РАЗРАБОТКА  ДИЕТИЧЕСКОГО  ПРОДУКТА  ДЛЯ  ПРОФИЛАКТИКИ  ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ  АНЕМИИ

Пхакадзе  Гиорги

Класс  10  „ 1“,  Грузинско-американская  школа  «Прогресс»,  г.  Кутаиси,  Грузия

Гвинианидзе  Тинатин  Романовна

научный  руководитель,  сертифицированный  педагог,  преподаватель  биологии  школы  “Прогресс”,  Грузия  г.  Кутаиси

Гачечиладзе  Софио  Тамазьевна

докторант  департамента  технологии  продуктов  питания  Государственного  университета  имени  Акакия  Церетели,  Грузия  г.  Кутаиси

Актуальность  темы.  На  современном  этапе  одним  из  главных  приоритетов  является  здоровое  питание,  что  обеспечивается  проектированием  и  производством  экологически  безопасных  продуктов  высокой  биологической  ценности.  Не  менее  актуально  расширение  ассортимента  потребительского  рынка  функциональных  и  диетических  продуктов  питания,  что  непосредственно  связано  с  проблемой  сокращения  микронутриентного  дефицита  и  принципами  здорового  образа  жизни.  Дефицит  микроэлементов  и  витаминов  в  продуктах  питания,  ухудшение  экологической  среды  обитания,  геополитические  катаклизмы  мирового  масштаба  способствовали  развитию  алиментарно  зависимых  заболеваний,  таких  как  сахарный  диабет,  целиакия,  железодефицитная  анемия.  Их  называют  болезнями  ХХ1  века.  Наше  внимание  привлекла  железодефицитная  анемия  (ЖДА).  В  народе  ее  называют  малокровием  и,  в  основном,  этому  недугу  подвержены  дети,  подростки-мои  сверстники  и  люди  старше  5О  лет.  По  данным  Международной  Организации  Здравохранения  ЖДА  наблюдается  у  четверти  населения  планеты  [4,  8].

Что  же  такое  ЖДА.  Это  патологическое  состояние  организма,  которое  вызвано  снижением  гемоглобина  и  эритроцитов  в  крови,  что  вызвано  недостаточностью  железа  в  организме  человека.  Гемоглобин  это  железосодержащий  белок  крови,  основная  функция  которого  состоит  в  переносе  кислорода  от  легких  к  тканям,  а  от  тканей  к  легким  он  осуществляет  транспортировку  углекислого  газа.  ЖДА  —  это  очень  частая  и  хорошо  изученная  болезнь,  а  низкий  уровень  гемоглобина-это  только  верхушка  айсберга,  под  которой  маскируются  серьезные  изменения  в  тканях.  Причиной  тому  дефицит  железа. 

Чем  может  быть  вызвана  в  организме  человека  ЖДА.  Ее  может  спровоцировать  большая  потеря  крови  —  желудочные  и  хронические  кровотечения,  частая  кровь  из  носа,  донорство,  голодание,  строгое  соблюдение  постов,  вегетариантство,  частый  прием  антибиотиков,  врожденный  синдром  трансферина,  чрезмерная  потребность  железа,  нарушение  всасывания  железа,  при  недостатке  в  организме  витамина  В12  и  витамина  С. 

Как  выявляется  дефицит  железа.   В  организме  нарушается  синтез  гемоглобина  и  его  количество  снижается  в  крови.  При  легкой  форме  ЖДА  оно  составляет  9О—11О  г/л,  при  средней  7О—9О  г/л  и  при  тяжелой  ниже  7О  г/л.

