Текст книги "Общие принципы функционального питания и методов исследования свойств сырья продуктов питания. Часть 1"

Из продуктов питания наиболее богаты витамином B₁ хлеб и хлебобулочные изделия из муки грубого помола или витаминизированной муки (0,2-0,4 мг/100 г), крупы, особенно гречневая, овсяная, пшенная (0,4-0,5 мг/100 г), зернобобовые (0,50,95 мг/100 г), печень (0,25-0,3 мг/100 г), свинина (0,5-0,8 мг/100 г). Особенно богаты тиамином пивные дрожжи (95 мг/100 г) и пшеничные зародыши. Молоко и молочные продукты, как и большинство овощей, бедны тиамином.

– Витамин В₂ (рибофлавин).

Входит в состав большого числа окислительно-восстановительных ферментов, участвует в процессах окисления жиров. Рибофлавин входит в состав зрительного пурпура, защищающего сетчатку глаза от избыточного воздействия УФ-излучения, он необходим для образования в организме витамина В₆ и фолиевой кислоты.

Суточная потребность в витамине В₂ взрослого человека составляет 2 мг. Наилучшие источники рибофлавина: яйца (0,4 мг/100 г), молоко (0,13-0,17 мг/100 г), творог (0,3-0,4 мг/100 г), мясо (0,1-0,18 мг/100 г), печень и почки (1,6-2,2 мг/100 г), гречневая крупа (0,2 мг/100 г), дрожжи (2-4 мг/100 г). Очищенный рис, макаронные изделия и белый хлеб бедны рибофлавином (0,02-0,07 мг/100 г).

Рекомендуемая норма потребления рибофлавина – 1,3-2,4 мг/сут. Потребность в витамине В₂ возрастает при гастритах с пониженной секрецией, заболеваниях кишечника, гепатитах, болезнях кожи, глаз, малокровии. Симптомы гиповитаминоза проявляются болезненными трещинами в уголках рта, шелушением кожи, слабостью и утомляемостью глаз. Раны и порезы долго не заживают. Токсических эффектов при избытке витамина не установлено.

– Витамин В₆ (пиридоксин).

Участвует в обмене аминокислот, осуществляя перенос аминогрупп, регуляции обмена холестерина, образовании гемоглобина. Кроме того, пиридоксин необходим для осуществления ряда важнейших реакций липидного обмена. Суточная потребность в витамине – 2 мг. Потребность увеличивается при атеросклерозе, заболеваниях печени, беременности, интоксикациях, приеме антибиотиков. Недостаточность пиридоксина сопровождается выраженными нарушениями со стороны центральной нервной системы (раздражительность, сонливость, полиневриты), повреждением кожных покровов и слизистых оболочек. В ряде случаев, особенно у детей, недостаточность пиридоксина приводит к развитию анемии. Недостаток витамин В₆ у взрослых приводит к возникновению дерматитов, тошноты, рвоты, депрессии, периферических невритов, а также подавлению иммунных реакций, анемии и поражению слизистых оболочек. В больших дозах витамин токсичен. Длительный прием повышенных доз может вызвать нервные расстройства.

Основными причинами дефицита в организме витамина В₆ являются ограниченное потребление молока и молочных продуктов, хронические заболевания желудочно-кишечного тракта.

Пиридоксин достаточно широко распространен в продуктах питания, хорошим источником этого витамина служит мясо (0,3-0,5 мг/100 г), печень (0,5-0,7 мг/100 г), рыба (0,1-0,5 мг/100 г), яйца (преимущественно желток, 0,15-0,5 мг/100 г), хлеб из цельного зерна (0,3 мг/100 г), хлеб из муки высшего сорта (0,1 мг/100 г).

– Витамин РР (ниацин, никотиновая кислота).

Участвует в процессе клеточного дыхания, при окислении углеводов, обмене белков, регуляции деятельности нервной системы. Основное физиологическое значение ниацина определяется его ролью в окислительно-восстановительных реакциях в качестве переносчика электронов.

