В настоящее время особую актуальность приобретает создание продуктов питания нового поколения, что связано с недостаточной обеспеченностью населения жизненно важными нутриентами. В их числе — минеральные вещества, аминокислоты, пищевые волокна и т.д. Их дефицит наблюдается у представителей всех слоев общества как развивающихся, так и развитых стран. Для производства таких продуктов необходимо проведение комплекса физиологических, химических, гигиенических и технологических исследований. В основе выпуска конкурентоспособных инновационных функциональных продуктов питания (ФПП) должны лежать высокопрофессиональные фундаментальные производственные комплексные изыскания и испытания.
К ФПП относят пищевые продукты систематического употребления, сохраняющие и улучшающие здоровье и снижающие риск развития заболеваний благодаря наличию в их составе функциональных ингредиентов. Они не являются лекарственными средствами, но препятствуют возникновению отдельных болезней, способствуют росту и развитию детей, тормозят старение организма [1].
Создание ФПП для определенных групп населения, например для людей, находящихся в экстремальных условиях, может решить вполне конкретные задачи. Первые исследования адаптогенов были проведены учеными Советского Союза под руководством выдающегося фармаколога Николая Лазарева и его ученика Израиля Брехмана. Продукты, содержащие фито¬адаптогены, позволяют расширить резервы организма и приспособиться к таким неблагоприятным факторам внешней среды, как холод, жара, ионизирующая радиация, недостаток кислорода, интенсивная физическая и психическая нагрузка. Все адаптогены объединяет одно общее свойство — способность оказывать сильное общеукрепляющее действие, повышать тонус, работоспособность, иммунитет. Под их влиянием увеличивается проницаемость клеточных мембран для углеводов, белков и жирных кислот, чувствительность мышечных клеток к эндогенному инсулину, который активизирует проникновение молекул белков, углеводов, минеральных солей внутрь клетки, а также глюкозы в те ткани, которые усваивают ее неинсулиновым путем. Адаптогены способствуют восстановлению функций организма, что создает условия для реализации оптимальной физической работоспособности и умственной деятельности [2—6]. Эти препараты доказали свою высокую эффективность в спорте, военном деле, космонавтике и медицине.
Впервые ФПП появились в Японии и включали в свой состав бифидобактерии и пищевые волокна. В начале 1990-х гг. была сформулирована концепция пищевых продуктов, специально используемых для поддержания здоровья, которая вскоре получила активную поддержку во многих странах. Сегодня перечень функциональных ингредиентов значительно расширен. К их числу относят пищевые волокна, минеральные вещества, витамины и другие биологически активные вещества (БАВ) [7].
В соответствии с мировой практикой продукт считается функциональным, если регламентируемое содержание микронутриентов в нем достаточно для удовлетворения (при обычном уровне потребления) 25—50% от среднесуточной потребности в этих компонентах.
Японские исследователи выделили 3 условия, определяющих функциональную пищу:
• еда (а не капсула, таблетка или порошок), приготовленная из природных натуральных ингредиентов;
• ее можно и нужно употреблять в составе ежедневного рациона;
• она обладает выраженным действием, регулирующим отдельные процессы в организме, например усиление механизма биологической защиты, предупреждение определенного заболевания, контроль физического и душевного состояния, замедление старения.
Сегодня известно более 300 тыс. наименований ФПП. В Японии это почти 50%, в США и Европе — около 25% от всех выпускаемых пищевых продуктов. Если говорить о конкретных примерах, то за последние годы доля «здорового хлеба» в Соединенных Штатах увеличилась в общем объеме производства с 18 до 34%, а в Германии — в 2 раза. Как считают японские и американские ученые, именно функциональные продукты в недалеком будущем изменят общую структуру питания всех людей на Земле, они наполовину вытеснят рынок лекарственных препаратов [8].
Одним из главных факторов, способствующих развитию производства ФПП, является образ жизни среднестатистического жителя нашей планеты, характеризующийся резким снижением физической активности, что приводит к повышению требований к качеству пищи. Наши предки в течение дня тратили много энергии и вместе с большим количеством еды получали достаточно витаминов и микроэлементов, а сегодня население планеты Земля находится совсем в других «энергозатратных» условиях. Уменьшение объемов потребляемых продуктов делает необходимым их обогащение.
