Пищевой функциональный продукт

Пищевой функциональный продукт

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к пищевым продуктам функционального назначения, необходимым для ускорения восстановления в период больших физических и психических нагрузок, при стрессе, гипоксии, гипер- и гипотермии, а также для профилактики переутомления лиц, работающих в экстремальных условиях, в частности военнослужащих и спасателей.

В последние годы некоторые малотоксичные биологически активные препараты целенаправленно используют для ускорения восстановления, активного восполнения израсходованных пластических и энергетических ресурсов, избирательного управления важнейшими функциональными системами организма при больших нагрузках. Применение малотоксичных фармакологических восстановителей оправдано и в процессе физической подготовки к профессиональной деятельности.

Среди средств восстановления работоспособности особое место принадлежит витаминам и фосфолипидам. Их потери во время работы или хронический недостаток в продуктах питания приводят не только к снижению работоспособности, но и к различным болезненным состояниям.

Известен фосфолипидный пищевой продукт, содержащий растительные фосфолипиды, вкусоароматические добавки, аскорбиновую и лимонную кислоты, сахар или его заменители (Пат. RU 2134986, опубл. 27.08.1999. Бюл. №24).

Из-за отсутствия в составе фосфолипидного продукта компонентов, усиливающих энергетический статус, адаптационные резервы и антиоксидантный потенциал систем организма (сквален, аминокислоты, фитостеролы, витамины Е, К и бета-каротин), он не может быть эффективно использован в питании лиц, работающих в экстремальных условиях.

Наиболее близким к заявляемому является пищевой функциональный продукт, способный быстро восстанавливать организм после физического труда, содержащий растительные фосфолипиды, вкусоароматические добавки, аскорбиновую кислоту, порошок из семян винограда, порошок из выжимок томатов и порошок из солода чечевицы (Пат. RU 2278524, опубл. 27.06.2006. Бюл. №18).

Недостатком пищевого функционального продукта является то, что он не может быть эффективно использован для повышения резистентности организма к гипоксии при больших физических нагрузках анаэробной и скоростно-силовой направленности, т.к. в его составе отсутствуют легко усвояемые организмом биологически активные вещества, обеспечивающие в совокупности антигипоксическое и антистрессорное действие.

Задачей изобретения является расширение ассортимента пищевых функциональных продуктов, необходимых для ускорения восстановления в период больших физических и психических нагрузок, при стрессе, гипоксии, гипер- и гипотермии, а также для профилактики переутомления лиц, работающих в экстремальных условиях, в частности военнослужащих и спасателей.

Технический результат - повышение резистентности организма к гипоксии при больших физических нагрузках анаэробной и скоростно-силовой направленности за счет коррекции истощения функциональных возможностей при стрессовых ситуациях и повышенных физических нагрузках.

Задача решается тем, что пищевой функциональный продукт, содержит масложировой фосфолипидный продукт полученный путем экстракции этиловым спиртом фосфолипидных концентратов при соотношении фосфолипидные концентраты - этиловый спирт (1:3) - (1:7) и температуре 40-60°C с образованием спирторастворимой и спиртонерастворимой фракций фосфолипидов, отделения спиртонерастворимой фракции фосфолипидов от спирторастворимой фракции фосфолипидов и последующей сушки спиртонерастворимой фракции под вакуумом. Содержит муку из семян амаранта, полученную путем измельчения в две стадии, на первой стадии семена амаранта подвергают грубому измельчению, на второй - тонкому измельчению на роторно-валковом дезинтеграторе, и обжаривания сырой муки в течение 2-4 мин при температуре 100-110°С, причем мука из семян амаранта составляет 40-80% от общей массы.

Нами было установлено, что пищевой функциональный продукт, полученный вышеуказанным образом, обладает широким спектром действия, в том числе в организме он выполняет ряд важнейших функций, обеспечивающих повышение физической и умственной работоспособности:

- участвует в биохимических реакциях, обеспечивающих начало мышечной деятельности, и в метаболическом обеспечении этой деятельности, что очень важно для лиц, занятых физическим трудом;

- стимулирует окислительные процессы в клетках головного мозга, повышает резистентность организма к гипоксии, улучшает деятельность сердца, ускоряет восстановление при больших физических нагрузках и стрессах;

- является эффективным стимулятором окислительных процессов, повышает выносливость организма, ускоряет восстановление физической работоспособности.

Нами экспериментально показано, что введение в состав пищевого функционального продукта муки из семян амаранта позволяет не только сохранить, но и значительно усилить биологически активные свойства пищевого функционального продукта за счет применения мягких режимов получения, обеспечивающих максимальное сохранение в нативном виде пищевых физиологически функциональных ингридиентов.

Пищевой функциональный продукт, соответствующий заявляемому набору и соотношению массовых долей компонентов, проявляет новые свойства, нехарактерные для прототипа, так как содержит токоферолы, фитостеролы, незаменимые аминокислоты, сквален, многие соединения из которых являются естественными антиоксидантами и предотвращают свободнорадикальное окисление биологически важных молекул и мембран в организме человека.

