут быть полезны для специалистов, планирующих работать с овощными порошками, а также при составлении таблиц химического состава российских продуктов питания.
Ключевые слова: пищевые продукты, обогащение, микроэлементы, селен, селеновый статус, овощные порошки, сельдерей, брокколи.
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с «Рекомендациями по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания», в рацион питания населения РФ должны включаться продукты, обеспечивающие поступление в организм необходимых макро- и микронутриентов согласно рекомендуемым нормам в целях профилактики дефицитных по нутриентам состояний и укрепления здоровья населения в целом. Достаточное поступление в организм нутриентов и их оптимальное качественное соотношение в существенной мере обеспечивает нормальное протекание процессов обмена веществ [1].
Селен ^е) - эссенциальный микроэлемент - имеет фундаментальное значение для здоровья человека. Обеспеченность селеном во многих случаях определяет защиту организма от рисков различных хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы, костной структуры, онкозаболеваний [2]. Являясь составной частью селенопротеинов, Se играет структурную и ферментативную роль как антиоксидант и катализатор выработки тиреоидного гормона [2]. Селен необходим для эффективной работы иммунной и анти-оксидантной систем, защищающих организм 70
от вредных факторов внешней среды, являясь необходимым компонентом системы, регулирующей количество свободных радикалов, которые образуются как физиологически, так и вследствие патологических процессов [2-4].
По результатам исследований «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», обеспеченность селеном у более 80 % населения РФ ниже оптимального уровня [1, 5, 6]. Недостаточная обеспеченность селеном отмечается в различных регионах России [5, 6].
Основные пищевые источники селена -это продукты растительного происхождения, мясо, морепродукты. Содержание селена в пищевых продуктах зависит от его концентрации в почве и воде, а также использования селеносодержащих удобрений [5, 6].
В России рекомендуемое суточное потребление селена для практически здоровых взрослых людей составляет 55 мкг/сут для женщин, 70 мкг/сут для мужчин и 10-20 мкг/сут в зависимости от возраста, для детей [1, 5, 6].
По данным [1], в мире насчитывается от пятисот миллионов до одного миллиарда человек с дефицитом селена. Но недостаточное поступление селена с традиционными пищевыми продуктами в значительной мере компенсируется биологически активными до-
бавками к пище и обогащенными пищевыми продуктами [7-10].
Потребление селена значительно варьируется среди различных групп населения во всем мире, в т. ч., из-за большой вариабельности содержания селена в продуктах питания, которое зависит от ряда геологических, географических и других факторов [5, 11-15].
Человек обычно получает селен из зерновых и овощей, выращенных на селеновых почвах, а также из продуктов животного происхождения, таких как мясо, молоко, рыба, яйца [5, 8, 9].
Учитывая тот факт, что порядка 15 % населения мира имеет низкий уровень потребления селена с пищей, во многих странах проводится мониторинг содержания селена в широко потребляемых продуктах питания, который позволяет определить его основные источники и, зная общее потребление, оценить селеновый статус населения [1, 5, 10]. Потребление селена в ряде стран за счет широко употребляемых пищевых продуктов представлено в таблице 1 [1, 5].
Таблица 1 - Вклад различных пищевых продуктов в общее потребление селена населением России и ряда зарубежных стран, (%) [1, 5]
Пищевой продукт Россия Финляндия Великобритания Саудовская Аравия Корея
Фрукты и овощи 3 6 7 7,9 4,7
Яйца 5 3 4 6,9 7,3
Молочные продукты 15 24 21 9,2 7,0
Рыба 14 11 10 - 21
Мясо 20 40 28 20,3 19,9
Бобовые - - - - 20,3
Зерновые продукты 50 19 28 30,2 34,2
Как видно из данных (таблица 1), основные источники селена в разных странах отличаются. Для России, Саудовской Аравии, Кореи основным источником селена являются зерновые продукты. В Финляндии - мясные продукты. В Великобритании - мясные и зерновые продукты.
Предполагается, что овощи и фрукты содержат очень низкий уровень селена в отличие от продуктов животного происхождения, поскольку селен не является таким необходимым элементом для роста растений, как у животных [5].