Суточная потребность в ниацине – 20 мг. При недостаточности ниацина развивается пеллагра, характеризующаяся поражением желудочно-кишечного тракта, кожи, центральной нервной системы. При избытке витамина РР некоторые его формы вызывают расширение сосудов. Кроме того, высокие дозы витамина опасны для печени.

Основными источниками витамина РР являются мясные продукты (5-9 мг/100 г), печень (13-16 мг/100 г), почки, сердце, рыба, гречневая крупа (5-7 мг/100 г), хлебопекарные дрожжи (25-50 мг/100 г), соя, фасоль, горох (0,3-2 мг/100 г). Овощи и молоко более бедны ниацином (1-1,5 мг/100 г).

– Фолиевая кислота (фолацин, фолат).

Участвует в процессах свертывания крови и кроветворения. Биохимические функции фолиевой кислоты разнообразны и связаны с участием в процессах биосинтеза нуклеиновых кислот и метаболизма аминокислот. Потребность взрослого человека в фолиевой кислоте – 400 мкг в сутки. Недостаточность фолиевой кислоты сопровождается развитием заболеваний крови и желудочнокишечного тракта. В период беременности ее недостаток может оказать тератогенное действие – появление уродств, а также привести к нарушению психического развития новорожденных. Избыток фолиевой кислоты вызывает токсические эффекты при некоторых заболеваниях. Например, у эпилептиков высокие дозы ее могут вызвать конвульсии. Многие специалисты также считают, что фолиевая кислота откладывается в печени, поэтому ее не рекомендуется принимать большими дозами в течение длительного времени.

Наиболее богаты фолиевой кислотой петрушка (110 мкг/100 г), салат (50 мкг/100 г), капуста (10-20 мкг/100 г). Много фолиевой кислоты в хлебе из муки грубого помола (30 мкг/100 г). Исключительно богаты фолиевой кислотой печень (220-240 мкг/100 г) и почки 945 мкг/100 г). Мясо, яйца и молоко сравнительно бедны фолиевой кислотой (4-10 мкг/100 г).

– Витамин В₁₂ (цианокобаламин).

Имеет большое значение в кроветворении, обмене веществ. Суточная потребность в витамине взрослого человека составляет 3 мкг в сутки. Недостаток в организме витамина B₁₂ вызывает тяжелую форму злокачественной анемии, нарушение обмена веществ, снижение аппетита, слабость, боли в области желудка, паралич. Токсических эффектов при избытке цианокобаламина не установлено.

Витамин B₁₂ содержится в основном в продуктах животного происхождения, в растительных – практически отсутствует, поэтому дефицит его наблюдается у людей, питающихся только растительной пищей. Больше всего витамина В₁₂ содержится в печени (30-60 мкг/100 г), почках (15-25 мкг/100 г), сердце, меньше – в мясе, сырах, твороге, сметане, сливках, кефире.

– Витамин В₅ (пантотеновая кислота).

Витамин широко распространен в природе. Его синтезируют зеленые растения, микроорганизмы, в том числе кишечная микрофлора млекопитающих и человека. Потребность в пантотеновой кислоте – 5 мг/сут. Она участвует в синтезе жирных кислот, в углеводном обмене, активизирует многие биохимические реакции, обмен гормонов, гемоглобина. Гиповитаминоз пантотеновой кислоты встречается крайне редко. Баланс пантотеновой кислоты в организме может нарушаться при некоторых кожных заболеваниях, острых и хронических поражениях печени, колитах, длительном приеме антибиотиков.

– Витамин Н (биотин).

Участвует в обмене жирных кислот и аминокислот, перенося карбоксильную группу. Суточная потребность в биотине составляет 50 мкг. При недостатке биотина наблюдаются шелушение кожи, выпадение волос, ломкость ногтей. Иногда воспаление кожи при гиповитаминозе сопровождается повышенной функцией сальных желез (себорея). Из продуктов питания особенно богаты биотином дрожжи (100-200 мкг/100 г), печень и почки (90-100 мкг/100 г), а из растительных продуктов – горох и овсяная крупа (20 мкг/100 г), содержание биотина в молочных продуктах составляет 3-5 мкг/100 мл, в куриных яйцах – 20 мкг/100 г, в хлебобулочных изделиях – 1,2-2,5 мкг/100 г, в зеленом горошке – 5,3 мкг/100 г, в большинстве овощей и фруктов – 0,1-1,5 мкг/100 г.

