Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор 9
1.1. Состав и свойства зерна овса 9
1.2 Технологии переработки зерна овса 19
1.3 Научные и практические аспекты получения функциональных продуктов питания из зерна овса 32
1.4 Заключение по обзору литературы 43
Глава 2. Организация, объекты и методы исследований 45
2.1. Организация выполнения научной работы 45
2.2. Объекты и материалы исследований 47
2.3. Аналитическое и вспомогательное оборудование 48
2.4. Методы исследований 50
Глава 3. Результаты и их обсуждение 60
3.1. Анализ химического состава зерен овса пленчатого и голозерного 60
3.2. Обоснование режимов щелочной и кислотной экстракции белка из зерен овса 66
3.2.1 Подбор режимных параметров щелочной экстракции белка из зерен овса 67
3.2.2 Подбор режимных параметров кислотной экстракции белка из зерен овса. 75
3.3 Подбор режимных параметров ультраконцентрирования белкового экстракта и осаждения белка из белкового концентрата 80
3.4 Разработка метода очистки и изучение свойств белкового концентрата, выделенного из зерен овса посевного 90
3.5 Обоснование рациональных параметров получения творожного продукта, обогащенного белковым концентратом из зерен овса посевного 101
Глава 4. Практическая реализация результатов исследований 107
4.1 Технологическая схема получения белкового концентрата из зерен овса посевного 107
4.2 Технологическая схема производства творожного продукта, обогащенного белковым концентратом из зерен овса посевного, для спортсменов 111
4.3 Изучение биологической ценности обогащенного творожного продукта для спортсменов «Энергия Сибири» 114
Выводы и результаты 121
Список использованных источников 123
- Технологии переработки зерна овса
- Анализ химического состава зерен овса пленчатого и голозерного
- Разработка метода очистки и изучение свойств белкового концентрата, выделенного из зерен овса посевного
- Изучение биологической ценности обогащенного творожного продукта для спортсменов «Энергия Сибири»
Технологии переработки зерна овса
Производство разных видов овсяной крупы осуществляется в соответствии с ГОСТ 6584-73. Главная проблема, возникающая во время переработки зерновых культур, связана с тем, что достаточно сложно получить цельную крупу. Именно из-за этого во время производства необходимо использовать разное оборудование. Чтобы уменьшить количество дробленого зерна, применяется гидротермическая обработка, которая включает в себе несколько этапов:
– предварительный подогрев;
– пропаривание;
– сушка.
Благодаря такой последовательности зерно теряет всю ненужную влагу, становится крепким, а главное, сохраняет целостность.
При переработке зерна овса получают овсяную крупу недробленую, плющеную, муку, толокно и овсяные хлопья трех разновидностей («Геркулес», Лепестковые», «Экстра») [30, 88]. Недробленая овсяная крупа – крупа, полученная после пропаривания, шелушения и шлифования овсяных зерен. Различают высший, первый и второй сорт такой крупы. Недробленая овсяная крупа имеет серовато-желтый цвет с оттенками.
Плющенная овсяная крупа вырабатывается путем плющения овсяной недробленой крупы, заранее подвергнутой вторичному пропариванию на специальном плющильном станке [44]. Крупа имеет рифленую поверхность и бело-серый цвет.
Для изменения структурно-механических свойств перед плющением крупа пропаривается при давлении пара 0,05-0,10 МПа.
После кратковременного отволаживания крупа плющится до толщины 0,7-0,9 мм на вальцовом станке, поверхность валков рифленая.
Плющеную крупу просеивают для отделения дробленого ядра проходом сита с диаметром отверстий 2 мм.
Для удаления легкой составляющей и охлаждения крупа дважды провеивается на аспирационных колонках и после контроля на наличие металломагнитных примесей направляет в отделение готовой продукции.
Качество крупы также регламентируется согласно ГОСТ 3034-75.
При этом выход крупы плющеной составляет 15,5 % при выходе овсяной недробленой крупы 29,5 % и общем выходе крупяных продуктов 45 %.
