0,96; 2,2; 0,7; 1,7 - Соответственно количество энергии, выделяемой при расщеплении 1 г белков и углеводов, жиров, органических кислот, алкоголя, кДж/г.
Пищевую ценность рассчитывают обычно в г на 100 г продукта. Для оценки вклада того или иного пищевого вещества в удовлетворение суточной потребности человека рекомендуется пользоваться «Нормами физиологической потребности в пищевых веществах и энергии».
Суточная потребность в энергии для условного «среднего» взрослого, занятого легким физическим трудом человека (18– 29 лет) (ккал/кДж) составляет 2450/586, в том числе: в белках – 73 г, жирах – 83 г, усвояемых углеводах – 365 г, в том числе моно-и дисахаридах – 50 –100 г, минеральных веществах (мг): Fe – 14, J – 0, 15, Са - 800, Mg - 400, Р - 1200, Zn -15; витаминах: А (ретиноловый эквивалент) — 900 мкг; тиамине (В1) — 1,3 мг; рибофлавине (В2) — 1,5 мг; пиридоксине (В6) — 1,9; пантотеновой кислоте (В3) — 7,5 мг; фолацине (В9) — 200 мкг; кобаламине (В12) — 3 мкг; аскорбиновой кислоте (С) — 7 мг; D — 2,5 мкг; токофероле (Е), токофероловый эквивалент —9 мг; ниацине (РР), ниацино-вый эквивалент — 16 мг.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что роль хлебобулочных изделий в удовлетворении потребностей взрослого человека в указанных витаминах весьма существенна. Так, она покрывается в витамине В, на 54,3 %: В2 - 18,7; В3 -25,1: В6-38,8; В9 - 37,0; Е - 76,1; РР —47,7 % и т.д. Степень удовлетворения потребности в витамине В2 низкая. В связи с этим при обогащении изделий витаминами необходимо учитывать в них долю рибофлавина.
В табл. 5 приведен состав основных пищевых веществ для различных групп хлебобулочных изделий.
Таблица 5 - Состав хлебобулочных изделий
Продукт |
Состав, г/100 г продукта |
Соотношение белки, жиры, углеводы (в частях) |
||
белки |
жиры |
углеводы |
||
Хлеб: из ржаной муки из смеси ржаной и пшеничной муки из пшеничной муки
Булочные и сдобные изделия: |
4,7-6,5 5,3-7,3
7,6-8,3
6,5-8,3 |
0,7-1,1 0,8-1,2
0,6-1,3
1,0-12,1 |
40,0-49,8 40,3-16,4
42,0-52,3
51,4-60,0 |
1:0,2:(6,2-10,0) 1:0,2:(5,8-10,2)
1:0,1:(5,2-6,9)
1:(0,1-1.5): (6,6–9,2) |
На долю углеводов приходится 60–70 % пищевого рациона. Из них около 52–66% потребляется с зерновыми продуктами. Углеводы как эссенциальные компоненты не только определяют основной энергетический гомеостаз организма, но необходимы для биосинтеза многих углеродсодержащих полимеров.
Среди полисахаридов (крахмал, декстрины, гликогены) наибольшее значение в питании человека имеет крахмал растительных продуктов. Среднее содержание крахмала во ржи и пшенице составляет 60-75 %.
Хлебобулочные изделия из пшеничной хлебопекарной муки высшего и первого сортов перегружены легкоусвояемыми углеводами. Для снижения энергетической ценности таких изделий в их состав вводят структурные полисахариды растительных клеток (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества), лигнин. Наличие пищевых волокон в хлебе важно для больных, страдающих ожирением. Повышенная сорбционная способность волокон снижает содержание в пищеварительном тракте ионов свинца, кадмия и др.
В 100 г ржаного хлеба содержится около 5 % пищевых волокон, а в пшеничном, из хлебопекарной муки высшего сорта, в 2 раза меньше. В хлебе, приготовленном из смолотого пшеничного зерна без отбора отрубей, содержится свыше 8,5 % пищевых волокон (табл. 1.6). С хлебом человек потребляет не более 10г пищевых волокон. Повседневный рацион человека должен содержать около 25–40 г пищевых волокон, но не превышать 60 г в день.
