Проблема витаминизации продуктов питания и сохранность витаминов в технологической обработке и хранении пищи

   Стабильность  витаминов в йогурте

   Стабильность  витаминов в йогурте зависит  от следующих факторов:

• условия технологического процесса
• тип используемой культуры бактерий
• время выдерживания
• упаковочного материала
• объемного веса заполнения стакана

 

   МУКА, ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ И  МУЧНЫЕ КОНДИТЕРСКИЕ ИЗДЕЛИЯ. 

   Хлеб, мука, хлебобулочные и мучные кондитерские изделия, другие зерновые продукты являются одними из важнейших продуктов питания, потребляемыми ежедневно и повсеместно всеми группам детского и взрослого населения. Хлебопродукты являются прекрасным источником калорий, белка, витаминов, пищевых волокон и минеральных веществ. Пшеница и рожь, являющиеся наиболее распространенными зерновыми культурами, являются хорошими источниками витаминов В1, В2, ниацина, В6, Е, а также железа и цинка.

   Следует иметь  в виду, что рецептура хлеба  и мучных изделий и, следовательно, пищевая их ценность различны. В  зависимости от сорта муки, используемого  при приготовлении хлебопродуктов, зерновых изделий, содержание витаминов и минеральных веществ в нем колеблется. Переработка зерна на муку, выпечка и другие виды технологической обработки муки при приготовлении хлебобулочных, мучных кондитерских и зерновых изделий сопровождаются значительными потерями витаминов и минералов. Поскольку большая часть микронутриентов сосредоточена во внешних оболочках зерновки и в зародыше, основные потери происходят в процессе помола муки. Чем меньше выход муки, тем больше потери витаминов и минеральных веществ. Данные Всемирной Организации Здравоохранения показывают уровень потерь витаминов в результате помола и увеличения сортности:

     

   Следовательно, именно эти витамины чаще всего используются для добавления в пшеничную муку высших сортов с целью достижения уровня пищевой ценности исходного зерна и обогащения конечного продукта. 

   Мучные  кондитерские изделия  и зерновые продукты

   Мучные кондитерские изделия представляют собой группу высококалорийной продукции, которая традиционно пользуется в России большой популярностью и спросом. Популярность готовых к употреблению зерновых продуктов, известных как зерновые завтраки, а именно: различные хлопья, воздушные зерна, подушечки, батончики из измельченных зерен с разнообразными добавками, быстрорастворимые каши и другие подобные продукты, изготовленные на основе пшеницы, кукурузы, риса, ячменя или их различных смесей также растет с каждым днем. Эти продукты пользуются большим спросом у различных групп населения, включая детей, подростков, пожилых людей и бизнесменов, которые особенно нуждаются в повышенном потреблении витаминов.

   Основной  недостаток мучных кондитерских изделий  и зерновых продуктов, заключается в том, что физиологическая ценность этих продуктов невелика. Их чрезмерное потребление нарушает сбалансированность рационов питания как по пищевым веществам, так и по энергетической ценности, что объясняется высоким содержанием одних компонентов (жир, углеводы) и достаточно низким, а в ряде случаев и полным отсутствием других компонентов, как, например, витамины. Несмотря на то, что большая часть ингредиентов, используемых при их производстве, является натуральными, после технологической обработки, они почти не содержат витаминов.

   По этой причине производители зерновых завтраков, бисквитов, печенья, и других мучных и кондитерских изделий уделяют  все большее внимание обогащению данных продуктов витаминами и минералами.

   Вывод: единственно  возможным и рациональным способом повышения пищевой ценности хлеба, зерновых завтраков, бисквитов, печенья, и других мучных и кондитерских изделий является обогащение их витаминами и минеральными веществами. Низкая стоимость, простота технологии обогащения делают этот способ ликвидации витаминной недостаточности наиболее эффективным.

   Технология  обогащения

   Технология  обогащения муки проста. Отдельные  витамины или их смесь добавляется  в муку в необходимых количествах  через объемный питатель.

   Существует  два способа внесения премикса в муку:

• гравитационный;
• воздушно-конвективный (для пневматических систем).

   При гравитационном способе, гомогенность микронутриентов в обогащаемой муке существенно зависит от того, в каком месте технологической цепочки расположен питатель, и очень важно, чтобы перемешивание микронутриентов с мукой было хорошим. При пневматическом перемещении муки питатель располагается в центральном положении.

