Введение В последние годы в жизнь современного человека прочно вошло понятие «бульонные кубики». Это спрессованные концентрированные и обезвоженные мясные (говяжий, куриный), рыбные или овощные бульоны – пищевой концентрат быстрого приготовления, при растворении которого в горячей воде получается готовый бульон. Удобство и быстрота приготовления являются преимуществом этой продукции [1, 2]. Пищевые концентраты транспортабельны и долго хранятся без искусственного охлаждения. В дальнейшем для изготовления бульонных кубиков стали использовать следующие ингредиенты (в порядке убывания по массе): пищевая соль (обычная или йодированная), загустители (мальтодекстрины, модифицированный крахмал), усилители вкуса и аромата, сахар, масло растительное, пищевые ароматизаторы, сушеные овощи (сельдерей, лук, морковь), травы и специи (куркума, петрушка, лавровый лист), красители натуральные (куркума молотая, сахарный
колер), сушеное мясо (курицы или говядины). Незначительное количество порошка мяса придает бульону натуральный запах, т. е. выполняет роль вкусо-ароматической добавки. Бульонные кубики широко используются в общественном питании при приготовлении заправочных супов и других блюд на предприятиях экспресс-обслуживания [3]. Для торговой сети сухие супы и бульоны выпускают либо в насыпном виде, либо в виде бульонных кубиков. Сравнение натуральных бульонов с блюдом, приготовленным из «бульонных кубиков», показывает, что их состав имеет принципиальные отличия. Жир, который содержится в бульоне из кубиков, имеет растительное происхождение (пальмовое и подсолнечное масла). Цвет бульона достигается за счет красителей (сахарный колер Е150, экстракт паприки Е160с, куркума Е100 и другие). Также в бульонных кубиках содержатся ароматизаторы (натуральные или идентичные натуральным), усилители вкуса и аромата (глутамат натрия Е621, инозинат натрия Е631, 5’-гуанилат натрия 2-замещенный Е627). При этом практически полностью отсутствуют микроэлементы и витамины. По мнению некоторых исследователей бульонные кубики являются искусственно созданной «пищей», представляющей собой смесь сухих ингредиентов [4]. На этикетке такой продукции часто указано, что продукт произведен «без добавления консервантов», хотя в этом содержится определенное лукавство, т. к. пищевая соль сама по себе обладает консервирующими свойствами. Пищевая и энергетическая ценность некоторых бульонных кубиков различных производителей, присутствующих на российском рынке, представлены в таблице 1. При приготовлении бульона из пищевого концентрата на 1 л воды вносится 1–2 бульонных кубика (10–20 г). Пищевая ценность готового бульона уменьшается в 50–100 раз. Данные научно-технической литературы свиде- тельствуют о практически полном отсутствии в бульонных кубиках микронутриентов (витаминов, макро- и микроэлементов, биологически активных веществ) [5, 6]. Исключение составляет продукция, в рецептуру которой включена йодированная соль (около 80 % в сухой смеси), поэтому в питании населения некоторых стран (Гаити, Сенегал) сухие приправы и бульонные кубики стали важным источником йода [7, 8]. Имеется также положительный опыт обогащения бульонных кубиков железом (в форме пирофосфата железа) в Нигерии [6, 9]. В России бульонные кубики широко используются в питании малоимущего населения. Они заменяют дорогие натуральные продукты различного рода «заменителями» из-за их низкой стоимости и доступности [10, 11]. «Заменители» широко применяются в общественном питании для сокращения времени приготовления блюд, а также в питании студенческой молодежи [1, 2, 12]. Учитывая крайне низкое содержание незаменимых микронутриентов в этой группе продуктов, а также широкое распространение полигиповитаминозных состояний у различных групп населения, возникает целесообразность технологической модификации
такого рода изделий через обогащение витаминами и микроэлементами [13–15]. Недостаток в рационе питания населения витаминов группы В является приоритетной проблемой в России. Дефицит витаминов группы В у взрослого и детского населения обнаруживается чаще, чем витаминами А, Е и С [15]. Дефицит витамина В2, оцениваемый по концентрации в крови, обнаруживается у значительного количества обследованных: диапазон 25-75-й перцентиль находится на уровне 30–50 % [15]. В рационе практически половины взрослых жителей Омска (47,5–49,7 %) был выявлен недостаток витаминов В1 и В6 [16]. Уровни потребления витаминов В1, В2, РР, фолатов в рационе питания подростков Омской области также не достигают рекомендуемых
величин [17]. Недостаток витаминов группы В,