Биотин в больших количествах синтезируется кишечной микрофлорой. Его недостаточность биотина в обычных условиях у человека не наблюдается. Недостаточность биотина развивается при употреблении большого количества сырых яичных белков, в которых содержится белок авидин, связывающий витамин Н. Биотин находит применение при циррозе печени, сахарном диабете. Имеются данные о положительном влиянии биотина при некоторых кожных заболеваниях, в частности, псориазе, сердечнососудистых заболеваниях.

Как уже отмечалось, в процессе хранения и кулинарной обработки пищевых продуктов некоторые витамины разрушаются, особенно витамин С. Отрицательными для содержания витаминов факторами могут быть: солнечный свет, кислород воздуха, высокая температура, щелочная среда, повышенная влажность воздуха и вода, в которой витамин хорошо растворяется. Ускоряют процесс разрушения витаминов ферменты, содержащиеся в пищевых продуктах.

На предприятия общественного питания продукты питания (прежде всего овощи и фрукты) должны поступать качественными в соответствии с требованиями действующих стандартов, что гарантирует их полную пищевую ценность. При хранении овощей и плодов в складских помещениях необходимо поддерживать определенный режим: температуру воздуха – не выше 3 °C, относительную влажность – от 85 % до 95 %. Склады должны хорошо вентилироваться, не иметь дневного освещения. Необходимо строго соблюдать сроки хранения продуктов.

В процессе механической кулинарной обработки недопустимо длительное хранение и пребывание в воде очищенных овощей и плодов. При варке их следует закладывать в кипящую воду или бульон, полностью погружая. Варить следует при закрытой крышке, равномерном кипении, не допуская переваривания. Для салатов, винегретов овощи рекомендуется варить неочищенными, снижая тем самым потери витамина С и других питательных веществ.

Витамин С сильно разрушается в процессе приготовления овощных пюре, котлет, запеканок, тушеных блюд и незначительно – при жарке овощей в жире. Вторичный подогрев овощных блюд и соприкосновение их с окисляющимися частями технологического оборудования могут приводить к полному разрушению витамина С. С целью сохранения витамина С следует строго соблюдать сроки, условия хранения и реализации готовых овощных и фруктовых блюд. Сроки хранения горячих блюд не должны превышать 1-3 ч при температуре 65-75 °C, холодных блюд – 6-12 ч при температуре 7-14 °C.

Витамины группы В при кулинарной обработке продуктов, в основном, сохраняются. Но следует помнить, что щелочная среда разрушает эти витамины, поэтому не следует добавлять питьевую соду при варке бобовых.

Для улучшения усвояемости каротина необходимо овощи оранжево-красного цвета (морковь, томаты) употреблять с жиром (сметана, растительное масло, молочный соус), а в супы и другие блюда вводить их в пассированном виде.

В настоящее время на предприятиях общественного питания широко используется метод искусственного витаминизирования готовых продуктов. Контроль за правильностью витаминизации пищи осуществляют органы государственного санитарно-эпидемиологического надзора. Особое внимание витаминизации уделяется в дошкольных учреждениях, школах-интернатах, профтехучилищах, больницах, санаториях. Так, готовые первые и третьи блюда перед раздачей обогащают аскорбиновой кислотой из расчета: для детей от 1 до 6 лет – 40 мг, от 6 до 12 лет – 50 мг; для детей и подростков в возрасте от 12 до 17 лет – 70 мг; для взрослых – 80 мг; для беременных – 100 мг и кормящих женщин – 120 мг.

Обогащение пищи витаминами С, B₁, РР организуют в столовых для работников некоторых химических предприятий с целью профилактики заболеваний, связанных с вредностями производства. Водный раствор витаминов объемом 4 мл на 1 порцию вводят ежедневно в готовые блюда.

