пособие. Учебное пособие по дисциплине Современные технологии производства функциональных и специализированных продуктов питания для аспирантов по направлению подготовки 19. 06. 01 Промышленная экология и биотехнологии
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
Глава 4. Научные основы функционального питания. Теории и концепции питания 4.1. Теория сбалансированного питания Согласно теории сбалансированного питания А.А. Покровского обеспечение нормальной жизнедеятельности организма возможно при условии его снабжения не только адекватными количествами энергии и белка, но и при соблюдении достаточно строгих взаимоотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждому из которых в обмене веществ принадлежит специфическая роль. Концепция сбалансированного питания, определяющая пропорции отдельных веществ в рационах, отражает сумму обменных реакций, характеризующих химические процессы, лежащие в основе жизни организма. Основной закономерностью, определяющей процессы ассимиляции пищи на всех этапах эволюционного развития, является правило: ферментные наборы организма соответствуют химическим структурам пищи, и нарушение этого соответствия служит причиной многих болезней. Это правило должно соблюдаться на всех уровнях ассимиляции пищи и превращения пищевых веществ: в желудочно-кишечном тракте - в процессах пищеварения и всасывания, при транспорте пищевых веществ к тканям, в клетках и субклеточных структурах - в процессе клеточного питания, а также в процессе выделения продуктов обмена из организма. Нарушение вышеуказанного правила неизменно приводит к существенным нарушениям физиологического состояния организма, поэтому для обеспечения его нормальной жизнедеятельности в состав пищи обязательно должны входить вещества, названные незаменимыми факторами питания. Их химические структуры, не синтезирующиеся ферментными системами организма, необходимы для нормального течения обмена веществ. Современные представления о потребности человека в пищевых веществах и энергии представлены в таблице 4.1. При определении сбалансированного рациона по белковым веществам необходимо уделить внимание соблюдению отдельных пропорций аминокислот. Это имеет важное значение для усвоения белков и обеспечения необходимого уровня процессов синтеза. Белки пищи лучше усваиваются при условии сбалансированного аминокислотного состава пищи при каждом приеме. Дефицит незаменимых аминокислот в рационе или его несбалансиро-ванность (т.е. нарушение оптимальных соотношений между аминокисло-тами) приводит к задержке роста и развития, а также к возникновению ряда других нарушений. Необходимость сбалансированного аминокислотного состава вытекает не только из возможности более полного их усвоения, но и из взаимонейтрализующих действий этих БАВ. Эти обстоятельства следует учитывать при планировании обогащения натуральных продуктов отдельными аминокислотами. Таблица 4.1 Среднесуточная потребность взрослого человека в пищевых и некоторых БАВ (в расчете на 3000 ккал энерготрат в сутки)
Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты необходимы не только для нормального развития организма, но и, вероятно, оказывают благоприятное действие на обмен холестерина. Наиболее оптимальным является включение в рацион около 1/3 растительных жиров. Биологическая ценность растительных жиров связана не только с наличием полиненасыщенных жирных кислот, но и с содержанием в них высококачественных фосфатидов и токоферолов. Следует отметить, что тип обмена и обеспечивающие его биохимические (прежде всего ферментные) системы эволюционируют вместе с изменениями характера питания, поэтому в таблице 4.1. указаны величины, характеризующие необходимые для жизнедеятельности количества витаминов и микроэлементов, используемые организмом для построения ферментных и гормональных систем. Так, потребность в витаминах и микроэлементах может изменяться в зависимости от характера питания, возраста, физиологических, половозрастных потребностях. Следовательно, принцип сбалансированного питания не может ограничиваться какой-либо группой веществ, важной для жизнедеятельности организма. При оценке сбалансированного или несбалансированного питания необходимо ориентироваться на весь комплекс незаменимых факторов питания с возможно более полным учетом существующих взаимозависимостей. Под оптимальным питанием следует понимать правильно организованное и соответствующее физиологическим ритмам снабжение организма хорошо приготовленной, вкусной, высокой пищевой ценности пищей, содержащей адекватные количества незаменимых пищевых веществ, необразуемых для его развития и функционирования. 4.2. Теория адекватного питания Сегодня базисом пищевых технологий является теория сбалансированного питания. Она позволила дать научное обоснование потребности в пище по энергетическим и пластическим компонентам, преодолеть многие болезни, связанные с недостатком витаминов, незаменимых аминокислот, микроэлементов и т.д. На ее основе созданы различные рационы для всех групп населения с учетом физических нагрузок, климатических и др. условий жизни. Согласно этой теории построены технологии современной переработки продуктов растениеводства и животноводства. В то же время следствием теории сбалансированного питания было несколько чрезвычайно серьезных ошибок. 