Имеющиеся данные о биологической роли селена подтверждают необходимость принятия мер по преодолению его дефицита. Предлагаются различные пути решения проблемы. Применяют селеносодержащие удобрения, внекорневое обогащение растений, селеносодержащие корма для сельскохозяйственных животных и птицы [10]. Налажено производство обогащенных селеном яиц и мяса по всему миру как функциональных продуктов питания (Россия, Финляндия, Китай, Великобритания, Мексика, Колумбия и др.) [3]. Выпекают хлебобулочные изделия с использованием растительного сырья аккумуляторов селена, обогащают селеном дрожжи [9, 16]. Продукты, обогащенные се-
леном можно купить в магазине, и они пользуются покупательским спросом.
В целях увеличения уровня содержания селена в специализированных пищевых продуктах, таких как БАД к пище, продукты диетического, лечебного и профилактического питания рекомендуется использовать органические формы селена. При обогащении пищевых продуктов массового потребления биологически активными веществами всегда обсуждаются их эффективность и безопасность [1]. Предпочтение отдается натуральным органическим формам селена в составе растительного сырья.
Разработка и производство продуктов массового потребления с применением нетрадиционного растительного сырья поможет повысить пищевую и биологическую ценность традиционных пищевых продуктов и содействовать решению проблем нутриентного дефицита, в т. ч. селенодефицита.
К числу наиболее популярных у населения продуктов питания относятся макаронные изделия. НИИ ПП и СПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи» разработал макаронные изделия из натурального сырья (мука цельнозерновая полбяная, порошки брокколи и листьев сельдерея) как функциональный продукт с повы-
шенным содержанием пищевых волокон для диетического профилактического питания при повышенной массе тела [17, 18].
Овощные порошки были включены в рецептуру макаронных изделий для расширения ассортимента, обогащения пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами и другими биологически активными веществами, содержащимися в этих овощных культурах.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В работе использовались порошки брокколи и листьев сельдерея сублимационной вакуумной сушки, предоставленные «Green-Food Organic» (Россия), отвечающие требо-
ваниям к сырью ГОСТ 54656-2011 «Изделия макаронные с обогащающими добавками». Образцы макаронных изделий.
Исследования выполнены в лаборатории качества пищевых продуктов и аналитических методов исследования НИИ ПП и СПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи».
Лабораторные образцы с добавлением овощных порошков и контрольный образец без добавления порошков были изготовлены на лабораторном макаронном прессе Sandore (модель Sandorina) (Италия) по традиционной технологии. Рецептурный состав разработанных макаронных изделий представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Рецептурный состав лабораторных образцов макаронных изделий, г/100 г
Компоненты Контрольный образец Образец с порошком брокколи Образец с порошком листьев сельдерея
Мука цельнозерно-вая полбяная 94 88 88
Порошок брокколи - 6 —
Порошок листьев сельдерея - — 6
Яичный порошок 3 3 3
Соевая клетчатка 3 3 3
Исследование содержания селена в экспериментальных образцах проведено с применением метода атомно-абсорбционной спектроскопии с электротермической атомизацией с модификатором матрицы палладий азотнокислый на атомно-абсорбционном спектрофотометре Hitachi 180-80 по ГОСТ Р 56372-2015 «Комбикорма, концентраты и премиксы. Определение массовой доли железа, марганца, цинка, кобальта, меди, молибдена и селена методом атомно-абсорбционной спектроскопии». Исследования выполнены после мок-
Таблица 3 - Содержание селена в образцах
рой минерализации образцов в азотной и хлорной кислотах с добавлением перекиси водорода и этанола для переведения селена из неорганических и органических форм в селенит-ион в трехкратной повторности.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследовали три образца макаронных изделий на основе цельнозерновой полбяной муки с добавлением и без добавления овощных порошков. Результаты представлены в таблице 3.
№ п/п Исследуемые образцы Содержание селена, мкг/кг Обеспечение суточной потребности при употреблении порции 100 г, %
1 Макаронные изделия из муки цельно-зерновой полбяной 105,7 ± 22 13,5
2 Макаронные изделия из муки цельно-зерновой полбяной и брокколи 194,1 ± 21 24,7
3 Макаронные изделия из муки цельно-зерновой полбяной и сельдерея 148,7 ± 15 18,9
Согласно полученным данным (таблица 3), в контрольном образце только из цельно-зерновой полбяной муки содержится минимальное количество Se - 105,7 ± 22 мкг/кг. Максимальное содержание Se определено в образце из смеси муки цельнозерновой полбяной
и порошка брокколи - 194,1 ± 21 мкг/кг, что больше значений контрольного образца на 83,6 %.