Основные  симптомы  ЖДА.   Легочная  недостаточность,  аритмия,  головокружение,  головная  боль,  общая  слабость  и  сонливость,  сухость  кожи,  ранняя  седина,  атрофический  гастрит,  мышечная  слабость,  расстройство  иммунитета,  частые  простуды,  снижение  памяти  и  внимания,  небольшая  температура.  После  выявления  патологии  пациенту  вместе  с  медикаментозным  лечением  назначается  диетотерапия  —  лечебное  и  профилактическое  питание.  Основной  принцип  диеты  при  ЖДА  состоит  в  создании  и  сохранении  баланса  обязательных  для  организма  веществ.  Для  этого  необходимо  увеличить  прием  полноценных  белков,  количество  сахара-фруктозы,  витаминов  С  и  В12,  железосодержащих  продуктов,  а  также  ограничить  жиры,  кальцийсодержащие  молочные  продукты.  При  этом  необходимо  знать,  что  некоторые  продукты  стимулируют  всасывание  железа,  а  некоторые  наоборот  мешают  этому  процессу.  Положительное  влияние  оказывают  высокобелковое  растительное  сырье  с  железом,  фруктозой,  витаминами  С  и  В12.  Негативное  влияние  на  процесс  оказывают  отруби,  молоко  и  молочные  продукты,  крепкий  чай  и  кофе  (их  фенольные  соединения),  очень  жирная  пища.  Диета  при  ЖДА  предусматривает  применение  низкокалорийной  пищи,  это  13О  г  белка,  до  9О  г  жира,35О  г  углеводов,  от  7  до  18  мг  %  железа  (это  средняя  суточная  норма). 

  Одним  из  самых  сильных  стимуляторов  всасывания  железа  являются  витамин  С,органические  кислоты,растительный  белок,  фруктоза[3,4].  Самыми  сильными  ингибиторами  процесса  всасывания  железа  являются  фитаты,  полифенолы,  кальций,  пищевые  волокна  [8].  Данное  исследование  посвящено  разработке  диетического  продукта  питания  для  профилактики  железодефицитной  анемии  с  использованием  регионального  растительного  сырья  с  высоким  содержанием  биологически  активных  компонентов.

  Цель  работы   -  подбор  пищевого  растительного  сырья  с  высоким  содержанием  белка,  железа,  минеральных  веществ,  витаминов  и  проектирование  диетического  продукта  на  их  основе.

  Объекты  исследования.  Основу  пищевой  пирамиды,  выстроенной  Всемирной  Организацией  Здравохранения,  представляют  хлебобулочные  изделия  и  это  не  случайно,  так  как  в  нашем  пищевом  рационе  главенствуют  мучные  изделия,поэтому  в  качестве  объекта  исследования  для  разработки  диетического  продукта  я  выбрал  пшеничный  хлеб  из  муки  высшего  сорта,  как  самый  популярный  ассортимент  на  нашем  потребительском  рынке.  Он  и  служил  контрольным  образцом.  В  качестве  сырья  для  конструирования  диетического  хлеба,  взамен  части  пшеничной  муки,  из  огромного  количества  растительных  ресурсов  региона  я  выбрал  плоды  следующих  растений-амаранта,  топинамбура  и  тыквы,которые  содержат  те  необходимые  вещества,которые  представляют  основу  диетического  продукта  для  профилактики  ЖДА,  в  частности  растительный  белок,железо,  фруктозу,  витамин  С  и  витаминно-минеральный  комплекс. 

Рисунок  1.  Амарант

Рисунок  2.  Зерно  Амаранта

Амарант  —  это  зерновая  культура,  ее  называют  также  золотым  зерном  бога.  Это  растение  имеет  очень  мелкие  зерна  разных  цветов.  Вес  1ООО  зерен  составляет  О,6—О,9  г.  Зерно  содержит  большое  количество  полноценного  белка,  сбалансированного  по  аминокислотному  составу,  а  также  сахар,  жир  и  что  самое  главное-железо  [7].

Топинамбур  или  земляная  груша.  Его  ценность,  как  лечебной  культуры,  определяется  в  первую  очередь  химическим  составом.  Он  содержит  уникальный  углеводный  комплекс  на  основе  фруктозы  и  ее  полимеров.  В  основном  это  инулин-единственный  природный  полисахарид,  который  на  95  %  состоит  из  фруктозы.  Он  не  усваивается  желудочно-кишечным  трактом,  а  распадается  частично  на  отдельные  молекулы  фруктозы  под  влиянием  желудочного  сока.  Он  содержит  большое  количество  витамина  С,  витамины  группы  В,  железо  и  другие  минеральные  вещества.  Топинамбур  называют  диетическим  сырьем  ХХ1  века  [1;  2]. 