Витамин Е содержится в заявляемом продукте в редкой, особо активной форме. В большинстве растительных объектов витамин Е представлен токоферольными пассивными формами, излишки которого плохо выводятся из организма и депонируются в нем. В муке из семян амаранта он содержится в токотриенольной форме, активность которой в 40-50 раз выше, чем у токоферольных форм. Токотриенолы повышают устойчивость организма к гипоксии, регулируют окислительные процессы, повышают работоспособность при больших физических нагрузках анаэробной и скоростно-силовой направленности.

Мука из амаранта содержит сквален. Сквален - ненасыщенный углеводород, который, соединяясь в организме с водой, образует кислород, таким образом нормализуя тканевое дыхание. Он включается в процессы переноса и накопления кислорода, что делает его сильным антиоксидантом. Сквален - составная часть тканей организма, является предшественником тритерпенов, стероидов, холестерина, а также жирорастворимых витаминов А и D. Сквален обладает выраженной способностью защищать клетки от повреждающего действия токсических веществ, мобилизует противоопухолевые системы организма. Сквален способен в несколько раз повышать силы иммунной системы (получив в достаточном количестве кислород, активизируются иммунные клетки), тем самым обеспечивает устойчивость организма к различным заболеваниям. Интенсифицируя окислительно-восстановительные процессы, общий обмен веществ, препятствуя клеточной гипоксии, сквален благоприятно влияет на нарушенный в результате токсического воздействия метаболизм. Сквален в сочетании с токоферолами, комплексом витамина F и каротиноидами способствует улучшению липидного и эндокринного обмена веществ, нормализует клеточную пролиферацию, оказывает мембранопротекторное действие.

Ненасыщенные жирные кислоты (НЖК) - вещества группы витамина F - составляют порядка 70% состава муки из семян амаранта. Высокое содержание линолевой кислоты, адекватное соотношение олеиновой и пальмитиновой кислот на фоне низкой концентрации линоленовой кислоты делает масло амаранта доступнейшим субстратом перекисного окисления липидов. НЖК стимулируют вовлечение продуктов перекисного окисления липидов в аэробные процессы, что приводит к усилению энергетического статуса, адаптационных резервов и антиоксидантного потенциала систем организма. Линолевая кислота необходима для синтеза простагландинов, которые играют роль химических регуляторов обменных процессов в клетке.

Предлагаемый пищевой функциональный продукт получали следующим образом.

Пример 1. Берут 25,5 г масложирового фосфолипидного продукта, полученного путем экстракции этиловым спиртом фосфолипидных концентратов при соотношении фосфолипидные концентраты - этиловый спирт 1:3 и температуре 60°C с образованием спиртонерастворимой и спирторастворимой фракций фосфолипидов, отделения спиртонерастворимой фракции фосфолипидов от спирторастворимой фракции фосфолипидов и последующей сушки спиртонерастворимой фракции под вакуумом, и смешивают с 74,5 г муки из семян амаранта.

Муку из семян амаранта получают путем измельчения в две стадии, на первой семена амаранта подвергают грубому измельчению, а на второй - тонкому измельчению на роторно-валковом дезинтеграторе, и обжаривания сырой муки в течение 2 мин при температуре 105°С.

Пример 2. Берут 49,0 г масложирового фосфолипидного продукта, полученного путем экстракции этиловым спиртом фосфолипидных концентратов при соотношении фосфолипидные концентраты - этиловый спирт 1:5 и температуре 50°C с образованием спиртонерастворимой и спирторастворимой фракций фосфолипидов, отделения спиртонерастворимой фракции фосфолипидов от спирторастворимой фракции фосфолипидов и последующей сушки спиртонерастворимой фракции под вакуумом, смешивают масложировой фосфолипидный продукт с 51,0 г муки из семян амаранта.

Муку из семян амаранта, получают путем измельчения в две стадии, на первой стадии семена амаранта подвергают грубому измельчению, а на второй - тонкому измельчению на роторно-валковом дезинтеграторе, и обжаривания сырой муки в течение 3 мин при температуре 109°С.

Как видно из таблицы 1, заявляемый пищевой функциональный продукт имеет в своем составе основные пищевые вещества, придающие ему антигипоксические и антистрессовые свойства, в том числе фосфолипиды, витамины, сквален и минеральные элементы, которые стимулируют окислительные процессы в клетках головного мозга, повышает резистентность организма к гипоксии, улучшает деятельность сердца, ускоряет восстановление при больших физических и психических нагрузках.

Таблица 1 Химический состав и пищевая ценность
Функциональные	Известный	Продукт по примеру
ингредиенты		1	2
Фосфолипиды, г/100 г	14,7	50,75	25,20
Белки, г/100 г	17,9	8,60	12,90
Липиды, г/100 г	2	4,13	5,25
ПНЖК, г/100 г	0,4	1,10	1,65
Пищевые волокна, г/100 г	23,5	3,70	5,52
Крахмал, г/100 г	-	30,70	46,05
Витамины, мг/100 г:	-
B1 (тиамин)	-	0,20	0,26
В2 (рибофлавин)	-	0,10	0,12
Е (токоферолы)	80	225,00	36,00
Сквален, %	-	0,6	1,1

Испытания пищевого функционального продукта проведены методом биологического тестирования на лабораторных белых беспородных крысах на кафедре клинической фармакологии Кубанской государственной медицинской академии. В опытах было использовано 150 крыс массой тела 180-200 г. Исследуемый пищевой функциональный продукт вводили в рацион крыс в дозе 20 мг/кг в течение 30 дней. Контрольные животные получали вместо пищевого функционального продукта известный. Опыты проводились в соответствии с действующими "Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных" [Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием животных. // Хроника ВОЗ. - 1985. - Т.39. - N3. - С.3-96].