В развитых странах сектор ФПП и напитков имеет первостепенное значение — это наиболее удобная, естественная форма насыщения организма человека микронутриентами: витаминами, минеральными веществами, микроэлементами и другими минорными компонентами, например полифенолами, источником которых служат фрукты, овощи, ягоды и т.д. [9, 10]. Кроме того, это еще и высокорентабельная сфера хозяйствования.
В ряде государств вопросы качественного питания рассматриваются на правительственном уровне. В России уже сформирована концепция государственной политики в области здорового питания населения. В 2001 г. был создан Союз производителей пищевых ингредиентов — СППИ, главной задачей которого является всемерное содействие развитию производства экологически чистых продуктов. В 2005 г. принят и утвержден новый национальный стандарт Российской Федерации, устанавливающий их основные понятия [11]. Все эти меры способствуют формированию рынка ФПП. Условно они представлены несколькими группами, среди которых можно отметить зерновые, молочные продукты масложировой отрасли, а также безалкогольные напитки (см. диаграмму) [12—14].
Для нашей страны эта проблема весьма актуальна по ряду причин. Почвы республики бедны микроэлементами, последствия аварии на ЧАЭС продолжают оказывать влияние на здоровье людей. Питание в Беларуси носит в основном углеводно-жировой характер, существует дефицит по ряду биогенных веществ, поэтому его структура, по оценке специалистов, нуждается в существенной коррекции.
В 2007 г. в Беларуси утвержден и введен в действие стандарт на функциональные пищевые продукты, который устанавливает термины и понятия в данной области [15].
Несмотря на все большее количество выпускаемых у нас в последние годы ФПП (в основном это хлебобулочные и молочные изделия), этот процесс необходимо интенсифицировать.
К числу объективных причин успешности развития данного направления следует отнести наличие большого потенциала: существует ряд научных и промышленных организаций, вузов, которые обладают необходимым заделом и базой для масштабирования технологий, исследования свойств ФПП и их внедрения в практику. В первую очередь это Научно-практический центр НАН Беларуси по продовольствию, Республиканский научно-практический центр гигиены, УП «Белтехнохлеб» (имеет опыт разработки и выпуска обогащенных хлебобулочных изделий), «Унитехпром БГУ» (располагает необходимым персоналом и оборудованием для организации производства пищевых добавок, обладающих функциональными свойствами). Специалисты последнего в рамках государственных инновационных программ совместно с представителями Департамента по хлебопродуктам при Минсельхозпроде Республики Беларусь и УП «Белтехнохлеб» провели комплексные исследования. Выпускается более 50 наименований обогащающих фитокомпозиций, витаминно-минеральных премиксов, предназначенных для придания готовым изделиям функциональных свойств [16—18]. Могилевский государственный университет продовольствия работает над созданием новых пищевых продуктов, химико-аналитическая лаборатория биологического факультета БГУ имеет аккредитацию на проведение исследований качественного и количественного состава биологически активных соединений, содержащихся в лекарственном сырье. Институт генетики и цитологии НАН Беларуси изучает мутагенное и цитотоксическое действие БАВ различного происхождения на эмбриональные клетки. Институт физико-органической химии НАН Беларуси обладает опытом разработки и внедрения в производство наукоемких ингредиентов. Экспериментальная биологическая клиника предназначена для проведения испытаний на сертифицированных лабораторных животных, способна предоставить помещения, оборудование и подопытный материал для выполнения исследований по оценке функциональности БАВ и продуктов питания. Центральный ботанический сад НАН Беларуси на протяжении многих лет проводит работы по культивированию лекарственных растений. И самым главным звеном в этой цепочке являются организации, обладающие практическим опытом выпуска ФПП. Лидирующее положение здесь занимают предприятия хлебопекарной и молочной отраслей промышленности.
