Шупейко Андрей Михайлович (PhD Reading))
магистр по направлению – Продукты питания из растительного сырья
Генеральный директор «Макс Промоушн»
Shupeiko Andrey Mikhailovich
master’s degree in food from vegetable raw materials
General Director of «Max Promotion»
УДК 351.778.38+351.778.36
Функциональный комплекс для спортивного питания на основе соевого изолята.
Functional complex for sports nutrition based on soy isolate.
Ключевые слова: спортивное питание, соевый изолят, кукурузный текстурат, желатин, кальций, витамин D3, энергетическая ценность, аминокислотный скор, лимитирующие аминокислоты, физико-химические и биохимические показатели.
Key words: sports nutrition, soy isolate, corn texture, gelatin, calcium, vitamin D3, energy value, amino acid score, limiting amino acids, physico-chemical and biochemical parameters.
Аннотация: Статья посвящена поиску эффективных технологий и рецептур комплекса для спортивного питания, на основе обогащённого соевого белка. Рассмотрено действие дополнительных ингредиентов на увеличение пищевой и энергетической ценности готового растительного продукта, а также на физико-химические и биохимические показатели. Приведен пример оптимальной рецептуры комплекса для спортивного питания, дополнительно обогащённого макро- и микронутриентами.
Abstract: The article is devoted to the search for effective technologies and formulations of the complex for sports nutrition, based on enriched soy protein. The action of additional ingredients to increase the food and energy value of the finished vegetable product, as well as physical, chemical and biochemical parameters. An example of the optimal formulation of the complex for sports nutrition, additionally enriched with macro-and micronutrients.
Питание значительной части населения в настоящее время является не только несбалансированным, но и недостаточным. Актуальной задачей сохранения здоровья и продления человеческой жизни является обеспечение населения страны адекватным, биологически полноценным питанием для всех возрастных и социальных групп посредством разработки технологий качественно новых полноценных пищевых продуктов общего и специального назначения. При этом, значительная роль отводится компонентам растительного происхождения. Рассмотрим целесообразность и возможность разработки технологии получения сбалансированного продукта для спортивного питания на основе белка растительного происхождения.
Такой продукт, как соя, по химическому составу семян может восполнить дефицит большинства жизненно важных компонентов пищи.
Ценность сои определяется большим содержанием легкодоступного в получении и использовании белка, обладающего высокими биологическими свойствами. Характерная особенность сои — сбалансированная комбинации жирных кислот и высокоценного растительного белка. В табл. 1 приведена сравнительная характеристика химического состава сои и говядины.
Таблица 1
Таблица 1
Рассмотрим и сравним несколько видов белкового сырья по аминокислотным скорам. Скор — скорректированный аминокислотный коэффициент усвояемости белка (PDCAAS), учитывает в том числе наличие в белке важнейших аминокислот, их утилизацию и способность в достаточном количестве удовлетворять потребность человеческого организма в важнейших аминокислотах. В табл. 2 приведены сравнительные характеристики скоров усвояемости белков, полученных из различного белоксодержашего сырья.
Таблица 2
Необходимо отметить что, только соевые белковые продукты, получаемые по технологии водной экстракции, имеют наибольший коэффициент усвояемости и в наибольшей степени сохраняют натуральные свойства сои, являясь белками высокого качества. Из бобовых, в зерне сои содержится почти в два раза боль¬ше общего белка, чем в горохе, и в З раза больше, чем в других зерно¬вых культурах.
В белках сои велика доля водорастворимой фракции, представленная ферментами и структурными белками (альбуми¬нами, водорастворимыми глобулинами), которые при употребле¬нии будут использованы организмом для образования сложных белков (липопротеидов, нуклеопротеидов и др.). Еще одним преимуществом соевых белков по сравнению с другими белками растительного происхождения является лучшая их усвояемость (80-95 %) и сбалансированность аминокислот, а также повышенная концентрация лизина в белке. Концент¬рация лизина в белках сои выше, чем в идеальном белке (образце ФАОВОЗ). По этой причине при потреблении сои часть лизина будет оставаться в свободном состоянии. Наилучшими соевыми продуктами для спортивного питания является термически обработанное зерно вы¬сокобелковых сортов сои, обезжиренная соевая мука, белковые соевые концентраты и изоляты.