1. Создание улучшенной пищи за счет обогащения продуктов веществами, непосредственно участвующими в обмене веществ, а также удаление балластных и вредных соединений. Однако этот путь ведет к формированию многих нарушений, которые могут быть охарактеризованы как болезни ци-вилизации. 2. Элементное (мономерное) питание. Идея сделать пищу максимально полезной трансформировалась в идею создать комплекс веществ, необходимых для поддержания жизни и не нуждающихся в переработке, корректировке состава и т.д. Предполагалось перейти к промышленному изготовлению идеальной пищи, состоящей из оптимальных смесей всасываемых элементов, преимущественно мономеров. 3. Прямое (парентеральное) питание. Существует представление, сформированное в 1908 г. французским химиком П.-Э.-М. Бербло, что одна из главных задач будущего - прямое введение в кровь нутриентов, минуя желудочно-кишечный тракт. Экспериментальная проверка ряда положений теории сбалансированного питания с учетом мембранного пищеварения и новых открытий науки привела к пересмотру основных постулатов. Как показали результаты исследований, балансный подход и вытекающая из него идея рафинирования (безбаластной) пищи принесли существенный вред. Так, снижение доли балластных веществ, клетчатки в рационе способствовало развитию многих заболеваний, в том числе желудочно-ки-шечного тракта, печени, желчных путей, нарушений обмена, возникновению ожирения и т.д. Кризис теории сбалансированного питания и открытие важных, ранее неизвестных механизмов (лизосомного и мембранного типов пищеварения, различных типов транспорта, общих эффектов кишечной гормональной системы); результаты сопоставления ряда характеристик безмикробных животных и человека, в организм которых вводились контролируемые бактериальные культуры; данные прямых исследований влияния элементных диет на организм и т.д. привели к пересмотру ее основных положений. Такая ревизия позволила сформулировать теорию адекватного питания, в основу которой легли новые постулаты основополагающего значения: 1. Питание поддерживает молекулярный состав и возмещает энергетические и пластические расходы организма на основной обмен, внешнюю работу и рост (этот постулат является общим для классической и новой теории питания). 2. Необходимыми компонентами пищи служат не только нутриенты, но и балластные вещества. 3. Нормальное питание обусловлено не одним потоком нутриентов из желудочно-кишечного тракта, а несколькими потоками нутритивных и регуляторных веществ, имеющих жизненно важное значение. 4. В метаболическом и особенно трофическом отношениях ассимилирующий организм рассматривается как надорганизм. 5. Существует эндоэкология организма-хозяина, образуемая микрофлорой его кишечника. 6. Баланс пищевых веществ достигается в результате освобождения нутриентов из структур пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул за счет полостного и мембранного пищеварения (в ряде случаев внутриклеточного), а также вследствие синтеза новых веществ, в том числе незаменимых. Относительная роль готовых первичных и вторичных нутриентов варьирует в широких пределах. 4.3. Теория рационального питания При разработке теории адекватного питания огромный вклад был внесен академиком А.М. Уголевым. Практической реализацией постулатов теории адекватного питания являются законы рационального питания: 1. Соблюдение равновесия между поступающей с пищей энергией (энергетическая ценность) и энергетические затраты организма на все виды его жизнедеятельности. 2. Оптимальное соотношение отдельных компонентов пищи в соответствии с потребностями данного индивидуума или группы населения. 3. Наличие в пище незаменимых пищевых веществ. 4. Наличие в пище защитных компонентов. 5. Обеспечение органолептических достоинств пищи, способствующих ее перевариванию и усвоению. 6. Применение рациональных методов технологической обработки, способствующих удалению вредных веществ и не вызывающих уменьшения пищевой и биологической ценности, а также образованию токсичных веществ в пище. 7. Распределение пищи по приемам в течение суток в соответствии с биоритмом, режимом и характером трудовой и иных видов деятельности. В основу режима питания положены следующие принципы: регулярность питания, дробность питания в течение суток, соблюдение принципа рационального подбора продуктов при каждом приеме пищи, разумное распределение пищи в течение дня. 8. Учет возрастных потребностей организма и двигательной активности с необходимой профилактической направленностью рациона. 4.4. Комбинированные продукты питания В связи с недостаточным потреблением человеком тех или иных пищевых веществ возникла острая необходимость в создании комбинированных продуктов питания сложного рецептурного состава. Производство комбинированных продуктов питания сейчас осуществля-ется по следующим направлениям: 1. Улучшение аминокислотного состава пищи путем введения в нее пептидов. Показано, что по эффективности пептидные гидролизаты не уступают аминокислотным смесям и белкам, а также использование белков на основе хлопчатника, бобовых, белков микробиологического происхождения, морепродуктов, белков молока, крови, изолятов. 