При добавлении порошка листьев сельдерея содержание Se увеличилось на 40,7 % в сравнении с контрольным образцом и со-
ставило 148,7 ± 15 мкг/г. Степень обеспечения суточной потребности в селене при употреблении порции макаронных изделий 100 г
представлена на рисунке. Рассчитано с учетом потерь селена при варке 30 % [18].
100
С 80
О
0 «
я
1 60
н О
40
100
100
24,7
100
27,2
20,1
Женщины, 55 мкг/сут
Мужчины, 70 мкг/сут
Дети, 50 мкг/сут
□ Физиологическая потребность в селене
□ Образец с добавлением порошка брокколи
□ Контрольный образец
□ Образец с добавлением порошка листьев сельдерея
Рисунок - Обеспечение суточной потребности в селене при употреблении порции макаронных изделий 100 г
Таким образом, использование в рецептурах овощных порошков оказало значительное влияние на содержание селена в готовых макаронных изделиях из цельнозерновой полбяной муки, увеличив показатели на 40,7 и 186,2 %.
Согласно методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», физиологическая потребность в селене для взрослых составляет 55-70 мкг/сут.
С учетом потерь селена при варке макаронных изделий порядка 30 % [18] потребление порции разработанных макаронных изделий в 100 г обеспечивает суточную потребность в Se на 14,9-27,2 %, что позволяет отнести разработанный продукт к функциональным продуктам -источникам селена согласно Приложению 5 технического регламента Таможенного союза «Пищевая продукция в части ее маркировки» (ТР ТС 022/2011).
Исследования по теме НИР будут продолжены.
ВЫВОДЫ
Применяемые в рецептуре макаронных изделий порошки брокколи и листьев сельдерея являются хорошими источниками селена.
Использование овощных порошков в количестве 6 % от массы основного сырья в рецептуре макаронных изделий повысило содержание в них селена на 40,7 и 186,2 % в
сравнении с контрольным образцом без порошков.
С учетом потерь селена при варке 30 % степень удовлетворения средней суточной потребности составила 14,9 % при добавлении порошка листьев сельдерея и 27,2 % при добавлении порошка брокколи. Такие результаты свидетельствуют о том, что разработанные макаронные изделия можно отнести к продуктам источникам селена.
У овощных порошков хорошие перспективы для использования в производстве продуктов с повышенной пищевой и биологической ценностью. Расширение ассортимента отечественных обогащенных пищевых продуктов массового потребления с применением отечественного сырья является перспективным направлением развития пищевых отрасли.
Результаты исследования могут быть полезны для специалистов, планирующих работать с овощными порошками, а также при составлении таблиц химического состава российских продуктов питания.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Исследование выполнено в рамках Программы Фундаментальных научных исследований государственных академий наук (тема № 0529-2019-0065 «Разработка и оценка эффективности новых инновационных пищевых
концентратов и продуктов диетического профилактического питания для спецконтингентов»).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Багрянцева, О. В. Использование селена при обогащении пищевых продуктов / О. В. Багрянцева, В. К. Мазо, С. А. Хотимченко, Г. Н. Шатров // Вопр. питания. — 2012. — №1. — С. 4—12.
2. Rayman, M. The importance of selenium to human health / M. Rayman // The Lancet. — 2000. — Vol. 356. — Is. 9225. — Р. 233—241. DOI: 10.1016/S0140-6736(00)02490-9.
3. Jones, G. D. Selenium deficiency risk predicted to increase under future climate change /
G. D. Jones, B. Droz, P. Greve [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2017. — V. 114. — Is. 114. — Р. 2848—2853.
4. Голубкина, Н. А. Селен в питании / Н. А. Голубкина, Т. Т. Папазян // Растения, животные, человек. — М. — 2006. — 254 с.
5. Голубкина, Н. А. Внутрирегиональная вариабельность селенового статуса населения /
H. А. Голубкина, А. В. Синдирева, В. Ф. Зайцев // Юг России: экология, развитие. — 2017. — Т.12. — № 1. — C. 107—127. DOI: 10.18470/1992-1098-2017-1-107-127.
6. Голубкина, Н. А. Селен в продуктах растительного происхождения / Н. А. Голубкина, П. А. По-лубояринов, А. В. Синдирева // Вопр. питания. —
2017. — Т. 86. — № 2. — С. 63—69.