Рисунок  3.  Клубни  топинамбура

Рисунок  4.  Химический  состав  топинамбура

Тыква.   Она  является  прекрасным  источником  простых  углеводов.  Содержит  пищевые  волокна-клетчатку,  витамины,  минералы,  каротин.  Особенно  богата  сахарами,  витамином  С,  железом.  Тыква  считается  чемпионом  по  содержанию  железа  и  каротиноидов  [1;  4].  Химический  состав  и  пищевая  ценность  подобранного  сырья  представлены  на  графиках  1,  2  и  3,  а  витаминно-минеральный  состав  в  табл.  1. 

Рисунок  5.  Тыква  «Хокера»

Рисунок  6.  Тыква  «Имеретинская»

Рисунок  7.

Рисунок  8.

Рисунок  9.

Таблица  1. 

Содержание  макро-,  микроэлементов  и  витаминов  в  сырье  [мг%]

Основные  результаты  и  их  обсуждение .  Следует  отметить,  что  в  природе  не  существует  отдельно  взятого,  индивидуального  сырья,  который  содержал  бы  одновременно  все  компоненты,  необходимые  для  нормального  функционирования  организма,  поэтому  ученые  стремятся  проектировать  многокомпонентные  функциональные  продукты,  разработка  которых  приобрела  особую  актуальность  в  профилактическом  питании  при  различных  заболеваниях.  С  точки  зрения  применения  в  диетотерапии  больных  ЖДА  мы  должны  были  получить  продукт,  в  котором  максимально  должны  быть  сбалансированы  следующие  ингредиенты,  это-растительный  белок,  железо,  витамин  С,  кальций,  моносахариды,  в  частности  фруктоза,  пищевые  волокна-клетчатка  и  органические  кислоты.  При  подборе  сырья  обязательным  условием,  помимо  оптимального  соотношения  ингредиентов,  была  их  низкая  калорийность.  При  разработке  нового  диетического  ассортимента  хлеба  необходимо  было  предусмотреть  тот  момент,  что  внесение  каждого  нового  ингредиента  (добавки)  в  тесто  сопровождается  модификацией  структуры  полуфабриката  и  в  определенный  критический  момент  существенно  меняются  структурно-механические  свойства  (вязкость,  пластичность,  эластичность)  полуфабрикатов,  что  в  конечном  счете  отражается  на  качестве  готового  продукта.  Поэтому,  в  первую  очередь,  любая  добавка  в  рецептуре  хлеба  требует  уточнения  оптимальной  дозировки  с  учетом  показателей  качества  продукции.  С  этой  целью  мы  апробировали  в  отдельности  муку  из  зерна  амаранта,  пюре  из  мякоти  топинамбура  и  тыквы,  а  затем  уже  исследовали  их  комплексное  влияние. 

  Образцы  исследуемого  сырья  были  урожая  2О14  года,  выращенные  в  фермерских  хозяйствах.  Эксперименты  проводились  в  химической,  биохимической  и  технологической  лабораториях  департамента  технологии  пищевых  продуктов  Государственного  университета  имени  Акакия  Церетели  (г.  Кутаиси,  Грузия).  В  начале  эксперимента  мы  проводили  подготовку  сырья  —  в  лабораторных  условиях  готовили  муку  из  зерна  амаранта  следующим  образом-размалывали  зерно  на  лабораторной  мельнице  и  просеивали.  Клубни  топинамбура  и  тыкву  сначала  промывали,  затем  удаляли  кожуру.  Мякоть  резали  на  маленькие  кусочки  и  измельчали  в  блендере.  В  опытах  использовали  их  в  виде  пюре.  Хлеб  готовили  безопарным  способом.  Контролем  служил  пшеничный  хлеб  из  муки  высшего  сорта,  который  готовили  по  рецептуре  —  мука  в/с-1ОО,  дрожжи  прессованные  —  2,соль  —  1,3,вода  —  по  расчету,  с  учетом  влажности  сырья  и  готовых  изделий.  Все  компоненты  расчитывали  в  %-х  от  массы  муки  в  тесте.  Далее  уточнялись  оптимальные  дозировки  амаранта,  топинамбура  и  тыквы,  которые  составили-  для  амаранта  1О%,  для  топинамбура  15  %  и  для  тыквы  15  %  от  массы  муки  в  тесте.  В  таблице  отражены  результаты  исследований  при  внесении  в  тесто  добавок  в  оптимальных  дозировках,  а  также  при  их  комплексном  использовании.  В  исследованиях  применяли  общепринятые  стандартные  методики  для  анализа  растительного  сырья,  теста  и  хлеба,  описанные  в  соответствующих  руководства  [5;  6].  В  ходе  экспериментов  были  уточнены  параметры  технологического  процесса  приготовления  диетического  хлеба.  Рецептура  нового  ассортимента  приводится  ниже,  в  таблице  2.