Соя превосходит другие культуры по содержа¬нию эссенциальной линолевой и линоленовой жирных кис¬лот в масле. Невысокое содержание сахаров и одновременно достаточ¬ное количество растворимой и нерастворимой клетчатки в се¬менах сои, опять же, можно отнести к ее достоинствам. Эти вещества нормализуют работу желудочно-кишечного тракта, способству¬ют повышению устойчивости организма к неблагоприятным факторам. По содержанию калия, кальция, магния, железа соя пре¬восходит многие зерновые и бобовые культуры, что делает ее незаменимой для профилактики ряда заболеваний, связанных с обме¬ном веществ. Из минеральных элементов в сое преобладает калий — наи¬важнейший элемент для работы сердечнососудистой системы. Соя -одновременно источник и кальция, и фи¬тоэстрогенов (изофлавонов), которые являются антиоксидантами, они весьма положитель¬но влияют на иммунный статус. Для большинства культур лимитирующими и дефицитными являются лизин, метионин, а также валин, изолейцин и трипто¬фан. Соя отличается тем, что в составе ее белка незаменимые ами¬нокислоты находятся в основном в избытке по сравнению с иде¬альным белком и только метионин — в дефиците. Поэтому, наиболее эффективной будет смесь сои и кукурузы, так как дефицит метионина в соевом белке будет ком¬пенсироваться некоторым избытком его в белке кукурузы, а ли¬мит лизина, валина, изолейцина и триптофана в кукурузном белке будет ликвидирован за счет их избытка в соевом. Кальций — пятый по количеству из присутствующих в человеческом организме минеральных компонентов. Соли кальция отличаются по содержанию в них элементарного кальция. Кроме кальция, в комплексную смесь должен входить витамин D в адекватном количестве. Он обеспечивает всасывание кальция в кишечнике и усвоение его костной тканью. Коллаген — главный структурный протеин, который формирует и обеспечивает прочность тканей, фактически удерживая или связывая клетки вместе. Желатин — это гидролизованный коллаген, и по своим биологическим свойствам он практически ничем не отличается, поскольку разрушается до олигопептидов в желудочно-кишечном тракте.
Таким образом, используя технологию обогащения сои комплексом из вышеперечисленных компонентов, возможно получить оптимальный сбалансированный по своему составу продукт спортивного питания.
В качестве эталонов сравнения использовали состав «идеального (эталонного) белка». Расчет аминокислотного скора проводили по вычислению процентного содержания каждой из аминокислот в исследуемом белке по отношению к их содержанию в белке, принимаемом за эталонный, по следующей формуле:
АС = (АКХ / АКС) · 100%,
где АКС – содержание аминокислот в стандартном белке; АКХ – содержание аминокислот в исследуемом белке.
Лимитирующими являются те незаменимые кислоты, скор которых имеет значение менее 100%. Для оценки биологической ценности белков использовали величину КРАС:
БЦ = 100 – КРАС, %
КРАС = ∑∆ РАС / n,
где ∑∆ РАС – разность аминокислотного скора для каждой незаменимой аминокислоты по сравнению с одной из наиболее дефицитной; n – число незаменимых аминокислот.
Расчет суточной дозы потребления разрабатываемого продукта проводился на основании расчетов суточной дозы по аминокислотному скору. Аминокислотный скор общего суточного потребления разработанного продукта (без учёта минерального комплекса Ca + D3 (1 г) 128 г) рассчитывался как:
= + + , где
— аминокислотный скор энной аминокислоты изолята соевого белка;
— аминокислотный скор энной аминокислоты кукурузного текстурата; — аминокислотный скор энной аминокислоты желатина.
Разность аминокислотного скора для каждой незаменимой аминокислоты (∑∆ РАС) рассчитывали по триптофану, АС которого 180 %. Величину КРАС рассчитывали как:
КРАС = ∑∆ РАС/n, где n = 8,
а биологическую ценность (БЦ, %) рассчитывали по формуле:
БЦ = 100 – КРАС
Рассмотрим сравнение скоров разработанного продукта и протеиновой смеси «Soy Protein» от компании «Optimum Nutrition», одного из ведуших производителей спортивного питания в США.