Таблица 6 - Содержание пищевых волокон
Хлеб |
Массовая доля г/100г |
|||
пищевые волокна |
не целлюлозные полисахариды |
целлюлоза |
лигнин |
|
Пшеничный из муки высшего сорта Из ржаной обдирной муки Из цельносмолотой (без отбора отрубей) |
2,7
5,1
8,5 |
2,0
3,6
6,0 |
0,7
1,3
1,3 |
следы
0,2
0,1 |
Хлеб из муки высоких выходов почти полностью удовлетворяет потребность организма человека в пищевых волокнах и рекомендуется людям, страдающим сердечнососудистыми заболеваниями. Изделия с повышенным содержанием пищевых волокон рекомендуются также при атонии кишечника, ожирении, сахарном диабете, для профилактики этих заболеваний у населения в регионах с неблагополучными экологическими условиями проживания.
Пищевая ценность хлеба определяется не только его энергетической ценностью, но и составом и усвояемостью минеральных веществ, роль которых в организме трудно переоценить. Они участвуют во всех физиологических и биохимических процессах –в создании живого белка, в построении костной ткани, в ферментативных и обменных процессах. «Пища, не содержащая минеральных солей, ведет к медленной голодной смерти», — писал в прошлом столетии русский гигиенист Ф. Ф. Эрисман.
Такие недуги и болезни современного человека, как потеря аппетита, похудание, сердечнососудистые, онкологические и другие заболевания, врачи связывают в большей степени с минеральным голоданием.
В состав минеральных веществ зерна хлебных злаков входят многие элементы, однако сточки зрения пищевой ценности хлеба наибольшее значение имеют кальций, фосфор, магний и железо. Суточная потребность организма в кальции составляет 800 – 1000 мг; в фосфоре – 1000 –1500; в магнии – 300 –500; в железе – 15 мг. Следует учитывать, что потребность в них возрастает у женщин в период беременности и кормления детей грудным молоком, у детей и подростков – в период роста организма.
Хорошая усвояемость минеральных веществ, содержащихся в хлебе, зависит прежде всего от соотношении кальция, фосфора и магния. Дело в том, что от 60 до 80 % фосфора в зерне представлено в виде соединений фитиновой кислоты, которая не только не усваивается организмом, но и со многими минеральными веществами (в том числе с кальцием, магнием, железом) образует неусвояемые нерастворимые соединения. Если благоприятное для усвоения организмом соотношение кальция и фосфора в пище составляет от 1:1,5 до 1:2, то за счет связывания кальция это соотношение снижается у зерна ржи до 1:5, а у зерна пшеницы – до 1:7,5.
В среднем за счет хлеба суточная потребность и кальции удовлетворяется на 10 –20 %, в фосфоре и железе – на 33–38 %. Наблюдается явная недостаточность кальция. Содержание минеральных веществ в хлебе, зависит от вида зерна; сорта и выхода муки; технологии приготовления хлеба; применения добавок; качества воды, используемой на замес теста. Минеральная ценность ржаного хлеба выше, чем пшеничного, благодаря большему содержанию и лучшему соотношению в нем таких элементов, как кальций и железо.
Больше минеральных веществ содержится в хлебе из муки, смолотой из зерна без отбора отрубей и из муки высоких выходов. Это связано с тем, что минеральные вещества сконцентрированы я основном в оболочке, алейроновом слое и зародыше зерна. При сортовом помоле эти части зерна удаляют. И все же хлеб из муки любых выхода и сорта нуждается в обогащении кальцием, а хлеб из пшеничной муки высшего сорта – и в обогащении железом. Например, в пшеничном хлебе из муки, смолотой из зерна без отбора отрубей, железа в 5 раз больше, чем в хлебе из муки высшего сорта. Фосфора в хлебе хотя и много, но значительная его часть находится в составе соединений фитиновой кислоты. Часть его высвобождается за счет действия фермента муки фитазы, гидролизующей фитиновую кислоту до фосфорных соединений.
