Автор: гл.ас. д-р инж. Димитър Робертов Димитров,
Институт по лозарство и винарство – гр. Плевен, отдел „Винарство и химия”
- 1. Храни от нова генерация
Съвременната наука за хранене акцентира върху търсенето и предлагането на решения за получаване на храни от нова генерация, съчетаващи три основни елемента: хранителност (удовлетворяваща енергийните нужди на човешкия организъм), функционалност (обезпечава нормалните функции на организма, като го снабдява с градивни компоненти, участващи в процесите на неговото изграждане и възстановяване) и здравословност (компоненти от състава на храната, които упражняват здравословни ефекти върху определени функции и системи – в частност и метаболизма – в комплексност).
За да се получи храна с повишена хранителна и функционална стойност, често се разчита на механично добавяне на определени съставки към нея: белтъци, въглехидрати, мазнини, витамини, минерални съединения и други. Този модел се прилага успешно, но модифицира естествения състав на храната. Казано по-просто, ползват се добавки, които повишават или хранителната стойност, или функционалната стойност. Например, добавка на въглехидрат – захарта в определен хранителен продукт води до повишаване на неговите енергийни характеристики – той става по-високо енергиен за човека, а добавката на витамин C към някаква безалкохолна напитка или храна, повишава функционалния капацитет на храната или напитката, т.к. витамин C е жизнено необходим компонент, участващ в процесите на възстановяване на човешкия организъм.
Целта на различни научни групи по света е свързана с постигане на модификации в технологиите на производство на различни хранителни продукти така, че да се съхрани техният естествен състав и в същото време да се повишат трите основни елемента: хранителност, функционалност и здравословност. Пример в това отношение може да бъде даден с продукта на разработения от автора на настоящата статия дисертационен труд – кашкавал, получен чрез нетрадиционна топлинна обработка, която води до подобряване на неговия състав. Полученият млечен продукт е с по-висока хранителна стойност (повишено съдържание на млечен белтък, млечна мазнина, по-високо общо сухо вещество). В този продукт, след неговото узряване (45 дни), е постигнато високо крайно съдържание на аминокиселини – два пъти повече, в сравнение с класическия кашкавал. Това повишава функционалната стойност на кашкавала, т.к. аминокиселините са основна изграждаща единица на клетките, тъканите и органите в човешкия организъм. Данните за подобрения аминокиселинен състав на получения по модифицираната технология кашкавал (зрял в продължение на 45 дни) може да наблюдавате на следващите таблици 1 и 2. Те са съпоставени с кашкавал, произведен по класическия подход. Ясно се вижда, че в последния ден на зреенето (45ти ден – таблица 2) се установява общо съдържание на свободни аминокиселини от 490.10 ± 2.10 mg.100g-1, което е два пъти по-високо от установеното в класическия кашкавал (216.50 ± 2.00 mg.100g-1). Това доказва възможните функционални ползи за организма, обусловени от консумацията на кашкавала, получен по новата модифицирана технология.
Таблица 1. Съдържание на свободни аминокиселини на кашкавал в процес на зреене (5ти, 15ти ден на зреене)
*Източникът на таблицата е дисертационният труд на тема „Технология за получаване на кашкавал с прилагане на свръхвисокочестотна обработка”, разработен от автора на настоящата статия, защитен през 2015 година.
Таблица 2. Съдържание на свободни аминокиселини на кашкавал в процес на зреене (30ти, 45ти ден на зреене)
*Източникът на таблицата е дисертационният труд на тема „Технология за получаване на кашкавал с прилагане на свръхвисокочестотна обработка”, разработен от автора на настоящата статия, защитен през 2015 година.
Повишената здравословност се изразява в по-високото съдържание на живи млечнокисели бактерии след срока на зреене, които могат да окажат положителен ефект върху стомашно-чревния тракт. Доказателство за установеното по-високо количество активна млечно-кисела микрофлора в получения зрял кашкава, трансформираща се през целия процес на производство и зреене е представена на фиг.1.
*Източникът на фигурата е дисертационният труд на тема „Технология за получаване на кашкавал с прилагане на свръхвисокочестотна обработка”, разработен от автора на настоящата статия, защитен през 2015 година.
Фигура 1. Динамика на активна млечно-кисела микрофлора в процеса на производство и зреене на кашкавал (класически – КО и получен по новата технология – МО)
Други интересни подходи, които се прилагат за получаване на храни с повишена хранителна и здравословна стойност, са свързани с извличане на ценни компоненти от състава на диви растения, билки или медицински растения. Тези извлеци след това се добавят към храни или напитки и така подобряват техния състав. Тук, моделът на модификация на хранителния състав отново е механичен, но е свързан с извличане и добавка на биологични, природни съставки от растения с документирани здравословни активности.