Для развития производства в республике функциональных пищевых продуктов необходима координация подобной деятельности в рамках государственных программ, а также создание Ассоциации разработчиков и производителей ингредиентов и готовых ФПП. Формирование в Беларуси подобной структуры, а также действующих в ее рамках малых инновационных предприятий с квалифицированным и инициативным персоналом позволит организовать весь процесс — от выращивания сырья до реализации изделий. Эти структуры уже существуют в мировой практике как кооперация малых предприятий различных направлений деятельности. Подобная схема дает возможность осуществлять строгий контроль всех этапов производства от заготовки качественного сырья до выпуска финального продукта с заданными потребительскими характеристиками.
На наш взгляд, эту задачу необходимо решать в единой цепочке, которая должна включать в себя следующие стадии:
• выращивание сырья в экологически сертифицированных условиях в соответствии с международными стандартами качества сельскохозяйственной продукции;
• глубокая переработка растительного сырья с использованием современных методов;
• проведение комплексных испытаний разрабатываемого продукта с оценкой его органолептических, механических, физико-химических и биологических свойств;
• выпуск соответствующих международным стандартам качества ФПП, обеспечивающих импортозамещение и имеющих высокий экспортный потенциал.
Функциональные продукты питания — перспективная область для различных научно-исследовательских организаций, предприятий пищевой отрасли, а также для малых инновационных фирм. Рынок ФПП — специфический и динамичный сегмент деятельности, требующий наличия квалифицированного и инициативного персонала, способного быстро и эффективно провести полный цикл разработки и внедрения принципиально нового продукта от лабораторных исследований и клинических испытаний до запуска в производство с необходимым набором нормативной и технологической документации.
Таким образом, мировой и отечественный опыт убедительно свидетельствует, что наиболее эффективным и целесообразным с экономической, социальной, гигиенической и технологической точек зрения способом кардинального решения проблемы дефицита потребления населением необходимых микронутриентов является выпуск функциональных пищевых продуктов, обогащенных недостающими витаминами, макро- и микроэлементами до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека.
Пример создания инновационных продуктов питания в Республике Беларусь — организация производства селенсодержащих фитокомпозиций «Аврора 5» и «Аврора 7», предназначенных для обогащения хлебобулочных и мясных изделий селеном. Это обязательный микроэлемент, необходимый для полноценной жизнедеятельности человеческого организма, поддержания функции мембран, биосинтеза белка на рибосомах и образования макроэргических соединений в митохондриях. Участие селенсодержащих соединений в жизненно важных процессах внутриклеточного метаболизма подтверждено рядом исследований, в которых выявлены такие положительные свойства этих веществ, как антинекротическое, антиканцерогенное, антиинфарктное, антитоксическое. Соединения селена характеризуются высокой эффективностью относительно токсического действия солей кадмия, свинца, мышьяка, ртути. Их недостаток приводит к развитию онкологических заболеваний, а также к различным патологиям кровеносной и эндокринной систем.
Беларусь относится к регионам, эндемичным по селену, поэтому восполнить недостаток данного элемента можно путем его введения в пищевые рационы населения. В последние годы остается актуальной не только проблема широкого распространения селенсодержащих продуктов, но и выпуска изделий с максимально высоким коэффициентом доступности этого вещества. При создании фитокомпозиций серии «Аврора» использовался селен в органической форме, который хорошо усваивается организмом и не вызывает серьезных побочных эффектов. Компоненты фитокомпозиций включают также натуральное растительное сырье (яблочный порошок, ламинария, имбирь и др.), содержащее природный антиоксидантный комплекс, усиливающий полезные свойства селена, а также фитосырье, в котором присутствует йод.
Используется оригинальная высокоэффективная технология гомогенизации композиций, включающих микроколичества селенсодержащих ингредиентов.
Медико-биологические исследования фитокомпозиций «Аврора» показали, что они обладают гепатомембранопротекторным действием, высокоэффективны в профилактике воздействия на организм гепатотропных ядов и иммунотоксикантов. Продукты этой серии неоднократно отмечены медалями и специальными дипломами различных международных конгрессов и выставок. Получен полный пакет нормативно-технологической документации для производства и реализации этой продукции, патент на изобретение. Хлебобулочные изделия, изготовленные с использованием фитокомпозиций серии «Аврора», выпускаются многими хлебопекарными предприятиями нашей республики, а также в Украине.
Это позволяет не только расширять их ассортимент, но и придавать им профилактические и функциональные свойства, что способствует улучшению здоровья всей нации.