Весьма полезен высокоминерализованный хлеб с добавлением отрубей (хлеб барвихинский и зерновой из пшеничной муки высшего сорта и дробленого пшеничного зерна с частицами размером до 2 мм).
Некоторые диетические сорта хлеба готовят с применением пшеничных отрубей (размер частиц 0,5-1,0 мм), которые содержат витамины группы В, токоферолы, минеральные вещества, в частности усвояемое железо.
Для того чтобы минеральные вещества, а также витамины и белки, содержащиеся в отрубях, лучше усваивались организмом человека, отруби необходимо дополнительно измельчать. Так. например, изделия, полученные из пшеничной муки, содержащей 20-25 % тонкоизмельченных отрубей, содержат в 2,6 раза больше железа, в 2,5 - калия по сравнению с батонами и булками из муки высшего copra.
Хлеб с зародышем зерна пшеницы полезен не только здоровым людям, но и как диетический продукт рекомендуется больным людям, страдающим атеросклерозом, пеллагрой и различными заболеваниями обмена веществ. Кроме питательных веществ зародыш зерна содержит фермент фитазу, способствующую сохранению минеральных веществ в доступном для организма виде.
Для обогащения хлеба кальцием используют различные добавки: пищевой мел (0,3–0,5 %), глюконат кальция, обогатитель минеральный «Кальциевый» .
Наиболее эффективно добавление в тесто сухого обезжиренного молока, в котором кальций находится в наиболее легко усвояемой человеческим организмом форме. Кроме того, в тесто рекомендуется добавлять кислый фосфат кальция и молочную сыворотку.
Сухое обезжиренное молоко входит в рецептуру следующих изделий: в хлеб городской и белорусский, в булочки «Октябренок» и «Колобок» и др. Эффективность применения высокобелковых молочных продуктов заключается не только в улучшении аминокислотного состава изделий, но и в повышении доли кальция и витамина В2, при этом соотношение кальций : фосфор смещается в оптимальную для организма человека сторону.
Значительно повышает содержание минеральных веществ, а также белков и витаминов использование в хлебе 10–25 % от массы муки молочной сыворотки взамен части воды. Молочная сыворотка включена в рецептуру хлеба житного из муки ржаной обширной, булки крестьянкой и булочки с молочной сывороткой, выпекаемых из муки первого сорта, и др.
Обогащение хлебобулочных изделий железом также актуально из-за участившихся случаев железодефицитной анемии, вызванной ухудшением экологической обстановки в стране. Повысить содержание железа в хлебе можно либо соответствующим изменением помола, либо добавлением солей, например 0,005 % от массы муки сульфата железа к муке высшего сорта. Для этих же целей НПО «РосбиотехМоби» (г. Обнинск) предложило добавку «Гемобин» (ТУ 9358-001-10837785–96). Преимущества этой добавки состоят в том, что она получена из крови высших животных и содержит натуральное гемовое железо в той же форме, в которой оно входит в состав миоглобина и гемоглобина. Структура гема у человека и высших животных идентична. Созданная природой натуральная гемовая форма (Fe2+) и имеющиеся в организме человека физиолого-биохимичсские механизмы усвоения экзогенного и реутилизации эндогенного железа определяют высокую биологическую доступность (Fe2+) «Гемобина» (более 80 %), быстрый и выраженный противоанемический эффект.
Для повышения пищевой ценности хлеба также используют такие ингредиенты, как фосфатидные концентраты, солодовые ферментные препараты и солевые смеси. На хлебопекарных предприятиях при изготовлении хлеба из муки нормального или пониженного качества рекомендуется использовать солевые смеси, например хлорид натрия, обогащенный фторидом натрия и сульфатом железа.
Для профилактики эндемического зоба целесообразно обогащать хлеб йодом, используя химически чистый иодид калия, или богатую йодом морскую капусту, или йодказеин. На основе препаратов йода разработаны следующие изделия: хлеб пшеничный с морской капустой, хлеб ржаной с морской капустой, хлеб селовецкий, хлеб пшеничный йодированный и др.
Употребление изделий, обогащенных йодом, рекомендуется при заболеваниях щитовидной железы, сердечнососудистой системы, а также для профилактики этих заболеваний, особенно в пожилом возрасте.