Разликата между класическите решения и търсенията на учените, свързани със създаването на храни от нов клас, се обуславя именно от факта, че тези храни обединяват в себе си не само хранителния елемент. Типичен пример за храна, включваща хранителност, функционалност и здравословност са пробиотичните млека (йогурти). В тях, заедно с хранителните композити – млечни белтъци, млечна мазнина; функционалните – свободни аминокиселини, мастни киселини, витамини, минерални вещества, се съдържат и компонентни със здравни ползи. Това са избрани микроорганизми – лактобацили и бифидобактерии, които са известни като пробиотици. Те са способни да упражняват различни положителни ефекти върху редица функции и системи на човешкия организъм –подсилват имунитета и имунния отговор, подобряват усвояването на хранителни вещества, намаляват нивата на LDL – т.нар. „лош” холестерол и други. Всичко това характеризира този тип храни като удовлетворяващи енергийните нужди на организма, доставящи му компоненти, нужни за неговото възстановяване и изграждане, и не на последно място – доставка на микроорганизми, които упражняват широк спектър от здравословни активности, поддържайки добрия здравен статус на организма и повишавайки съпротивителните му сили.
Редно е да се спрем и на здравословните активности на древната напитка – вино. То представлява продукт, умерената консумация на който, води до изява на здравни ползи, обусловени от неговия състав. Виното е сложна напитка. Едно от основните му положителни влияния върху организма е неговата висока антиоксидантна активност. Тя се дължи на наличието на вещества, които се съдържат в гроздето и след ферментацията преминават във виното. Когато организмът се намира в състояние на стрес, в него се образуват големи количества от т.нар. свободни радикали. Те могат да доведат до нарушаване на нормалните функции на организма и негативни изменения на клетъчно ниво. Те са предшественик и причинител на туморни образувания. Човешкият организъм притежава механизми, които елиминират свободните радикали, преди те да са причинили негативни щети. С отслабването на организма, при неправилен начин на живот – тютюнопушене, прием на вредни храни, силен ежедневен стрес, тези съпротивителни сили отслабват и риска от негативни изменения се повишава. Именно затова е много важно да се приемат храни, които са богат източник на актиоксиданти. Попадайки в организма, антиоксидантът се свързва със свободния радикал и го обезврежда. Това блокира възможността радикалът да увреди здравето. Червеното вино съдържа в достатъчни количества съединения с такава активност. Това са фенолни и терпенови съединения, способни да упражнят висока антиоксидантна активност срещу свободните радикали. Засилен интерес в последните години се наблюдава върху съединението транс-ресвератрол. Той се образува в гроздето, откъдето преминава във виното. Докладвана е неговата висока антиоксидантна активност и широк спектър от биологични и фармакологични активности: антитуморна активност – доказана е превенция в образуването и нарастването на туморни клетки в опитни животни; кардиопротективен ефект – предпазва сърцето и кръвоносната система.
Дискутираните примери показват разликата между храните, осигуряващи здравни ползи и тези, които имат само хранителна стойност – едните представляващи единствено енергиен източник, а другите – фактор за добър здравен статус.
- Химизация и хранителна промишленост
Химизацията в областта на хранителните технологии навлезе рязко през последните години. Използването на консерванти, синтетични оцветители, ароматизанти и други изкуствени добавки се превърна в лесно приложима технологична практика.
Нека се спрем на масовото прилагане на консерванти. Много са продуктите на пазара, консервирани чрез добавка на калиев сорбат и натриев бензоат. Тези два основни консерванта са много лесно решение, т.к. удължават сроковете на съхранение на храната с месеци, дори в някои случаи – години. Законът разписва определени количествени норми за тяхното максимално допустимо съдържание. Нека си представим, че имаме четири продукта, в които са добавени такива консерванти. Производителите на тези продукти са се съобразили с изискването на закона и са добавили максимално допустимото по норма количество консервант. Така, във всеки един от продуктите имаме максимална допустима концентрация на консервант. Сега да си представим, че днес ние консумираме тези четири продукта. Какво е следствието от всичко това? Резултатът е насищане на организма със синтетична субстанция, ползвана като консервант. Попаднал в стомашно-чревния тракт, консервантът влияе върху полезната микрофлора, нормално присъстваща там. Той може да унищожи част от нея. Това може да влоши здравето на консуматора. Тези консерванти са толкова универсално използвани, че почти няма продукт, в който да не са налични – от сокове, през сосове, салати, до млечни, месни продукти и сладкарски изделия.