Овсяные крупы используются при приготовлении запеканок, вязких каш, супов-пюре, молочных и слизистых супов.
Толокно – мука из зёрен овса, которые предварительно пропариваются, высушиваются, очищаются, толкутся и просеиваются [29].
Влажность толокна не должна превышать 10 %, а зольность – 2,0 %.
Для производства овсяных хлопьев «Геркулес» должна применяться овсяная крупа высшего сорта, для хлопьев «Лепестковые» – крупы высшего или первого сортов. Чтобы получить хлопья «Экстра», используется зерно овса первого сорта [2].
Все существующие предприятия по переработке овса стараются получить готовые продукты высокого качества, что приводит к высокому расходу энергии и повышенной эксплуатации применяемого оборудования. Причиной этому служит задействование в технологии большого количества основных и вспомогательных средств, коммуникаций.
Общий объем получаемого готового продукта находится в прямой зависимости от количественного состава зерновки овса.
Зерновка овса состоит из эндосперма (51–61 %), алейронового слоя (4–6 %), плодовой и семенной оболочки (2–4 %), зародыша (4–6 %), цветковой пленки (20–40 %) [7, 21].
В основном, в зерне овса, кроме сортов голозерного зерна, находится много цветковых пленок. Содержание питательных компонентов в зерне и выход необходимых продуктов в процессе переработки значительно снижается, ели зерно имеет большое количество оболочек [36].
Все вырабатываемые продукты должны соответствовать требованиям ГОСТ 28673-90 Овёс. Требования при заготовках и поставках [18].
Подготовка зерна и его непосредственная переработка – главные стадии в технологии получения хлопьев или крупы из овса. Для улучшения потребительских свойств готовых продуктов из овса в производственном процессе используется комплекс определенных технологических решений.
Первый стадия производства включает следующие этапы: удаление примесей и очистка зерна, разделение зерна на две фракции согласно размерам и кондиционирование зерна для увеличения выхода, и качества готового продукта. Вторая стадия включает: шелушение, разделение и контроль качества готовой продукции.
Для удаления грубых примесей на этапе переработки зерна овса в крупу они подаются на скальператор.
Далее зерно несколько раз подают на сепаратор для первичной очистки зерна от всех имеющихся примесей и затем отправляют на камнеотборочную машину.
С камнеотборочной машины овес для отбора наиболее мелкого зерна помещают в рассев, где проводят разделение зерна на две фракции согласно размерам. Фракцию с наиболее крупными зернами подают на овсюгоотборник для дополнительной очистки, а мелкую фракцию отправляют на куколеотборник для удаления примесей, различных по длине от овса. Далее проводят шелушение каждой фракции овса отдельно в специальных центробежных шелушителях или шелушильных поставах. Возможно использовать для шелушения обоечные машины [46, 55].
Полученные продукты после шелушения для получения дробленки и мучки просеивают и далее для отделения лузги дополнительно отправляют в аспираторы для просеивания. Просеивание можно проводить на рассевах, центрофугалах или другом просеивающем оборудовании. Нешелушенные зерна отделяют от ядер на падди-машинах. Дисковые триеры или концентраты также применяются на некоторых предприятиях для данной процедуры. Полученное после падди-машины ядро шлифуют. Затем отшлифованное ядро в крупносортировке или рассеве сортируется для удаления примесей крупного размера.
Для контроля качества готовой овсяной крупы ее два раза пропускают через падди-машины, просеивают в аспираторе и пропускают через магнитный сепаратор.
Кроме удаления обычных инородных включений (посторонних семян, соломы и грязи) в процессе очистки также удаляются зерна, непригодные для переработки. К ним относятся сдвоенные зерна овса, в которых первичная оболочка покрывает два зерна вместе (как правило, в этом случае оба зерна плохо развиты, то есть лузга составляет достаточно большую долю зерна). Также удаляются «острые» зерна (обычно они очень тонкие и содержат мало или совсем не содержат зерновки) и щуплые зерна овса (такие зерна обычно имеют нормальный размер, но содержат маленькую или вообще не содержат зерновки) (рисунок 1.2.1). Все перечисленные выше зерна отсортировывают и продают в качестве корма для животных.