Антигипоксические свойства пищевого функционального продукта исследовали на модели нормобарической гипоксии помещением крыс в термокамеру объемом 1,5 литра. Сопротивляемость организма к действию предельных мышечных нагрузок исследовали на модели принудительного плавания крыс с грузом 10% от массы тела до полного утомления. Стресс-синдром моделировали иммобилизацией крыс на спине в течение 24 часов.

Мышечные нагрузки в условиях гипоксии моделировались свободным плаванием крыс в термокамере с объемом воздуха 1,5 л.

Острую гипотермию моделировали при свободном плавании крыс в воде с температурой 10°С.

Острую гипертермию моделировали помещением животных в термокамеру с температурой 60°С.

Продолжительность жизни крыс при нормобарической гипоксии (табл.2) при курсовом введении исследуемого пищевого функционального продукта достоверно повышалась по сравнению с контролем на 19-24% (p<0,05). Применение заявляемого продукта увеличивало в 2-3 раза продолжительность принудительного плавания крыс (повышение работоспособности).

Курсовое применение заявляемого продукта повышало (на 20-50%) сопротивляемость крыс к острой гипер- и гипотермии (табл.2).

Продукт также увеличивал сопротивляемость организма на 35 -50% и к условиям комбинированного воздействия, достоверно при курсовом введении.

Экспериментальные исследования показали, что курсовой прием по одной столовой ложке (12 г) один-два раза в день за 30 минут до еды в течение 3-6 месяцев на фоне повышенной мышечной деятельности способствует увеличению мышечной массы, динамометрии левой и правой рук, силового и жизненного индексов, скоростно-силовой выносливости и специальной физической подготовке (таблица 3).

Таблица 2Сопротивляемость крыс к воздействию мышечных нагрузок и стресса
Показатели	Продукт по примеру	Известный
1	2
Сопротивляемость крыс к воздействию гипоксии и мышечных нагрузок:
Продолжительность жизни при гипоксии (мин)	68±2*	65±2*	55±2
Продолжительность плавания (мин)	53±10*	35±5*	18±1
Сопротивляемость белых крыс к воздействию острой гипер- и гипотермии:
Продолжительность жизни при гипертермии (мин)	15±2	17±2	12±1
Продолжительность плавания в условиях гипотермии (мин)	12±2	15±2	10±1
Продолжительность плавания крыс в условии гипоксии:	57±4	63±5*	42±8
* - достоверная разница с контролем при р<0,05

Как видно из таблицы 3, заявляемый пищевой функциональный продукт способствует росту общей и специальной работоспособности, ускорению процессов восстановления организма после интенсивной мышечной деятельности, повышению силового индекса и силовой выносливости организма лиц, занятых тяжелым физическим трудом в экстремальных условиях.

Таблица 3Адаптационный потенциал организма после курсового приема продуктов
Наименование показателя	Группа спортсменов
	контрольная (известный продукт)	экспериментальная (заявляемый продукт)
Силовой индекс, %	5,20	5,70
Силовая выносливость, %	5,90	6,00
Общая физическая работоспособность, %	16,50	17,50
Специальная работоспособность, %	13,71	14,10

Анализируя данные (таблицы 1-3), можно утверждать, что заявляемый продукт обладает высоким адаптационным потенциалом и высоким уровнем обмена за счет значительного содержания сквалена, фосфолипидов, ненасыщенных жирных кислот, жирорастворимых витаминов Е и А. Высокий адаптационный потенциал продукта способствует коррекции истощения функциональных возможностей при стрессовых ситуациях и повышенных физических нагрузках.

Пищевой функциональный продукт, содержащий масложировой фосфолипидный продукт, полученный путем экстракции этиловым спиртом фосфолипидных концентратов при соотношении фосфолипидные концентраты - этиловый спирт (1:3)-(1:7) и температуре 40-60°C с образованием спирторастворимой и спиртонерастворимой фракций фосфолипидов, отделения спиртонерастворимой фракции фосфолипидов от спирторастворимой фракции фосфолипидов и последующей сушки спиртонерастворимой фракции под вакуумом, и пищевой компонент, отличающийся тем, что в качестве пищевого компонента содержит муку из семян амаранта, полученную путем измельчения в две стадии, на первой стадии семена амаранта подвергают грубому измельчению, на второй - тонкому измельчению на роторно-валковом дезинтеграторе, и обжаривания сырой муки в течение 2-4 мин при температуре 100-110°С, причем мука из семян амаранта составляет 40-80% от общей массы.