важнейшей проблемой современного общества является неполноценное питание, которое вызывает ряд хронических заболеваний, в частности относящихся к группе метаболических заболеваний. К этой категории относят диабет 2-го типа, ожирение, заболевания желудочно-кишечного тракта. В последние годы была сформулирована задача внедрения в специализированные рационы питания резистентных крахмалов, обеспечивающих возможность регулирования скорости метаболизма углеводов по длине желудочно-кишечного тракта. Представленный в статье литературный обзор охватывает научные труды в области резистентных крахмалов современных отечественных и зарубежных ученых. В исследованиях особое внимание уделяется нутрицевтической роли резистентных крахмалов, как фактора управления гомеостазом человека.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Биология
В рамках сложившейся к началу XXI века мировой экономики сформировалась глобальная проблема в области нутрициологии, а именно, дефицитность рационов значительных регионов мира по базовым нутриентам. Проблема усугубляется тенденциями к производству продуктов питания с все более добавленной стоимостью, что предполагает глубокую переработку природного пищевого сырья [1-6].
Список литературы
1. Селезнева Л.В. Гедонистическое пищевое поведение как современная и глобальная проблема общества / Селезнева Л.В. // Сборник статей аспирантов и молодых ученых “XXXⅤⅠⅠ Международные Плехановские Чтения”. - 2024. - С. 549-554.
2. Штерман С.В. Учет гедонистических предпочтений потребителей при проектировании продуктов питания. Часть 2 / Штерман С.В., Сидоренко М.Ю., Штерман В.С., Сидоренко Ю.И. // Пищевая промышленность. - 2017. - № 7. - С. 49-52.
3. Polsky J.Y., Moubarac J-C. et Garriguet D. La consommation d’aliments ultratransformés au Canada / Polsky J.Y., Moubarac J-C., Garriguet D. // Rapports sur la santé. - 2020. - V. 31. - № 11. - Р. 1-16.
4. Brennstuhl M-J., Martignon S., Tarquinio C. Alimentation et santé mentale: l’alimentation comme voie vers le bonheur? / Brennstuhl M-J., Martignon S., Tarquinio C. // Nutrition Clinique et Métabolisme. - 2021. - V. 35. - № 3. - P. 168-183.
5. Сидоренко М.Ю. О разработке рационов спортивного и экстремального питания с учетом стрессоустойчивости / Сидоренко М.Ю., Штерман С.В., Штерман В.С., Сидоренко Ю.И., Сидоренко А.Ю., Чеботарева Н.И., Белова В.С. // Пищевая промышленность. - 2021. - № 4. - С. 22-27.
6. Сидоренко Ю.И. Методика разработки базового рациона питания на основе показателей эдоровьесбережения / Сидоренко Ю.И., Положишникова М.А., Сидоренко А.Ю., Дианова В.Ю., Штерман С.В., Елисеева Л.Г., Никитин И.П., Мурзина Н.И // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2023. - № 5(8). - C. 38-47.
7. Федеральная служба государственной статистики // Здравоохранение в России. - 2023. - 179 с.
8. Об утверждении приоритетных направлений научно - технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий: указ Президента Российской Федерации от 18.06.2024 №529 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202406180018.
9. Жушман А.И. История и современные тенденции исследований в области модифицированного крахмала / Жушман А.И. // Пищевая промышленность. - 2003. - № 3. - С. 18.
10. Жушман А.И. Применение нативных и модифицированных крахмалов в кондитерской промышленности / Жушман А.И. // Кондитерское и пекарное производство. - 2004. - № 11. - С.8.
11. Жушман А.И. Низкобелковые продукты питания для детей / Жушман А. И., Карпов В.Г., Калинина Т.Г., Бакулина Л. // Хлебопродукты. - 2006. - № 6. - С. 42-43.
12. Коптелова Е.К. Оценка амилорезистентности крахмалов различного происхождения и модификации / Коптелова Е.К., Кузьмина Л.Г., Гулакова В.А., Лукин Н.Д. // Достижения науки и техники Апк. - 2017. - Т. 31. - № 5. - С. 60-62.