Пищевая промышленность выпускает витаминизированную продукцию: молоко и кефир, обогащенные витамином С, маргарин и детскую муку, обогащенные витаминами А и D, сливочное масло, обогащенное каротином, хлеб, высших сортов муку, обогащенные витаминами В₁, В₂, РР и др.

Минеральные вещества, как и витамины, относятся к незаменимым (эссенциальным), жизненно необходимым компонентам, выполняющим в организме важные физиологические функции.

Минеральные вещества принято разделять на макро– и микроэлементы. Потребность человека в микроэлементах (медь, марганец, йод, селен, хром и др.) чрезвычайно мала и находится в пределах от нескольких десятков микрограммов до 1-2 мг в сутки. Потребность в макроэлементах (натрий, калий, магний, фосфор и др.) более значительна: от сотен миллиграммов до нескольких граммов. Промежуточное положение занимают железо и цинк, суточная потребность в которых составляет 1020 мг.

Функции минеральных веществ в организме весьма разнообразны. Калий и натрий играют важную роль в поддержании осмотических свойств плазмы крови и клеток организма, формировании электрического потенциала на клеточных мембранах и проведении нервного импульса. Кальций и фосфор входят в состав минеральных структур скелета, участвуют в важнейших метаболических и физиологических процессах: реакциях энергетического обмена, мышечном сокращении. Железо и медь в составе гемоглобина и цитохромов участвуют в переносе кислорода тканям и внутриклеточных процессах биологического окисления, обеспечивающих организм энергией. Ионы магния, цинка, марганца и других микроэлементов являются активаторами и кофакторами многих важнейших ферментов. Йод входит в структуру гормонов щитовидной железы.

Функциональная значимость макро– и микроэлементов предопределяет их роль незаменимых факторов питания, регулярное поступление которых с пищей в количествах, соответствующих физиологическим потребностям организма, – необходимое условие поддержания здоровья и жизнеспособности человека.

Обмен и функции макро– и микроэлементов в организме теснейшим образом переплетены с обменом и функциями витаминов.

Кальций (Са) – макроэлемент, играющий важную роль в функционировании мышечной ткани, нервной системы, особенно костной ткани. У новорожденных общее количество кальция в организме составляет около 25 г, у взрослых эта величина возрастает до 1200-3000 г. Из общего количества кальция в организме 98,9 % приходится на костную ткань, 0,51 – зубы, 0,51– на мягкие ткани, оставшиеся 0,08 % – на плазму крови и внеклеточную жидкость мягких тканей.

На усвояемость кальция большое влияние оказывает сочетание его с другими компонентами питания. Так, если кальций поступает в организм вместе с жирными кислотами, то его усвояемость резко снижается. Лучше утилизируется кальций из продуктов, богатых одновременно и фосфором. Примерное оптимальное соотношение кальция и фосфора – 2:1.

Рекомендуемая суточная потребность в кальции для детей 1-3 лет, согласно действующим в России нормам, установлена на уровне 800 мг/сут., для детей в возрасте 4-6 лет – 900 мг/сут., 7-10 лет – 1100 мг/сут., 11-17 лет – 1200 мг/сут. Для взрослых суточная потребность в кальции составляет 1250 мг (для беременных и кормящих женщин – 1300-1500 мг/сут.). Наилучшим пищевым источником кальция являются молоко и молочные продукты: кефир, ацидофилин, йогурты, сыры, творог. Содержание в них кальция составляет 100-150 мг в 100 г продукта.

Недостаток кальция в рационе увеличивает опасность рахита у детей, судорог в мышцах, остеопороза у взрослых, нарушает формирование скелета и зубов, повышает риск сердечнососудистых и некоторых онкологических заболеваний, в частности, рака прямой кишки, снижает свертываемость крови. Избыток кальция в организме способен подавлять возбудимость скелетных, сердечных мышц и нервных волокон, уменьшать тонус гладких мышц; возможно отложение кальция в органах и тканях и др.