2. Использование в производстве продуктов различных пищевых добавок для улучшения цвета, вкуса, структуры. При этом использование добавок, полученных из природного сырья, имеет преимущества. 3. Применение прикладной биотехнологии в производстве продуктов питания. 4. Использование незаменимых факторов питания для обогащения ими продуктов питания. В частности, в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности широко ведутся исследования по созданию комбинированных продуктов питания, которые соответствуют как современным медико-биологическим требованиям, так и сложившимся традициям и привычкам населения. В нашей стране и за рубежом разрабатываются новые виды сливочного масла с наполнителями, причем заметен рост производства молочных продуктов с использованием в качестве наполнителей сырья немолочного происхождения. Сливочное масло с вкусовыми добавками используется только в натуральном виде, что позволяет комбинировать его состав и свойства путем регулирования соотношения основных компонентов (жира, белка, углеводов), применения улучшителей качества (стабилизаторов структуры, ароматизаторов, красителей и др.). Особенно перспективным направлением является комбинирование молочной продукции: молочной основы с сырьем растительного происхождения. При производстве продуктов на основе молочного жира растительное сырье и продукты его переработки, обладающие высокими органолептическими свойствами и пищевой ценностью, находят широкое применение. В последние годы получило развитие в производстве пищевых продуктов использование местного растительного сырья, что способствует значительной экономии расходов дорогостоящих продовольственных ресурсов с анало-гичными или близкими по значению основными физико-химическими свойствами, снижению расходов по доставке сырья на производство. 4.5. Лечебно-профилактическое питание (ЛПП). Рационы лечебно-профилактического питания ЛПП ограничивает накопление в организме вредных веществ, повышает его сопротивляемость к определенной профессиональной вредности. Те или иные продукты питания способны ускорять или замедлять действие ядов, ускорять выведение их из организма, повышать его общую устойчивость, воздействовать на состояние наиболее поражаемых органов, компенсировать дополнительные затраты энергии, связанные с влиянием вредных производственных факторов, поэтому для предупреждения нарушений в организме человека, на которого воздействуют вредные профессиональные факторы, разрабатывают рационы ЛПП. Важная роль в ЛПП принадлежат белкам. Так, белки, богатые серосодержащими аминокислотами, способствуют образованию легкорастворимых и быстровыводимых из организма соединений, могут связывать ядовитые вещества. С другой стороны, при некоторых интоксикациях (сероуглерод, сероводород) необходимо ограничить белок в рационе, т.к. нарушаются процессы детоксикации яда. Роль жиров в ЛПП многообразна и неоднозначна. Жиры, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты и витамины антиоксидантного действия, оказывают на организм профилактическое влияние, а окисленные жиры - наоборот. Биохимическая роль углеводов заключается в образовании глюкуроновой кислоты, участвующей в процессах связывания и выведения ядовитых веществ или их метаболитов. Устойчивость организма ко многим химическим ядам хорошо повышают витамины. Известны детоксицирующие свойства аскорбиновой кислоты, витамина А, витаминов группы В. Уникальна роль витамина Е как природного антиоксиданта. Рационы лечебно-профилактического питания составляют в зависимости от профессиональных факторов, которые влияют на организм. При этом нужно соблюдать и общие принципы сбалансированного питания. В зависимости от характера работы ЛПП назначают по одному из семи рационов. Их характеристика, а также перечень содержащихся в них продуктов приведены в таблицах 4.2, 4.3. Для работников ряда производств предусмотрена выдача только витаминных препаратов (тем, кто подвергается воздействию высокой температуры и интенсивному теплооблучению): назначают 2 мг витамина А, по 3 мг витаминов В1 и В2, 150 мг витамина С и 20 мг витамина РР; а для занятых в табачно-махорном и никотиновом производствах при воздействии пыли, содержащей никотин, - 2 мг витамина В1 и 150 мг витамина С. Контролируют выдачу ЛПП и витаминов работники медико-санитарных частей и здравпунктов. За обеспечение работающих этим питанием отвечают руководители предприятий, а за правильностью приготовления пищи и составления меню - руководители предприятий общественного питания. Помимо лечебно-профилактического питания предусмотрена ежедневная выдача молока рабочим, контактирующим с токсическими веществами. Составление рационов лечебно-профилактического питания основано на способности различных компонентов пищи оказывать детоксицирующий эффект при воздействии химических соединений или ослаблять вредное влияние физических факторов. Вредные вещества при этом классифицируются по механизму их действия. Профилактическая направленность рационов не может быть обеспечена без соблюдения основных принципов концепции сбалансированного питания, поэтому любой рацион по своей энергетической ценности и химическому составу в целом с общим суточным питанием должен удовлетворять потребности конкретной профессиональной группы населения в энергии и в отдельных компонентах пищи. Таблица 4.2 Характеристика рационов ЛПП
|