Следващият масово прилаган подход в производството на евтини хранителни продукти е използването на хидрогенирани растителни мазнини. Тук е редно да отчетем разликата между растителни мазнини и хидрогенирани растителни мазнини. Растителните масла – зехтин, слънчогледово олио и други, са полезни за организма. Ползата идва от мастните киселини. В тези растителни масла се съдържат мастни киселини, които не се образуват от човешкия организъм, но от които той има постоянна нужда, за да изгражда клетъчните си структури. В контрапункт на това, хидрогенираните мазнини (които са много евтини и се употребяват активно за получаване на нискобюджетни хранителни продукти) са мазнини, обогатени с водород. Целта е да се повиши температурата им на топене и да станат по-твърди. Тези мазнини са много трудно усвоими от човешкия организъм. Когато консумираме храни с такива добавени мазнини, могат да се получат отлагания по червата и кръвоносните съдове. Образуваните „плаки” могат да запушат кръвоносните съдове, което да доведе до риск от сърдечно-съдови заболявания. Днес, тези хидрогенирани масла се прилагат в много от отраслите на хранителната индустрия в България и по света – за получаване на млечни деликатеси, в месната промишленост, в сладкарството и сладкарската промишленост и други.
Масовото навлизане на различни добавки – сухи нишестета, оцветители, консерванти, изкуствени подсладители и регулатори, доведе до тотално реконфигуриране на класическите технологии за производство на храни. Пазарът е залян от храни на ниски цени, богати на синтетични добавки и с технологии на производство, чиито фокус е тотално изместен от биологичното и прехвърлен към синтетичното.
- Пробиотичното хранене
Пробиотиците са живи микробни клетки, които, поети в достатъчно големи количества, оказват благоприятно влияние върху човешкия организъм – върху неговите системи и метаболизъм. Към тази група микроорганизми спадат лактобацилите и бифидобактериите. Селекцията и утвърждаването на един микроорганизъм като пробиотичен е дълъг и сложен процес. Това е така, поради причината, че трябва да се докажат in vitro (в епруветка) и in vivo (в организма) неговите специфични положителни активности. Тези микроорганизми, попадайки в стомашно-чревния тракт, могат да упражнят редица влияния, които да подобрят и подпомогнат функциите на организма. Доказани са редица активности, като:
– Пробиотиците спомагат усвояването на хранителните вещества;
– Те имат способността да модулират имунната система, подобрявайки и подсилвайки нейните защитни възможности;
– Докладвани са ефекти в намаляване нивата на холестерола и то на LDL фракцията – т.нар. „лош” холестерол. Тези пробиотични микробни клетки имат способността да прикрепят холестерола и чрез отделителната система на човека, съответно го отстраняват от организма.
– Населявайки стомашно-чревния тракт, те блокират възможността за развитие на вредните бактерии там. Посредством продуциране на вещества, които повишават киселинността на средата в стомашно-чревния тракт се блокира развитието на вредните микроорганизми, т.к. те не могат да се развиват в среда с висока киселинност.
– Пробиотиците са способни да отделят вещества, т.нар. бактериоцини, които атакуват и директно унищожават вредните микроорганизми в стомашно-чревния тракт.
Нека си представим нашия стомашно-чревен тракт като една система, състояща се от три компонента – полезни микроорганизми (пробиотици), вредни микроорганизми, и третият компонент – имунна защита. Когато доминират полезните микроорганизми, те водят до блокиране изявата на вредните. Потискат ги, чрез механизмите, посочени по-горе. Когато количеството на тези полезни микроорганизми (пробиотици) намалее, започват да доминират вредните. Това може да доведе до негативни изменения, например производство на токсини, които могат да причинят рани по стомашния и чревен епител (язви), които могат да предизвикат карциноми. За да блокира влиянието на вредната микрофлора, организмът реагира като задейства имунната система и започва да се защитава. Ако имунитетът обаче е отслабен, вредната микрофлора започва да доминира и да повлиява негативно здравето.