Магния (Mg) в организме взрослого человека содержится около 25 г. Большая часть его часть сосредоточена в костях в виде солей магния, около 1/5 – в мягких тканях, где он связан с белками. Магний – необходимый компонент ферментных систем, является основным источником энергообеспечения организма, принимает участие в поддержании структуры ДНК, синтезе нуклеиновых кислот и белков. Магний понижает возбудимость нервной системы, нормализует деятельность сердечной мышцы и кровоснабжение, обладает сосудорасширяющим действием, стимулирует моторику кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина, снижает риск камнеобразования. Магний известен как противострессовый элемент, способствует восстановлению сил после сильных физических нагрузок (таблица 5).

Таблица 5 – Пищевые источники кальция

Рекомендуемая норма потребления магния, действующая в России, для взрослых составляет 400 мг в сутки, при беременности и лактации она повышается до 450 мг. Суточная потребность в магнии у детей до 1 года – от 55 до 70 мг, от 1 года до 3 лет – 150, от 4 до 6 лет – 200, от 7 до 10 лет – 250, от 11 дог 17 лет – 300 мг.

Содержание магния в основных продуктах питания достаточно высоко. Поскольку он входит в состав хлорофилла, то им особенно богаты продукты растительного происхождения, на которые приходится 2/3 всего магния, поступающего с пищей. Кроме того, определенное количество магния может поступать с питьевой водой.

Недостаток магния приводит к депрессивным состояниям, апатии, быстрой утомляемости, склонности к судорогам в икроножных мышцах. Длительный недостаток магния усиливает отложения солей кальция в стенках кровеносных сосудов, почках, ухудшает работу сердечной мышцы. Недостаток магния у детей первых лет жизни может быть причиной рахита. Недостаток магния может развиваться в результате чрезмерных потерь при хронических расстройствах кишечника, особенно у детей. Кроме того, дефицит магния сопутствует хроническому алкоголизму.

Железо (Fe) – микроэлемент, его физиологическая роль заключается в транспорте кислорода в крови (в составе гемоглобина и трансферрина). Железо необходимо в процессах биологического окисления, обеспечивающего организм энергией. Оно входит в состав ряда ферментов, таких, как цитохром, каталаза, пероксидаза. Всего в организме взрослого человека содержится около 4 г железа. Из них 2,5 г составляет железо гемоглобина, 0,3 г – функционально активное железо (миоглобин, выполняющий в мышцах функцию аккумулятора кислорода), остальное количество приходится на долю транспортной формы железа, представленной белком трансферрином, и депонированное (резервное) железо.

Из продуктов растительного происхождения организмом усваивается около 1 % железа, из продуктов животного происхождения – 10-25 %. Усвоение железа снижается при употреблении молока, яиц, чая. Добавление к пшеничной муке отрубей (до 10 %) ухудшает абсорбцию железа из хлеба. Действие чая особенно поразительно: при его употреблении усвоение железа шестикратно снижается (до 2 %). Поглощение железа из продуктов животного происхождения варьирует от 6 % (ферритин) до 22 % (мясо, печень). По количеству поступающего с пищей железа нельзя судить об общем количестве его поглощения и усвоения. Рекомендуемая норма потребления железа составляет для мужчин 10 мг/сут., для женщин – 18 мг/сут. (во время беременности и лактации – 38-33 мг/сут. соответственно).

Наиболее богаты железом печень, зерновые, бобовые, гречневая крупа, пшено (таблица 6). Дефицит железа, часто сочетающийся с плохой обеспеченностью витаминами, – причина широкого распространения, особенно среди женщин, как скрытых (латентных), так и явных форм железодефицитных состояний и анемии. Весьма часты железодефицитные состояния у детей первых лет жизни (после перехода на самостоятельное питание), когда его поступление с обычными продуктами питания оказывается недостаточным для растущего детского организма. Это является одной из частых причин задержки их роста и развития.

Таблица 6 – Содержание железа в продуктах питания

Медь (Си) вместе с железом принимает участие в процессе кроветворения. Как и железо, медь играет важную роль в процессах биологического окисления, обеспечивающих организм энергией.