В процессе плющения целой и шлифованной крупы овсяной недробленой высшего или первого сорта, ранее подвергшейся пропариванию, получают овсяную плющеную крупу.
Анализ химического состава зерен овса пленчатого и голозерного
Белки овса по химическому составу и физико-химическим свойствам универсальны. Их можно использовать, как и все растительные белки, в качестве вла-го-, жиросвязывающих агентов, эмульгирующих веществ в пищевой промышленности при проектировании и производстве инновационных функциональных продуктов питания либо продуктов специализированного назначения.
Белки в семенах овса представляют собой запасные вещества, функция которых сводится к воспроизведению жизнеактивного потомства. Запасные вещества (углеводы, липиды и белки) играют важную роль на всех этапах развития растения. Количественное и качественное содержание этих веществ в различных растительных тканях варьируется в широком диапазоне.
В соответствии с их содержанием все растительные ткани и семена условно разделяют на три основные группы: белковые, масличные и крахмалистые. Запасные белки играют важную функцию в растениях и их семенах – они высвобождают необходимые аминокислоты для синтеза новых ферментов и структурных белков, которые использует проросток.
Известно, что белки растительного происхождения не сбалансированы по аминокислотному составу. В них наблюдается дефицит таких незаменимых аминокислот, как треонин, лизин и триптофан.
Белки класса альбумины, содержащиеся в растительных тканях, характеризуются сбалансированным аминокислотным составом, но в связи с тем, что альбумины представляют собой по химическому составу гетерогенную фракцию, в их состав входит ряд белков с низким содержанием незаменимых аминокислот. Отмечается также большое количество глютаминовой и аспарагиновой кислот, аргинина. Так, массовая доля остатков глютаминовой кислоты может достигать 23 %, массовая доля аспарагиновой кислоты в семенах достигает 14,2 %. Примерно такое же количество содержится в семенах и аргинина. Но количественное и качественное содержание аминокислотных остатков в белках растительного происхождения зависит от содержания отдельных фракций белков в растении.
В этой связи начальный этап исследований направлен на изучение химического состава зерен овса. Для исследований выбраны наиболее распространенные сорта овса – пленчатый овес сорта «Скакун» и голозерный овес сорта «Сибирский голозерный». Особенностью сорта «Сибирский голозерный» является отсутствие пленки у зерна, что обуславливает его высокие качественные показатели. Результаты анализа химического состава зерен овса различных сортов представлены в таблице 3.1.1.
Установлено, что химические соединения не сбалансированы по всей массе зерна. Семенная оболочка и плодовая оболочка содержат большое количество пен-тозанов и целлюлозы. Алейроновые зерна семян овса характеризуются рекордным содержанием целлюлозы и запасного белка. В эндосперме содержится белок и крахмал. Зародышевые части зерна также богаты белковыми веществами.
Анализ полученных результатов показывает, что химический состав зерен овса зависит от сорта. Так, содержание запасных веществ в зерне голозерного овса больше по сравнению с зерном пленчатого овса. Массовая доля углеводов в зернах голозерного овса составляет 62,7±3,8 %, что на 4,6 % выше содержания углеводов в зернах пленчатого овса.
Однако содержание сырой клетчатки у зерен пленчатого овса выше в 7,6 раз по сравнению с зернами овса сорта «Сибирский голозерный». Это связано прежде всего с тем, что сорт «Скакун» характеризуется повышенной пленчатостью. Массовая доля жира в зернах пленчатого овса составляет 4,8±0,3 %, что в 1,21 раза ниже его содержания в зернах голозерного овса. Массовая доля белка в зерне голозерного овса на 38,7 % выше данного показателя в зерне пленчатого овса.
Наибольший научный интерес вызывает белковый комплекс зерен овса, на долю которого приходится около 90 % от общего содержания азотистых соединений. Белковый комплекс зерен овса очень разнообразен и отличается, в зависимости от сорта, фракционным составом, физико-химическими свойствами и аминокислотным составом. В этой связи изучали фракционный состав белковых веществ зерен овса сортов «Сибирский голозерный» и «Скакун» (таблица 3.1.2).