   Основные  технологические  требования при обогащении

• Приготовление концентрированных премиксов, содержащих требуемые необходимые питательные компоненты (витамины, минералы);
• Концентрированный премикс следует добавлять на завершающей стадии технологического процесса
• Перед внесением в продукт, концентрированный премикс необходимо предварительно смешать с одним или несколькими компонентами.
• Средний уровень передозировок для компенсации потерь в процессе производства и хранения должен быть определен опытным путем в конкретных технологических условиях.

 

   САХАРНЫЕ  КОНДИТЕРСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

   Сахарные  кондитерские изделия представляют группу высококалорийной пищевой продукции  широкого ассортимента, традиционно  пользующейся большим покупательским спросом, особенно среди детей и подростков. К этой группе относятся:

• шоколад
• конфеты, ирис, карамель, драже
• мармелад
• пастила, зефир
• жевательная резинка
• халва и т.п.

   Основной  недостаток этих продуктов заключается  в том, что физиологическая ценность их невелика: они служат в основном источником углеводов и жиров, в то же время содержание важнейших микронутриентов в них незначительно. Витаминизация сахарных кондитерских изделий проводится с целью восстановления баланса по энергетической и физиологической ценности продуктов, повышения их пищевой ценности, а также для улучшения их вкусовых качеств (витамин С). 

   БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ  НАПИТКИ 

   Безалкогольные  напитки, - собирательное название для  нескольких категорий продуктов, входящих в рацион современного человека:

• соки (фруктовые и овощные)
• сокосодержащие напитки
• лимонады
• сухие водорастворимые напитки
• энергетические напитки (изотонические и гипотонические напитки для спортсменов и дюдей, ведущих активный образ жизни)
• водорастворимые чаи и напитки на основе чая (ice tea) и др.

   Соки и  сокосодержащие напитки отчасти  обеспечивают наш организм целым  набором биологически активных веществ: витаминами, минералами, макро- и микроэлементами. Однако прежде чем попасть на стол к потребителю, они проходят долгий путь, и в ходе технологической обработки уровень содержания в них витаминов, присущий свежим фруктам и овощам, постепенно снижается. Существует доступный способ решения данной проблемы: этот уровень может быть восстановлен до исходного путем добавления витаминов в напитки в процессе производства.

   Витамины  добавляются в  безалкогольные напитки  по следующим причинам:

• Обогащение - внесение в продукты питания необходимых питательных компонентов с целью поддержания и улучшения общественного здоровья
• Восстановление - добавление витаминов с целью восстановления уровня витаминов, присутствующих в исходном сырье (свежие фрукты), но утерянного в процессе технологической обработки или хранения.
• Стандартизация - компенсация колебаний качественных показателей продукта, зависящих от содержания питательных веществ, например: гарантия определенного уровня содержания витамина С в готовом соке, независимо от его содержания в концентрате сока. Стандартизация позволяет потребителю удовлетворить потребности в витамине С вне зависимости от типа предпочитаемого напитка. В соответствии с рекомендациями Института питания РАМН, С-витаминизацию следует проводить, если в конечном продукте содержится менее 25% от рекомендуемой сточной потребности на один стакан напитка (200 мл), т.о. если в 1 л напитка содержится менее 90-100 мг витамина С, то можно рекомендовать стандартизацию сока до данного количественного содержания витамина С.
• Подкрашивание каротиноидами - придание напитку оттенка от бледно-желтого до насыщенного оранжево-красного (подробнее смотри главу "Каротиноиды")

   Лимонады  и сухие водорастворимые напитки  для повышения их пищевой ценности и привлекательности для потребителя  также желательно обогащать витаминами. При этом, преимущественно используются витаминные премиксы, которые вносятся вместе с другими компонентами в процессе производства (см. схемы). 

   СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

   Растворимые напитки

     

   Нектары и сокосодержащие напитки

   

   СТАБИЛЬНОСТЬ  ВИТАМИНОВ 

   Успех обогащения зависит от ряда факторов, включая  стабильность вносимых в продукт  питания микронутриентов. При надлежащем хранении витамины в их исходной форме  сохраняют свою биологическую активность в течение ряда лет. Хорошая сохранность отмечается также в сухих продуктах. Однако в более сложных условиях (например при обработке, хранении и приготовлении пищи) витамины подвергаются воздействию ряда физических и химических факторов, которые необходимо принимать во внимание перед выбором обогащающих компонентов:

• температура, тепловая энергия
• срок хранения
• влажность
• неблагоприятная величина рН
• кислород и другие газы
• свободные Радикалы
• свет, облучение
• катализаторы (например, ионы меди и железа)
• ферменты

 

Физические  и химические факторы, оказывающие влияние  на стабильность витаминов

 

   В целом, холекальциферол, токоферола ацетат, биотин, ниацин, никотинамид, пиридоксин и рибофлавин могут рассматриваться как стабильные витамины, тогда как витамин А, витамин К, аскорбиновая кислота, цианокобаламин, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, пантенол и тиамин могут создавать некоторые сложности, связанные с их стабильностью, возникающих при обработке и/или хранении продуктов.

   Переработка продуктов питания наиболее сильно воздействует на стабильность витаминов  в готовых продуктах. Применение стабилизированных и микрокапсулированных форм витаминов значительно повышает их устойчивость в продуктах при различных условиях переработки и хранения.

   Исследования  показывают, что витамин А стабилен в обогащенной муке (после шести  месяцев хранения при температуре  ниже 25°С сохранность витамина А  составляет 95% от исходного уровня). При выпечке хлеба из обогащенной муки наблюдаются незначительные потери витамина А: 10-20%, при использовании для жарки обогащенного растительного масла потери витамина А могут составить порядка 40%.

   Витамин Е наиболее стабилен в форме a-токоферола ацетата. Природный витамин Е, присутствующий в пищевом сырье в форме аlfa-токоферола, медленно окисляется под воздействием кислорода воздуха. Однако стабильность витамина Е, внесенного в форме a-токоферола ацетата очень высока и его потери появляются только при продолжительном нагревании, например, кипячении или жарке.

   Тиамин (витамин  В1) - один из наименее стабильных витаминов. Выпечка, пастеризация или кипячение продуктов, обогащенных тиамином, может привести к его потерям до 50%. Стабильность тиамина при хранении зависит от влажность продукта. При хранении муки с влажностью 12% в течении пяти месяцев потери тиамина могут составить до 20%, при 6% влажности муки потерь не наблюдается. Тиамин, рибофлавин и ниацин стабильны при выпечке хлеба: потери составляют от 5 до 10%.

   Рибофлавин (витамин В2) очень стабилен во время термообработки, хранения и приготовления пищи. Однако рибофлавин подвержен разрушению под воздействием света. Этого можно избежать при использовании светозащитной упаковки.

   Ниацин - один из наиболее стабильных витаминов и основные потери возникают из-за выщелачивания в воде для приготовления пищи.

   Пиридоксин (Витамин В6) : его потери зависят от типа термической обработки. Например, наибольшие потери в витамина В6 возникают в процессе стерилизации жидкого детского питания, и наоборот, В6 в обогащенной муке стоек к температуре выпекания. В6 чувствителен на свету, вызывающем расщепление и выдерживание в воде может вызвать выщелачивание и привести к значительным потерям. Однако витамин В6 стабилен при хранении, в пшеничной муке, хранящейся при комнатной температуре или при 45°С сохраняется около 90% от внесенного В6.

   Фолиевая  кислота нестабильна и теряет свою активность в присутствии света, окислителей или восстановителей, в кислой или щелочной средах. Однако она относительно стабильна к нагреванию и влажности; так выпечка и зерновые хлопья сохраняют до 100% от добавленного количества фолиевой кислоты после шести месяцев хранения. Свыше 70% ее сохраняется в процессе выпечки хлеба.

   D-пантотенаткальция стабилен при нагревании в слабых кислотах и нейтральной среде, но его стабильность снижается в щелочной среде.

   Биотин чувствителен как к кислотам, так и к основаниям.

   Аскорбиновая  кислота (витамин  С) легко разрушается в ходе технологической обработки или хранении из-за действия металлов таких как медь или железо. Длительное воздействие воздуха и продолжительное нагревание в присутствии кислорода разрушает аскорбиновую кислоту, таким образом стабильность витамина С в обогащенном продукте будет зависеть от самого продукта, технологии его производства, типа используемой упаковки. В витаминизированном продукте или напитке сохраняется от 75 до 97% витамина С при хранении 12 месяцев при комнатной температуре.