Учитывая крайне неблагоприятные последствия дефицита микронутриентов для здоровья детей и взрослых, институт РАМН совместно с ЗАО «Валетек-продимпэкс» предложил для хлебопекарной промышленности ряд обогатителей, включающих витамины группы В, фолиевую кислоту, β-каротин, железо, йод: 0,2%-ный 6-каротин в растительном масле; соль пищевую йодированную с содержанием йода 40±15мкг/г; витаминно-минеральные обогатители «Валетек», представляющие смесь витаминов В,, В2, В6, РР, фолиевой кислоты, железа и кальция с пшеничной мукой, сахаром или крахмалом и обеспечивающие высокую стабильность витаминов в процессе производства и хранения хлебобулочных изделий. Потребление взрослым человеком 2 г обогатителей «Валетек» на 60–80 % удовлетворяет суточную потребность организма в витаминах группы В и на 40–50 % – в железе.
Вкус хлеба в большой степени зависит от качества поды, используемой при замесе теста, а также от содержания в ней минеральных солей. Известно, что дистиллированная и мягкая артезианская вода содержит мало солей. При обогащении хлеба минеральными веществами необходимо знать исходную жесткость воды, зависящую от содержания солей кальция и магния.
Минерализацию воды осуществляют добавлением чистых реагентов, соленой воды, электрообработкой. Наибольшее распространение получил метод, основанный на дозировании в Е.оду концентрированных растворов солей или минерализующих добавок в виде таблеток. Промышленность выпускает стандартные наборы таких добавок для питьевой воды, включающие, например, карбонат кальция, хлорид и бикарбонат натрия и др. Их расход составляет 120–150 мг на 1 дм3 воды. Воду можно не только минерализовать, но придавать ей лечебные свойства, добавляя морскую соленую воду, предварительно очищенную и обеззараженную.
На основе всего вышеизложенного можно сделать вывод, что хлеб для организма человека является основным источником энергии, растительных белков, углеводов, удовлетворяет в некоторой степени потребность в кальции, магнии, железе, в витаминах группы В и РР, пищевых волокнах. Однако, качество белка хлебобулочных изделий следует повышать путем включения в их рецептуру дополнительных компонентов, содержащих наиболее дефицитные аминокислоты - лизин и треонин, улучшать соотношение между минеральными веществами - кальцием и фосфором, кальцием и магнием, витаминизировать муку или полуфабрикаты, обогащать их растительными волокнами, содержащимися в продуктах переработки зернового сырья, во фруктовых или овощных порошках и др.
Учитывая роль хлеба в рационе питания населения Украины, необходимо решать проблемы повышения его пищевой ценности. Основные направления повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий приведены ниже.
1 Комплексная переработка зерна, увеличение выхода муки с целью включения в ее состав алейронового слоя и зародыша зерна; использование отрубей при выработке хлеба из муки высших сортов; совершенствование технологии хлеба из муки, смолотой из зерна без отбора отрубей.
2 Увеличение массовой доли белка путем включения в рецептуру компонентов растительного или животного происхождения с повышенным по сравнению с мукой содержанием белка и наиболее дефицитных аминокислот — лизина и треонина.
3 Использование белков из нетрадиционного зернового, бобового и масличного сырья.
4 Повышение минеральной и витаминной ценности хлебобулочных изделий.
5 Обогащение хлеба растительными волокнами путем введения в рецептуру продуктов переработки традиционного промышленного сельскохозяйственного сырья – пшеничных отрубей, фруктовых или овощных порошков; использование резервов зерна – зародышевых хлопьев, биоактивированного зерна, отрубей, муки, полученной из зерна без отбора отрубей.
6 Применение биогенных продуктов – проростков зерна v ростков зерен – носителей микроэлементов, минеральных веществ, протеинов, ферментов, витаминов и пищевых волокон.
7 Применение ферментных препаратов, регулирующих биотехнологические процессы, модифицирующие нативные белки, углеводы, жиры, клетчатку и т.д.
8 Минерализация воды.
С учетом вышеуказанных мер повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий необходимо разрабатывать новые подходы к решению этой проблемы.