13. Коптелова Е.К. Влияние влаготермической и экструзионной обработки кукурузного крахмала на его резистентность / Коптелова Е.К., Кузьмина Л.Г., Лукин Н.Д. // Хранение и переработка сельхозсырья - 2018. - № 1. - С. 11-14.
14. Кузина Л.Б. Сравнительный анализ существующих методов оценки степени резистентности крахмалов, крахмалопродуктов и пищевых ингредиентов / Кузина Л.Б., Лукин Н.Д., Кузьмина Л.Г., Никитина М.Ф., Соломина Л.С. // Пищевая промышленность. - 2023. - № 9. - С. 66-73.
15. Кузина Л.Г. Резистентный крахмал как функциональный ингредиент хлебобулочных и кондитерских изделий / Кузина Л.Б., Коптелова Е.К., Копыльцов А.А., Кузьмина Л.Г. // Сборник материалов научно - практической конференции, посвященной памяти Р.Д. Поландовой “Пищевые технологии будущего: инновационные идеи, научный поиск, креативные решения”. - 2020. - С. 338-350.
16. Englyst H. Determination of the non - starch polysaccharides in plant foods by gas - Liquid chromatography of constituent sugars as alditol acetates / Englyst H., Wiggins H. S., Cummings J. H. // The Analyst. 1982. - № 107(1272). - Р. 307-318. doi: 10.1039.
17. Bojarczuk A. Health benefits of resistant starch: A review of the literature/ Bojarczuk A., Skąpska S., Khaneghah А.М., Marszałek К. // Journal of Functional Foods. - 2022. - V93. - Р. 105094. DOI: 10.1016/j.jff.2022.105094
18. Hasjim J. Novel Applications of Amylose-Lipid Complex as Resistant Starch Type 5 / Hasjim J., Ai Y., Jane, J. // In Resistant Starch. - 2013. - Р. 79-94. 10.1002/ 9781118528723.ch4. DOI: 10.1002/9781118528723.ch4
19. Patterson M. A. Resistant Starch Content in Foods Commonly Consumed in the United States: A Narrative Review / Patterson M. A., Maiya M., Stewart M. L. // Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics. - 2020. - № 120(2). - Р.230-244. DOI: 10.1016/j
20. Алхатиб Р. Влияние способов получения резистентного крахмала на жизнедеятельность лактобактерий / Алхатиб Р., Баракова Н.В., Гунькова П.И., Басковцева А.С., Гринвальд С.А., Плужникова Д.В. // Научный журнал Ниу Итмо: процессы и аппараты пищевых производств. - 2024. - № 3(61). - С. 18-25. DOI: 10.17586/2310-1164-2024-17-3-18-25
21. Coulon D. B. Novel Resistant Starch Type 4 Products of Different Starch Origins, Production Methods, and Amounts Are Not Equally Fermented when Fed to Sprague Dawley Rats. / Coulon D. B., Page R., Raggio A. M., Guice J., Marx B., Gourineni, Keenan M. J. //Molecular Nutrition & Food Research. - 2020. - № 64(2). - Р.1900901. /. DOI: 10.1002/mnfr.201900901
22. Stewart M. L. Postprandial glucose and insulin response to a high - fiber muffin top containing resistant starch type 4 in healthy adults: A doubleblind, randomized, controlled trial / Stewart M. L., Zimmer J. P. // Nutrition. - 2018. - № 53. - Р. 59-63. doi:/10.1016/j.
23. FDA. 2018. U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration, Center for Food Safety and Applied Nutrition. ‘Review of the scientific evidence on the physiological effects of non - digestible carbohydrates, доступ: https://www.fda.gov/downloads/Food/Labeling/UCM610139.pdf.