Результаты исследований (таблица 3.1.2) показывают, что качественный состав фракций белкового комплекса зерен овса не зависит от сорта. Фракционный состав зерен овса представлен альбуминами, проламинами, глютелинами и глобулинами. Установлено, что высокомолекулярные белки (альбумины и глобулины) преобладают в зернах пленчатого овса сорта «Скакун», их массовая доля составляет 39,2±2,4 %, что в 1,4 раза больше содержания этих же фракций в зернах овса сорта «Сибирский голозерный».
Овес голозерный характеризуется наличием глютелинов (их массовая доля составляет 47,4±2,8 %). Содержание глютелинов у пленчатого сорта овса ниже по сравнению голозерным сортом овса на 32,9 %. Массовая доля менее ценной фракции – проламинов – в зернах овса низкое по сравнению с другими белковыми фракциями. Так, массовая доля проламинов в зернах пленчатого овса сорта «Скакун» составляет 15,2±0,9 %, а в зернах овса сорта «Сибирский голозерный» – 13,3±0,8 %. Следует отметить, что основными запасными белками зерен овса являются глютелины и глобулины.
Несмотря на то, что аминокислотный состав белковых фракций семян злаков в настоящее время изучен довольно подробно, в научно-технической литературе недостаточно информации об аминокислотном составе белков, локализованных в зернах пленчатого овса сорта «Скакун» и зернах голозерного овса сорта «Сибирский голозерный». Эмпирическим путем установлено, что массовая доля сырого протеина выше у сорта «Сибирский голозерный» в сравнении с пленчатым овсом. Результаты изучения аминокислотного состава зерен пленчатого и голозерного овса представлены в таблице 3.1.3.
Полученные результаты показывают, что содержание практически всех аминокислот в зернах овса различных сортов отличается. Из таблицы 3.1.3 очевидно, что белки зерен голозерного и пленочного овса характеризуются полным комплексом незаменимых аминокислот, следовательно, относятся к полноценным белкам. Отмечено высокое содержание аспарагиновой (0,91-1,43 %) и глутамино-вой (2,63-3,96 %) кислоты, фанилаланина (0,62-0,96 %), аргинина (0,59-1,12 %) и лейцина (0,77-1,18 %). Кроме того, показано, что по количественному составу аминокислот зерна голозерного овса превосходят зерна пленочного овса примерно на 33,9 %. Сорт «Сибирский голозерный» является лидером по содержанию свободных аминокислот, их массовая доля на 32 % превышает массовую долю свободных аминокислот в пленчатом сорте овса. Наибольший интерес у исследователей вызывает содержание незаменимых аминокислот. Результаты показали, что сорт голозерного овса по содержанию незаменимых аминокислот превосходит пленчатый сорт овса. Так, отношение суммы незаменимых аминокислот к общему содержанию аминокислот в зернах пленчатого овса сорта «Скакун» составляет 30,1 %, а в зернах голозерного овса сорта «Сибирский голозерный» – 30,6 %.
Белки играют важнейшую роль в жизнедеятельности организмов. Биологическая ценность белка определяется сравнением суммарных свойств данного белка с наиболее полноценными, хорошо усвояемыми белками, такими, например, как белок куриного яйца и казеин коровьего молока. Биологическая ценность белка зависит от его физико-химических и других свойств, аминокислотного состава, в том числе содержания незаменимых аминокислот, и степени усвоения белка живым организмом.
Биологическая ценность пищевых компонентов (белков, жиров и углеводов) исследуется опытным путем с использованием животных и человека. Если принять за идеальный белок по аминокислотному составу альбумин куриного яйца, то согласно результатам исследования (таблица 3.1.3) биологическая ценность белка зерен овса сорта «Сибирский голозерный» составляет примерно 72 %.