На рис. 1 представлена диаграмма сравнения аминокислотных скоров разработанного продукта и протеиновой смеси «Soy Protein».
Рисунок 1.
В отличие от существующих пищевых комплексов спортивного питания, разработанный комплекс создан на основе научных исследований в областях физиологии, диетологии и пищевой биотехнологии и представляет собой тщательно подобранные по составу концентрированные смеси основных пищевых элементов, специально обработанных для наилучшего усвоения организмом человека. По сравнению с существующими, разработанный комплекс требует минимальных затрат времени и усилий пищеварения на расщепление и всасывание, но при этом обладает высокой энергетической ценностью. Он не имеет возрастных ограничений, и не относится к категории добавок. Его правильное использование представляет собой дополнение к основному рациону, состоящему из обычных продуктов. Общее микробное число разработанного комплекса, хранящегося при комнатной температуре, в закрытой, но уже вскрываемой упаковке, должно быть в районе от 1*101 до 1*103 КОЕ на грамм в течение одного месяца. Зависимость изменения КОЕ/г от времени τ приведена на рисунке 2.
Рисунок 2.
Изменение активности воды в закрытой, но уже вскрываемой упаковке с изолятом соевого белка в зависимости от времени, при постоянной комнатной температуре приведено на рисунке 3.
Рисунок 3.
На основании проведенных исследований были сформулированы рекомендуемые нормы и режимы употребления предлагаемого продукта для спортивного питания. Рекомендуемые уровни потребления протеина спортсменами 1,75 — 2,0 г / кг веса в день, при среднем уровне интенсивности нагрузок 1,2-1,4 г /кг веса в день.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1. Баранов, В. Ф. Роль сои в решении белковой проблемы / В.Ф. Баранов, В.И. Клюка, А.В. Кочегура // Повышение продуктивно¬сти сои: труды. ВНИИМК. — Краснодар, 2000. — С. 6-11.
2. Барановский, А.Ю. Применение соевого изолята «Супра-760» для Белкин, В.Г. Современные тенденции в области разработки функциональных продуктов питания / В.Г. Белкин, Ю.В. Бабин, Т.К. Каленик, А.Б. Лисицын, Н.И. Дунченко, А.А. Кочеткова, В.М. Поздняковский // Масла и жиры. — 2010. — № 7-8. — С. 20-22.
3. Вилсон, Л.А. Продукты питания из сои / Л.А. Вилсон // Ру¬ководство по переработке и использованию сои (пер. с англ. В. В Ключкина, М. Л. Доморощенковой). — М.: Колос, 1998. — 42 с.
4. Голынская, Е.Л. Содержание и активность лектинов в семе¬нах сортов сои различного происхождения / Е.Л. Голынская, М.В. Ковальчук, В.И. Сичкарь // НТБ ВСГИ. — Одесса, 1981. — № 4(42). — С. 44-47.
5. Горпннченко, Т.В. Соя в России / Т.В. Горпинченко // Масла и жиры. — 2007. — № 7. — С. 8-9.
6. Доморощенкова, М.Л. Исследования рынка соевых белков / М.Л. Доморощенкова // Материалы седьмой Междунар. науч,- практ. конф. (24-25 окт. 2007 г.): Масложировая индустрия (ВНИ- ИЖ). — С.-Пб., 2007. — С. 79-83.
7. Доморощенкова, М.Л. Современные технологии получения пищевых белков из соевого шрота / М.Л. Доморощенкова // Пи¬щевая промышленность. — 2001. — № 4. — С. 6-10.
8. Петибская, В.С. Соя: качество, использование, производство / В.С. Петибская, В.Ф. Баранов, А.В. Кочегура, С.В. Зеленцов. — М.: Аграрная наука, 2001. — 64 с.
9. Петибская, В. С. Соя — сырьё для создания функциональных продуктов питания / В.С. Петибская // Науч.-техн. бюл. ВНИ¬ИМК. -Краснодар, 2002. — Вып. 126. — С. 76-83.