Таблица  2.

Рецептура  диетического  хлеба

Было  установлено,  что  применяемые  добавки  оптимизируют  процессы  брожения  теста.  Мы  предполагаем,  что  это  за  счет  собственных  сахаров  тыквы  и  амаранта,  а  также  за  счет  фруктозы,  которая  накапливается  в  тесте  в  процессе  брожения  в  результате  гидролиза  инулина  под  дествием  органических  кислот.  Период  созревания  теста  сократился  в  среднем  на  3О—6О  минут.  Опытные  образцы  хлеба  не  только  не  уступают  контрольному,  но  и  превосходят  их  по  ряду  показателей  (данные  таблицы  3).

  В  завершение  исследований  мы  расчитали  калорийность  и  энергетическую  ценность  диетического  продукта.  Для  этого  определяли  количество  белка,  жира  и  углеводов  в  опытном  образце  хлеба  и  сравнили  с  контролем.  Для  расчета  калорийности  применяли  коэффициенты  —  для  белков  —  4,  для  жира  —  9  и  для  углеводов  —  4.  Результаты  представлены  на  рисунке  1.

Таблица  3.

Влияние  подобранного  сырья  на  показатели  качества  пшеничного  хлеба

Вывод .  В  своей  работе  я  рассмотрел  различное  растительное  сырье  нашего  региона  и  выбрал  наиболее  оптимальное  для  разработки  нового  диетического  ассортимента  хлеба  для  применения  в  диетотерапии  железодефицитной  анемии.  Этим  сырьем  являются-  амарант,  топинамбур  и  тыква,  которые  содержат  большое  количество  биологически  активных  веществ.  Оно  содержит  железо,  фруктозу,  растительный  белок,  витамин  С  —  все  компоненты,  которые  стимулируют  всасывание  железа  в  кровь.  По  органоле  птике  и  физико-химическим  показателям  наш  диетический  хлеб  удовлетворяет  всем  основным  требованиям,  предъявляемым  к  пшеничному  хлебу  из  муки  в/с. 

Заключение .  Мы  считаем,  что  наше  поколение  должно  приложить  все  усилия,  чтобы  обеспечить  здоровье  будущих  поколений.  Мы  должны  помнить  также,  что  здоровая,  полноценная  и  безопасная  пища  это  залог  бодрости  и  долголетия.

Список  литературы:

1.Атлас  ареалов  и  ресурсов  лекарственных  растений  М.,  1983.

2.Даников  Н.  Целебный  топинамбур.  Из-во  Экспо.  2011.  Интернет  сайт  Зайти  в  «Топинамбур».

3.Комилова  Д.  Обогащение  хлебобулочных  изделий  белком  /  Д.  Комилова,  Г.  Дубцов  //  Ж.  Хлебопекарное  производство.  2010  №  10.

4.Мельников  И.  Диетическое  питание  —  серия  «Здоровое  питание».  Электроная  библиотека  bookz.ru

5.Методы  биохимического  исследования  растений  /  под  ред.  Ермакова  А.  Л:  1972.

6.Пучкова  Л.И.  Лабораторный  практикум  по  технологии  хлебопекарного  производства.  Учебное  пособие.  M.  изд-во  ГИОРД.  2004.

7.Силагадзе  М.,  Пруидзе  Э.,  Хуцидзе  Ц.  Биохимические  и  технологические  исследования  зерновой  культуры  амарант,  произрастающей  в  субтропической  зоне  Грузии  //  Ж.  Субтропические  культуры.  —  №  1  —  2  [253-254].–  Озургети-  Анасеули.  2005.

8.Тутельян  В.  Питание  и  здоровье  //  Ж.  Пищевая  промышленность.  №  5.  2004.

9.Тыква  —  материал  из  Википедии  —  [Электронный  ресурс]  —  режим  доступа.  —  URL:  http//ru.  wikipedia.org/wiki/тыква