24. Giles E. D. The In Vivo Net Energy Content of Resistant Starch and Its Effect on Macronutrient Oxidation in Healthy Adults / Giles E. D., Brown I. L., Mac P. S., Pan Z., Melanson E. L., Heard K. J., Higgins, J. A. // Nutrients/ 2019/ - № 11(10). - Р. 2484. org/. DOI: 10.3390/nu11102484
25. Roman L. Structural Basis of Resistant Starch (RS) in Bread: Natural and Commercial Alternatives / Roman L., Martinez M. M // Foods. - 2019. - № 8(7). - Р. 267. /. DOI: 10.3390/foods8070267
26. Qin W. Structural characterization and physicochemical properties of arrowhead resistant starch prepared by different methods / Qin W., Wen C., Zhang J., Dzah C. S., Zhang H., He Y., Duan, Y. // International Journal of Biological Macromolecules. - 2020. - № 157. - Р. 96-105. /. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.04.096
27. Syed F. N. N. Characterization, Functional Properties, and Resistant Starch of Freshwater Macrophytes / Syed F. N. N., Zakaria M. H., Bujang J. S., Christianus A. // International Journal of Food Science. - 2021. - Р.1-12. /. DOI: 10.1155/2021/8825970
28. Zięba T. Effect of the Botanical Origin on Properties of R/4 Type Resistant Starch / Zięba T., Kapelko - Zeberska ˙ M., Gryszkin A., Wilczak A., Raszewski B., Spychaj R. // Polymers. - 2019. - № 11(1). - Р. 81. /. DOI: 10.3390/polym11010081
29. Руськина А.А. Технология синтеза резистентного крахмала, применимого для эмульсионных систем, на основе ультразвуковой кавитации / Руськина А.А., Потороко И.Ю. // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. - 2023. - Т. 11. - № 2. - С. 41-48.
30. Алхатиб Р. Оценка низкотемпературных способов получения резистентного крахмала / Алхатиб Р., Баракова Н.В., Плужникова Д.В. // Сборник международной научно - технической конференции “Энергоэффективные инженерные системы”. - 2024. - С. 276-278.
31. Кузина Л.Б. О применении резистентных крахмалов в производстве мясных изделий / Кузина Л.Б., Кузьмина Л.Г., Копыльцов А.А. // Все о мясе. - 2020. - № 5. - С. 173-180.
32. Алхамуд А.И. Изучение возможности использования резистентного крахмала как ингредиента продуктов функционального питания / Алхамуд А.И., Бакуменко О.Е. / Сборник Материалов 9 Международной научно - практической конференции “Современные достижения биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. Инновационные биотехнологии природных и синтетических биологически активных веществ. Нарочанские чтения-16”. - 2024. - С. 36-39.
33. Малютенкова С. М. Природные резистентные крахмалы для производства пищевых продуктов с функциональными свойствами / Малютенкова С. М. // Сборник научных статей 13-й Международной научно - практической конференции “Актуальные проблемы международных отношений в условиях формирования мультиполярного мира”. - 2024. - С. 103-106.
34. Бакуменко О.Е. Применение резистентного крахмала как ингредиента для продуктов здорового питания / Бакуменко О.Е. // Сборник материалов 13 Национальной научно - практической конференции с международным участием “Технологии и продукты здорового питания”. - 2024. - С. 38-43.
35. Алхатиб Р.И. Влияние способов получения резистентного крахмала на жизнедеятельность лактобактерий / Алхатиб Р.И., Баракова Н.В., Гунькова П.И., Басковцева А.С., Гринвальд С.А. // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2024. - Т. 86. - № 2 (100). - С. 99-106.
36. Chen Z. Resistant starch and the gut microbiome: Exploring beneficial interactions and dietary impacts / Chen Z., Liang N., Zhang H., Li H., Guo J., Zhang Y., Chen Y., Wang Y., Shi N. // Food Chemistry: X. - 2024. - V.21. - Р. 101118.