7. Урубков, С. А. Содержание селена в без-глютеновых зерновых культурах / С. А. Урубков, С. С. Хованская, С. М. Пономарева [и др.] // Ползу-новский вестник. — 2019. — № 4. — С. 63—67. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2019.04.014.
8. Mabeyo, P. E. Selenium Accumulating Leafy Vegetables Are a Potential Source of Functional Foods / P. E. Mabeyo, M. L. K. Manoko, A. Gruhonjic [et al.] // International Journal of Food Science. — 2015. — Vol. 2015. DOI: 10.1155/2015/549676.
9. Крячко, Т. И. Применение растительных вторичных аккумуляторов селена для обогащения хлебобулочных изделий / Т. И. Крячко, В. Д. Мал-кина, В. В. Мартиросян, Н. А. Голубкина, Л. Л. Бондарева, Т. М. Середин // Новые технологии. —
2018. — № 3. — С. 43—52.
10. Wu, Ch. Preparation, characterization, antioxidant and antiglycation activities of selenized polysaccharides from blackcurrant / Ch. Wu, M. Zhao, X. Bu [et al.] // RSC ADV. — 2020. — Vol. 10. — Р. 32616-32627. DOI: 10.1039/D0RA06462A.
11. Stoffaneller, R. A Review of Dietary Selenium Intake and Selenium Status in Europe and the Middle East / R. Stoffaneller, N. L. Morse // Nutrients. — 2015. — Vol. 7(3). — Р. 1494—537. DOI: 10.3390/ nu7031494.
12. Al-Ahmary, K. M. Selenium content in selected foods from the Saudi Arabia market and estimation of the daily intake / K. M. Al-Ahmary // Arabian Journal of Chemistry. — 2009. — Vol. 2. — Р. 95—99. DOI: 10.1016/j.arabjc.2009.10.004.
13. Wang, J. Dietary selenium intake based on the Chinese Food Pagoda: the influence of dietary patterns on selenium intake / J. Wang, L. Yang, H. Li [et al.] // Nutr J 2018. — Vol. 17. — 50. DOI: 10.1186/s12937-018-0358-6.
14. Erdenetsogt, E. Healt risk connectrd with the low selenium levels in food staffs of Mongolia / E. Erdenetsogt, N. A. Golubkina, S. M. Nadegkin [et al.] // Environment and Natural Resources Research, Canadian Center of Science and Education. — 2014. — Vol. 4. — № 3. — Р. 192—202.
15. Rasmussen, S. E. A safe strategy for addition of vitamins and minerals to foods / S. E. Rasmus-sen, N. L. Andersen, L. O. Dragsted [etc.] // Eur J Nutr. — 2006. — Vol. 45 (3). — Р. 123—135. DOI: 10.1007/s00394-005-0580-9.
16. Ros, G. H. Selenium fertilization strategies for bio-fortification of food: an agro-ecosystem approach / G. H. Ros, A. M. D. van Rotterdam, D. W. Bussink, P. S. Bindraban // Plant and Soil: An International Journal on Plant-Soil Relationships. — 2016. — Vol. 404. — № 1—2. — Р. 99—112.
17. Фазуллина, О. Ф. Влияние дозировок нетрадиционных растительных добавок на качество макаронных изделий из полбы / О. Ф. Фазуллина, С. О. Смирнов // Ползуновский вестник. — 2020. — № 2. — С. 45—49. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2020.02.009.
18. Фазуллина, О. Ф. Содержание селена в макаронных изделиях на основе полбяной и гречневой муки, а также овощных порошков / О. Ф. Фазуллина, С. М. Пономарева, С. О. Смирнов, Л. И. Семенова // Техника и технология пищевых производств. — 2020. — Т. 50. — № 2. — С. 242—251. DOI: 10.21603/2074-9414-2020-2-242-251.
Фазуллина Олия Фанавиевна, к.т.н, с.н.с. отдела пищевых концентратов и оборудования НИИ ПП и СПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи» 142718, Россия, Московская область, Ленинский район, поселок Измайлово, д. 22, e-mail: [email protected].
Смирнов Станислав Олегович, к.т.н, заместитель директора по научной работе, «НИИ ПП и СПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», 142718, Московская область, Ленинский район, поселок Измайлово, д. 22, e-mail: [email protected].