Таким образом, в результате изучения химического состава зерен пленчатого овса сорта «Скакун» и зерен голозерного овса сорта «Сибирский голозерный» установлено, что зерна голозерного овса по массовой доле белка превосходят зерна пленчатого овса, а также являются лидером по содержанию незаменимых и незаменимых аминокислот. На основании вышеизложенного для дальнейших исследований выбрали голозерный овес сорта «Сибирский голозерный».
Разработка метода очистки и изучение свойств белкового концентрата, выделенного из зерен овса посевного
С целью более полной очистки белкового концентрата, полученного из зерна овса, от низкомолекулярных фракций применяли дополнительную очистку методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ), элюируя белок в градиенте концентраций хлористого натрия. Осуществляли пять последовательных циклов ОФ-ВЭЖХ и определяли молекулярно-массовое распределение белков в очищенном белковом концентрате. Полученные результаты представлены на рисунках 3.4.1-3.4.2.
В результате анализа результатов, представленных на рисунках 3.4.1-3.4.2, сделали вывод о том, что оптимальной кратностью очистки белкового концентрата, полученного из зерна овса, методом ОФ-ВЭЖХ является 4 цикла очистки. Дальнейшее увеличение количества циклов очистки не сопровождается повышением количества высокомолекулярных фракций.
При выбранном количестве циклов ОФ-ВЭЖХ суммарное содержание высокомолекулярных фракций (50,0-120,0 кДа) в белковом концентрате, полученном из зерна овса щелочной экстракцией, составляет 72,7 %, суммарное содержание низкомолекулярных фракций (15,0-49,0 кДа) – 27,3 %. В белковом концентрате, полученном из зерна овса кислотной экстракцией, суммарное содержание высокомолекулярных фракций составляет 72,9 %, содержание низкомолекулярных фракций – 27,1%. Для белковых концентратов, полученных из зерен овса щелочной и кислотной экстракцией, изучали физико-химические, функционально-технологические свойства, биологическую активность и показатели безопасности. Физико-химические свойства белковых концентратов из зерна овса отражены в таблице 3.4.1.
Данные таблицы 3.4.1 свидетельствуют о том, что белковые концентраты, полученные из зерен овса, характеризуются высоким содержанием белка (86,9-87,6 %), а также высокими значениями обменной энергии (17,5-17,7 МДж/г) и пе-ревариваемости (91,7-92,5 %).
Значительный научный интерес представляет изучение пептидного профиля белкового концентрата из зерен овса (таблица 3.4.2). Результаты изучения пептидного профиля белкового концентрата свидетельствуют о том, что содержание высокомолекулярных фракций (50,0-120,0 кДа) в белковом концентрате, полученном из зерен овса щелочной экстракцией, составляет 72,7 %, суммарное содержание низкомолекулярных фракций (15,0-49,0 кДа) – 27,3 %. В белковом концентрате, полученном из зерен овса кислотной экстракцией, суммарное содержание высокомолекулярных фракций составляет 72,9 %, содержание низкомолекулярных фракций – 27,1 %.
Важной характеристикой белковых концентратов, полученных из зерен овса, является их аминокислотный профиль, определяющий биологическую ценность. Результаты изучения аминокислотного состава белковых концентратов, полученных из зерен овса, приведены в таблице 3.4.3.
Согласно данным, представленным в таблице 3.4.3, белковые концентраты, полученные из зерен овса методами щелочной и кислотной экстракции, характеризуются высоким содержанием незаменимых аминокислот: лейцина (6,85-6,89 г/100 г продукта), валина (5,98-6,03 г/100 г продукта), лизина (4,84-4,86 г/100 г продукта), фенилаланина (4,65-4,68 г/100 г продукта), треонина (3,76-3,81 г/100 г продукта), изолейцина (3,92-3,96 г/100 г продукта) и метионина (2,60-2,65 г/100 г продукта).
Далее изучали функционально-технологические свойства белкового концентрата из зерен овса. Функционально-технологические свойства продукта представляют собой широкий спектр физико-химических характеристик, определяющих его поведение в многокомпонентных пищевых системах. Эти свойства проявляются при технологической обработке продуктов. На основе знания технологических свойств отдельных компонентов возможно улучшать технологию продуктов и управлять их качеством.