37. Chang R. Type 3 Resistant Starch Prepared from Debranched Starch: Structural Changes under Simulated Saliva, Gastric, and Intestinal Conditions and the Impact on Short-Chain Fatty Acid Production / Chang R., Jin Z., Lu H., Qiu L., Sun C., Tian Y. // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - № 202169(8). - Р. 2595-2602. /. DOI: 10.1021/acs.jafc.0c07664
38. Sobh M. Tolerability and Scfa production after resistant starch supplementation in humans: A systematic review of randomized controlled studies / Sobh M., Montroy J., Daham Z., Sibbald S., Lalu M., Stintzi A., Mack D., Fergusson D. A. // The American Journal of Clinical Nutrition. - 2022. - № 115(3). - Р. 608-618. /. DOI: 10.1093/ajcn/nqab402
39. Tan F. P. Y. Resistant starch: Implications of dietary inclusion on gut health and growth in pigs: A review / Tan F. P. Y., Beltranena E., Zijlstra R. T. // Journal of Animal Science and Biotechnology. - 2021. - № 12(1). - Р. 124. /. DOI: 10.1186/s40104-021-00644-5
40. Zhou D. Isolated Pea Resistant Starch Substrates with Different Structural Features Modulate the Production of Short-Chain Fatty Acids and Metabolism of Microbiota in Anaerobic Fermentation In Vitro / Zhou D., Ma Z., Hu X. // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2021. - № 69(18). - Р. 5392-5404.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Статья посвящена изучению желирующих крахмалопродуктов, в частности, модифицированного кукурузного крахмала. В ней рассматриваются характеристики данного продукта, его получение с использованием кислотного гидролиза и ферментативных реакций. Обсуждаются области его применения, включая пищевую промышленность, где он используется в качестве стабилизатора и текстуризатора для мороженого, пудингов, десертов, желейных изделий и в секторе пищевого 3D-принтинга. Рассматриваются его функции как загустителя в других отраслях. Статья включает научные данные о естественном происхождении крахмала и его роли как пищевой добавки.
Здоровьесбережение является основным ресурсом российской нации. В значительной степени оно зависит от системы продовольственного обеспечения населения. Мировая экономика развивается в соответствии с теорией технологических циклов. В настоящее время технологический цикл, основанный на финансовых инструментах, трансформируется в технологический уклад, основанный на рациональном использовании материальных ресурсов. Российская Федерация, являющаяся лидером в области материальных, в том числе и продовольственных ресурсов, будут внедрены новые, соответствующие потребностям нового технологического уклада, технологии продовольственного обеспечения населения. В качестве такой технологии рассмотрена технология на основе теории Проактивного питания. Показано, что технология Проактивного питания определяется четырьмя иерархическими уровнями дискриминации. В рамках первого (регионального) уровня дискриминации описана методика формулирования Доминирующего регионального рациона питания. Наиболее благоприятными показателями здоровьесбережения характеризуется ландшафтно - климатическая зона - Причерноморской степной регион. Предложено разрабатывать доминирующие региональные рационы питания с учетом технологий ПЧС рациона, а, в частности, с включением в него готовых продуктов питания, выращенных или произведенных в ПЧС регионе.
Продукты питания с заданными показателями качества, относятся к приори-тетному направлению развития пищевой индустрии. Учитывая современные тенденции в сфере питания, важное значение при этом отводится социально значимым продуктам питания. К ним также относится, например, и белый сахар. Он востребован населением ввиду того, что считается не только сладким, но и быстро усвояемым калорийным продуктом ежедневного спроса. Кроме того, появились и новые виды пищевой продукции функционального назначения. Подобная продукция позволяет по-новому посмотреть на ее значимость и возможности использования. Особенно это касается продукции на основе крахмала и сахарозы. Вместе с тем ассортимент сахарсодержащей продукции, в том числе и в плане ее социальной значимости, в настоящее время еще не очень большой. Поэтому разработка на основе сахара и крахмалопродуктов новых видов пищевых продуктов, в том числе и социальнозначимых, представляет несомненный практический интерес. Предварительные подходы к данной проблеме показали на возможность использования с этой целью, таких продуктов как циклодекстрины (ЦД). Поэтому в представленной публикации рассмотрены не только основные свойства ЦД, но и особенности меха-низма их взаимодействия с пищевыми компонентами (добавками) при решении проблем их ин-капсулирования. Это обусловлено тем, что молекулы ЦД могут быть использованы для обогащения пищевых продуктов, например, различными пищевкусовыми добавками. Полученные результаты показали на перспективность использования с этой целью β-ЦД. Особенно это важно для расширения линейки сахарсодержащих продуктов. В ходе исследований были разработаны и запатентованы две технологии производства гранулированных сахарсодержащих продуктов. Известно, что процесс обогащения сахарсодержащих продуктов, исключающий влияние кислорода воздуха, может быть реализован в ходе их гранулирования. В основу предлагаемых технологий положено использование насыщенного растительными экстрактами β-ЦД. В соответствии с первой из предложенных технологий наращивание гранул проводят с использованием сахарного сиропа, обогащенного стевиозидом, а по второй - гранулы наращивают, используя сахарный раствор с травяными экстрактами (валериана и пустырник). При этом решена проблема повышения прочности гранул за счет покрытия их поверхности мальтитом. Полученные результаты свидетельствуют о создания новых инновационных сахарсодержащих продуктов с улучшенными свойствами. Причем обоснованы новые возможности в решении проблем обогащения сахарсодержащих продуктов инкапсулированием пищевкусовых добавок на основе β-ЦД.