Медь необходима для образования белков соединительной ткани – эластина и коллагена, нормального обмена железа, в частности, его транспорта. При недостатке меди эти процессы нарушаются, и может развиваться анемия (таблица 7).

Таблица 7 – Медьсодержащие продукты питания

В организме человека содержится 100-200 мг меди, прежде всего в крови, печени, почках, мозге. Суточная потребность в меди составляет 1 мг. В богатых медью продуктах питания (крабовое мясо, орехи, какао, гранат, печень, ливер) ее содержание составляет более 0,3 мг меди на 100 г продукта. В шоколаде, сухофруктах, бананах и картофеле – примерно 0,1-0,3 мг меди на 100 г продукта. В молоке медь практически отсутствует.

Суточная норма меди содержится в 40 г телячьей печени, 500 г гречки, 600 г орехов, 50 яичных желтках или 2 кг картофеля. Большие дозы витамина С, а также крепкий черный чай способствуют более активному выведению меди из организма. При недостатке меди развивается остеопороз, снижается пигментация, отмечаются гипотония, психомоторная заторможенность, анемия, возникает риск развития сердечнососудистых заболеваний. При избытке меди увеличивается вероятность развития ишемической болезни сердца, атеросклероза, депрессий, поражения печени с развитием цирроза.

Йод (I) – микроэлемент, имеет исключительно важное значение для обмена веществ и поддержания здоровья человека, входит в состав гормонов щитовидной железы – тироксина и трийодтиронина. Эти гормоны контролируют интенсивность энергетического обмена, активно влияют на физическое и психическое развитие, состояние центральной нервной системы. В организме взрослого человека содержится 20-50 мг йода, из которых около 8 мг сконцентрировано в щитовидной железе.

В природе йод встречается в виде органических и неорганических соединений. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире более 1 млрд. человек страдает от недостатка йода. Йодный дефицит у взрослых проявляется не только болезнями щитовидной железы. При йодной недостаточности обычно снижается умственная и физическая работоспособность, появляется сонливость, усиливается подверженность простудным заболеваниям, возникает склонность к ожирению, нарушается функция внутренних органов и систем – сердечнососудистой, желудочно-кишечного тракта, отмечается утончение и выпадение волос, ломкость ногтей. У женщин следствием дефицита йода может стать бесплодие. У кормящих матерей снижается количество грудного молока и быстро прекращается лактация. Широкое распространение йодного дефицита связано также с отсутствием массовой профилактики и однообразием пищевого рациона (снижение потребления морепродуктов, молока).

Йод поступает в организм с продуктами животного и растительного происхождения. Большое содержание йода (300-3000 мкг/100 г) отмечено в морской рыбе и морепродуктах. Содержание его в мясе, молоке, молочных продуктах составляет, в среднем, 7-16 мг/100 г. Питьевая вода бедна йодом и вносит относительно небольшой (5-10 %) вклад в обеспечение им человека, вместе с тем, по содержанию йода в воде можно судить о его уровне в сельскохозяйственных культурах, выращиваемых в данной местности. Исключительно высоко содержание йода в морских водорослях (ламинария) – 160-800 мг на 100 г сухой массы.

Наиболее эффективным способом предупреждения йододефицитных состояний и оптимизации обеспечения организма йодом является использование при приготовлении пищи соли с добавлением йодида (40±15 мкг/г). Это обеспечивает ежедневное поступление с 5-6 г соли 150-200 мкг йода. Йодированную соль хранят не более 6 месяцев; в первые и вторые блюда ее закладывают в конце приготовления.

Длительное хранение и кулинарная обработка ведут к значительным потерям (до 65 %) йода. Усвояемость йода из смешанного рациона достигает 95 %.

Потребление йода человеком на протяжении жизни не превышает 5 г. ВОЗ рекомендует следующие нормы ежедневного потребления йода:

– 50 мкг – для детей до 1 года;

– 90 мкг – для детей до 7 лет;

– 120 мкг – для детей 7-12 лет;

– 150 мкг – для детей 12 лет и старше;

– 200 мкг – для беременных и кормящих женщин.