В стомашно-чревния тракт на младия организъм доминират полезните микроорганизми. Така се осигурява естествената защита на младия индивид. При напредване на възрастта това равновесие се измества, полезните микроорганизми намаляват и се създават условия за развитие на вредни. Това идва да покаже, че консумацията на храни, богати на пробиотици е много важен елемент за поддържане на здрав организъм, особено при по-възрастните хора. Най-голям процент на пробиотични храни в световен мащаб са тези на млечна основа. Това е така, т.к. млякото и неговата захар – лактозата, е основен хранителен субстрат за развитието на лактобацилите и бифидобактериите.
Правят се опити пробиотици да бъдат влагани в различни сосове и други хранителни продукти. В тези продукти обаче оцеляемостта на пробиотичните микроорганизми е по-слаба. Млякото е най-благоприятната среда за развитието им. За да могат да упражнят своя благоприятен ефект, те трябва да са живи и в достатъчно големи количества.
Пробиотиците могат да бъдат приемани и под формата на таблетки и капсули. В този вариант обаче те са само добавки, а не са интегрирани в храна. Най-благоприятен е приемът чрез ферментирали млека, където редом с хранителните компоненти, функционалните такива, организмът се снабдява и с живи активни пробиотици, способни да упражнят положителни ефекти върху различни негови функции.
- Крайни модели на храненето
Храненето е основен елемент на човешкото съществуване. То трябва да е разнообразно и рационално, за да може да удовлетворява нуждите и да поддържа организма в добро състояние. Въпреки това, в съвременния свят се наблюдават тенденции, които могат да бъдат поставени в категорията на доста крайни подходи на хранене. Да вземем за пример веганството. То, всички знаем, е свързано с отхвърляне консумацията на животински продукти. Ще дам два конкретни примера какъв дефицит може да предизвика липсата на консумация на животински продукти. Животинският белтък (било то месен или млечен), за разлика от растителния, е жизнено необходим на организма, т.к. е функционален. Това ще рече, че съдържа аминокиселини, които човешкият организъм не може да синтезира, но от които има постоянна нужда, за да се изгражда и възстановява. Това налага приема на животински продукти, като значим и важен за организма. Много малко са растенията, чийто белтък е функционален. Веганите много често страдат от дефицит на желязо (анемия). Ще кажете, спанакът например изобилства от желязо. И ще сте прави, само че в спанака, неговата усвоимост е много по-ниска, в сравнение с месото например. Тоест, има значение не само количеството, но и способността това количество на конкретния жизнен компонент да бъде усвоено в пълнота. Желязото в месото е в много по-усвоима форма, много по-комплексно усвоимо, отколкото това в растението спанак. В контрапункт на животинските храни, в растителните пък се съдържат мазнини, които също са жизнено необходими на организма. Растителните масла съдържат мастни киселини, които човешкият организъм не синтезира, но от които има нужда (същото както при белтъка). Растителните мазнини са функционални, за разлика от животинските. Видима е тънката нишка, която формират горните факти. Не можем и не трябва да се лишаваме от консумацията както на животински продукти, така и на растителни – и двете имат своето голямо значение за функционирането на човешкия организъм. Истината е в баланса и в отхвърлянето на крайните концепции на хранене. Важното е да разберем, че не трябва да разглеждаме конкретен модел на хранене като панацея. Разнообразното и рационално хранене е смисленият елемент, включващ удовлетворяване на енергийните нужди, нуждите от конкретни, жизнено необходими вещества и таргета върху здравето – чрез влиянието на различни субстанции с полезни биологични активности.
Много важно условие е храненето да е разнообразно. Много важно е да следим състава на продуктите, които консумираме, т.к. отбелязахме, че синтетичните добавки, използвани в хранителната технология в съвременния свят са масово явление и придобиват характер на универсалност при производството на определени групи хранителни продукти.
Днес хранителната технология в световен план се стреми да наложи и търси решения за биологично производство на храни. Този тип производства напълно отхвърлят третирането със синтетични добавки и химикали, универсални консерванти и други. Продуктът се получава по методите на биологичното производство. Консумацията на такива храни крие по-малък риск за здравето, т.к. технологията им на производство не позволява интегрирането на разнородни синтетични добавки, ползвани за подобряване на някои техни характеристики.
В заключение, човек трябва да има изисквания към храненето. Храната е жизнен източник на човешкото съществуване, изграждане и развитие. Не е редно да се гледа на нея като на нещо незначително. Правилното, функционално и здравословно хранене е превантивен елемент срещу редица заболявания. Съвременните тенденции на науката за хранене поставят все по-активно фокус върху връзката „храна-здраве”, която съпътства хилядолетното съществуване на човешкото същество. Хипократ е казал: „Нека храната ви бъде лекарство и лекарството – храна!”.