Модифицированные крахмалы ввиду многообразия свойств нашли широкое применение в пищевой, целлюлозно - бумажной, текстильной, нефтяной, металлургической промышленности, а также в производстве упаковочных материалов и биоразлагаемых полимерных изделий. Спрос на модифицированные крахмалы на внутреннем рынке постоянно растет. В широком ассортименте представлены на потребительском рынке модифицированные крахмалы из разных стран мира, произведенные из разных видов зернового и клубневого крахмала [1]. На сегодняшний день ведущими компаниями - производителями модифицированных крахмалов во мире являются: ADM (Archer Daniels Midland Company), Agrana Beteiligungs AG, Avebe U. A., Beneo - Remy N. V., Cargill, Incorporated, China Essence Group Ltd., Emsland - Stärke GmbH, Global Bio-Chem Technology Group Company Limited, Grain Processing Corporation, Ingredion Incorporated, PT Budi Starch & Sweetener Tbk. Для обеспечения продовольственной безопасности и для повышения импортонезависимости России одним из приоритетных направлений деятельности научной и производственной деятельности является развитие предприятий крахмалопаточной отрасли, важными задачами которой являются увеличение объемов производства нативных и модифицированных крахмалов наряду с расширением их ассортимента.
На основе анализа научных публикаций, систематизации и обобщения результатов исследований приведены актуальные данные по теме ассортимента модифицированных крахмалов и предложения по его расширению.
В современных условиях на пищевых предприятиях все большую значимость приобретает одновременное обеспечение безопасности и качества в виде интегрированного контроля технологического потока. Рассмотрены аспекты формирования структуры мониторинга технологического потока производства белого свекловичного сахара. Показана необходимость выделения контрольных точек, индикаторных точек качества, критических контрольных точек, которые в совокупности гарантируют поддержание качества и безопасности белого сахара. В системе мониторинга выделено 3 точки качества, 2 критические контрольные точки, 6 индикаторных точек качества. В качестве инструмента системы мониторинга предложен специализированный программный комплекс – сквозная контрольно-аналитическая система «Сахар» (СКАС «Сахар»).
Статья посвящена научно-практическим достижениям Жушмана Анатолия Ивановича к 100-летию его дня рождения в развитии технологий модифицированных крахмалов в России. Отмечен его вклад в разработке теоретических основ модификации молекулярной структуры крахмалов в классификации модифицированных крахмалов и способов их получения. Наиболее значимыми его НИР являются: технология гидролизованного амилопектинового крахмала для кровезаменителя «Волекам» и разработка экструзионных технологий модификации крахмала и крахмалсодержащего сырья. На основе экструзионных крахмалов предложена работа по созданию функциональных продуктов для детского питания с организацией их производства. Значительный вклад А. И. Жушмана внесён в развитие технологий и практического применения модифицированных крахмалов для технических целей: экструзионных крахмалсодержащих реагентов (ЭКР) для стабилизации буровых растворов, катионных крахмалов для бумажной промышленности, термопластиных крахмалов для биоразлагаемых упаковочных материалов. На основе научного наследия А. И. Жушмана во ВНИИ крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья ведутся НИР, направленные на расширение ассортимента модифицированных крахмалов и организации их производства для импортозамещения.
Издательство
- Издательство
- ФГБНУ им. А.Г. Лорха
- Регион
- Россия, Люберцы
- Почтовый адрес
- 140051, Московская область, г.Люберцы, д.п. Красково, ул. Лорха д.23, Литер В
- Юр. адрес
- 140051, Московская область, г.Люберцы, д.п. Красково, ул. Лорха д.23, Литер В
- ФИО
- Жевора Сергей Валентинович (Директор)
- E-mail адрес
- jevora@vniikh.com
- Контактный телефон
- +7 (498) 6450337