Из функционально-технологических свойств белкового концентрата, полученного из зерен овса, интерес представляет изучение таких характеристик, как растворимость, водоудерживающая способность (ВУС), жироудерживающая способность (ЖУС) и пенообразующая способность.
Водоудерживающая способность – способность продукта удерживать в своем составе воду без водоотделения. Жироудерживающая способность характеризует способность продукта адсорбировать и удерживать жир. Пенообразующая способность – свойство продукта образовывать при перемешивании пену.
Растворимость белка в наибольшей степени зависит от присутствия некова-лентных взаимодействий: гидрофобных, электростатических и водородных связей. Белки с высокой гидрофобностью эффективно взаимодействуют с липидами, белки с высокой гидрофильностью – с водой. Поскольку белки одного типа имеют одинаковый по знаку заряд, они отталкиваются, что способствует их растворимости. Соответственно, в изоэлектрическом состоянии, когда суммарный заряд белковой молекулы равен нулю, а степень диссоциации минимальна, белок обладает низкой растворимостью, даже может скоагулировать. Растворимость белковых веществ зависит от таких факторов, как активная кислотность, температура окружающей или реакционной среды, ионная сила раствора.
Результаты изучения растворимости белковых концентратов, выделенных из зерен овса различными способами, представлены на рисунке 3.4.3, из которого следует, что белковый концентрат, полученный из зерен овса методом кислотной экстракции, обладает большей растворимостью по сравнению с белковым концентратом, полученным из зерен овса методом щелочной экстракции. У белкового концентрата, полученного щелочным способом, наблюдается полимодальное распределение значений растворимости с максимумами для значений pH, равными 3,0 и 8,0. Для белкового концентрата, полученного методом кислотной экстракции, наблюдается четкий оптимум растворимости при активной кислотности от 5,0 до 6,0 (растворимость приблизительно равна 50%).
Изучение биологической ценности обогащенного творожного продукта для спортсменов «Энергия Сибири»
В главе 3 диссертационной работы показано, что творожный продукт, обогащенный белковым концентратом из зерен овса посевного, характеризуется высоким содержанием белка (23,5 %), что позволяет рекомендовать его для питания лиц, занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни. Важным показателем продуктов спортивного питания является биологическая ценность, то есть содержание аминокислот, особенно незаменимых, и таких микронутриентов, как витамины и минеральные вещества.
В природе существует много аминокислот, но всего 22 аминокислоты участвуют в построении живого организма и обмене веществ, восемь из которых являются незаменимыми и должны поступать в живой организм с пищей. Особенно это важно для спортсменов в связи с увеличением скорости обмена веществ в процессе тренировок. В этой связи изучали аминокислотный состав обогащенного творожного продукта. Полученные результаты представлены в таблице 4.3.1.
Анализ результатов, представленных в таблице 4.3.1, свидетельствует о том, что творожный продукт, обогащенный белковым концентратом из зерен овса, содержит все незаменимые аминокислоты в достаточном количестве. Так, содержание лейцина в творожном продукте составляет 1,92 г/100 г продукта, содержание валина – 1,57 г/100 г, содержание лизина – 1,28 г/100 г, содержание фенилаланина – 1,22 г/100 г. Кроме того, следует отметить высокое содержание в продукте таких заменимых аминокислот, как глутаминовая (4,95 г/100 г продукта) и аспара-гиновая (2,35 г/100 г продукта) кислоты.
Витамины являются важнейшим компонентом в спортивном питании в связи с тем, что они влияют на энергетический обмен и синтез белка. При соблюдении сбалансированного питания необходимое количество витаминов синтезируется в организме самостоятельно.
При повышенных физических нагрузках процессы метаболизма ускоряются и образующегося количества витаминов в живом организме спортсмена недостаточно. Поэтому люди, занимающиеся спортом, должны увеличить потребление витаминов с пищей. Результаты изучения витаминного состава обогащенного творожного продукта для питания спортсменов приведены в таблице 4.3.2.
Из таблицы 4.3.2 следует, что творожный продукт «Энергия Сибири» обогащен водорастворимыми витаминами группы В. Максимальное содержание отмечено для витамина РР (1,33 мг/100 г продукта) и витамина В6 (0,75 мг/100 г продукта). Потребление 100 г творожного продукта позволяет удовлетворить суточную потребность организма в витамине В12 на 66,7 %, в витамине В1 – на 24,6 %, в витамине В5 – на 18,8 %. Витамин В12 регулирует процесс кроветворения, процесс трансметилирования холина, метионина, креатина, нуклеиновых кислот и нуклеотидов, способствует повышению биологической ценности растительных рационов. Витамин РР благотворно сказывается на жировом обмене, содействует нормальному росту тканей, уменьшает уровень холестерина в крови, принимает участие в превращении жиров и сахара в энергию. Достаточное количество витамина РР в организме человека защищает его от гипертонии, диабете, тромбозов, сердечно-сосудистых заболеваний. Витамин В6 принимает участие в синтезе гемоглобина и белковом обмене. Витамин B1 в организме человека играет значительную роль в обменных процессах воды, жиров, углеводов и минеральных солей. Обеспечивает нормальный рост и развитие основных систем организма (сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной). Витамин В5 входит в состав многих ферментов, необходим для обмена аминокислот, углеводов и жиров, а также синтеза жизненно-важных жирных кислот, гистамина, гемоглобина, аце-тилхолина, холестерина.
Диетологи выделяют ряд минеральных веществ, без которых продукты спортивного питания являются не полноценными. В продуктах должны присутствовать соли кальция, так как для усвоения организмом спортсменов большого количества белка, который присутствует в продуктах питания спортивного назначения, необходимо потреблять в два раза больше кальция. Недостаток кальция может привести к нарушению минерального и гормонального баланса. Также важным компонентом в питании спортсменов являются соли натрия и калия, участвующие в процессе энергообмена. В процессе тренировок спортсмен теряет большое количество этих солей. Цинк и магний усиливают концентрацию анаболических гормонов, но их содержание должно быть минимальным, так как в больших количествах они токсичны. Результаты изучения содержания минеральных веществ в творожном продукте, обогащенным белковым концентратом из зерен овса посевного, отражены на рисунках 4.3.1-4.3.2.
Результаты, представленные на рисунке 4.3.1, позволили сделать вывод о том, что из макроэлементов в обогащенном творожном продукте преобладают кальций (517 мг/100 г продукта), фосфор (271 мг/100 г продукта) и калий (250 мг/100 г продукта). Творожный продукт, обогащенный белковым концентратом из зерен овса, характеризуется высоким содержанием таких микроэлементов, как железо (2,1 мг/100 г продукта) и марганец (1,4 мг/100 г продукта).
Соединения фосфора играют важную роль в биологических системах. Этот элемент входит, например, в состав фосфатных групп молекул РНК и ДНК, ответственных за биосинтез белков и передачу наследственной информации. Он входит также в состав молекул аденозинтрифосфата (АТФ), при помощи которых запасается энергия в биологических клетках. Железо является активатором многих каталитических процессов в организме и участвует в транспортировке газов кровью. Марганец в организме образует металлокомплексы с белками, нуклеиновыми кислотами, АТФ, АДФ, отдельными аминокислотами. Содержат марганец метал-лоферменты аргиназа, холинэстераза, фосфоглюкомутаза, пируваткарбоксилаза.
Из рисунка 4.3.2 следует, что при употреблении 100 г обогащенного творожного продукта удовлетворяется суточная потребность организма в таких минералах, как кремний (на 118,3 %), марганец (на 70,0 %), кальций (51,7 %), фосфор (33,9 %), магний (19,3 %).
Таким образом, установлено, что творожный продукт, обогащенный белковым концентратом из зерен овса посевного, характеризуется сбалансированным аминокислотным, витаминным, макро- и микроэлементным составом, что позволяет рассматривать его в качестве функционального продукта питания для лиц, активно занимающихся спортом.