оцениваемый по их экскреции с мочой, обнаруживается у детей дошкольного и школьного возраста еще чаще. Дефицит витамина В1 имеет место у 61 % обследованных детей, витамина В2 – у 33 %, витамина В6 – у 73 %. Лишь 23 % обследованных детей были обеспечены всеми исследованными витаминами, тогда как их недостаток обнаруживается у 30 % детей [18]. К группе риска развития дефицита витаминов группы В относится население с низкими доходами, для которых характерно недостаточное потребление мясных и молочных продуктов, рыбы. Они являются источниками этих витаминов и железа. Восполнение недостаточного потребления вита- минов и минеральных веществ с пищей производят путем обогащения рациона незамени- мыми микронутриентами. Включение в рацион обогащенных пищевых продуктов массового потребления (спроса) промышленного произ- водства является физиологичным способом обогащения рациона населения витаминами, не требующим изменения пищевых привычек. Учитывая, что у большинства населения имеется мультимикронутриентная недостаточность (недоста- ток одновременно нескольких витаминов и минеральных веществ), а в организме существуют межвитаминные метаболические взаимосвязи, пред- почтительным является обогащение рациона не отдельными микронутриентами, а комплексом функ- ционально связанных витаминов группы В [19, 20]. Проблему улучшения обеспеченности населе- ния витаминами решают посредством регламенти- рованного законом обогащения витаминами пищевой продукции. Примером может служить обязательное обогащение муки витаминами группы В (В1, В2, В6, РР, В9) и железом в США и Канаде, а также в странах СНГ. Целью обязательного обогащения продуктов питания является увеличение потребления микронутриентов для достижения адекватного уровня. Ликвидация дефицита микронутриентов является чрезвычайно острой проблемой для
Таблица 1. Пищевая и энергетическая ценность куриных бульонных кубиков Table 1. Nutritional and energy value of chicken bouillon cubes
Пищевое вещество
Содержание в 100 г «Кнорр» «Галина Бланка» «Магги» Белок, г 7,0 4,0 0,6 Жиры, г 8,5 9,5 9,1 Углеводы, г 75 21 24 Энергетическая ценность, ккал 205 190 205 Масса 1 кубика, г 10 10 9
299
Шатнюк Л. Н. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2 С. 296–305
многих стран. В России она обозначена в качестве приоритетной задачи в Постановлении Правительства Российской Федерации «Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации». Однако в РФ отсутствует законодательно принятое обязательное обогащение пищевой продукции. Витаминизацию своей продукции в порядке инициативы осуществляют изготовители. На основании вышесказанного в качестве продукта-носителя витаминов группы В и железа были выбраны бульонные кубики. Технологическая модификация различных видов пищевых продуктов с целью обогащения микронутриентами производится путем добавления в процессе производства витаминов и минераль- ных веществ или их смесей. Экономически целесообразным, надежным и одновременно простым способом обогащения является использование готовых смесей микронутриентов – витаминноминеральных комплексов (ВМК премикс) промышленного изготовления [13, 21]. Согласно ГОСТ Р 58040-2017 «Комплексы витаминно-минеральные. Общие технические усло- вия» применение премиксов повышает точность дозировки добавляемых в продукт микронутриентов, обеспечивает равномерное распределение обогати- телей в обогащаемом продукте, а также позволяет проводить производственный контроль за внесением
премикса и содержанием входящих в состав ВМК премикса микронутриентов через определение нескольких входящих в состав витаминов и/или минеральных веществ [21]. Целью настоящего исследования было изучение возможности повышения микронутриентной цен- ности сухих пищевых концентратов для приго- товления бульонов за счёт внесения витаминоминерального премикса.
Объекты и методы исследования Объектами исследования стали концентрат пищевой «Бульон сухой со вкусом курицы»
(ООО «Фабрика ароматов «ФАБАРОН», Россия) и витаминно-минеральная смесь «Колос Форте»
(ООО «Технологии здоровья», Россия), содержащая
5 витаминов группы В и железо в форме сульфата. В состав пищевого концентрата «Бульон сухой со вкусом курицы» входят соль пищевая, загустители (мальтодекстрин, модифицированный крахмал), усилители вкуса и аромата (Е621, Е627, Е631), сахар, масла растительные, ароматизатор пищевой «курица», лук сушеный, молоко сухое обезжиренное, регулятор кислотности (лимонная кислота Е330), петрушка сушеная, красители натуральные (Е150с, Е101), куркума молотая, мясо курицы сушеное. В таблице 2 представлены химический состав и пищевая ценность витаминно-минерального премикса «Колос Форте». Витаминно-минеральный премикс вносили в сухую смесь пищевого концентрата в количестве 0,5 %. Для равномерного распределения витаминов по массе концентрата премикс предварительно смешивали с модифицированным крахмалом. Затем подготовленную предсмесь добавляли в сухую смесь пищевого концентрата на стадии введения сухих ингредиентов и тщательно перемешивали. В сухой смеси и приготовленном из него готовом бульоне определяли содержание витаминов В1 и В2. Содержание витамина В1 устанавливали флуорометрически тиохромным методом, витамина В2
– флуорометрическим методом титрования рибофлавинсязывающим белком после проведения кислотно-ферментативного гидролиза [22]. Качество концентрата определяли по органо- лептическим показателям (цвет, запах сухого бульона, вкус и аромат готового бульона).
Таблица 2. Химический состав и пищевая ценность витаминно-минерального премикса Table 2. Chemical composition and nutritional value of the vitamin-mineral premix
Компонент (форма) Содержание, г
в 100 г смеси Витамин В1 (тиамина гидрохлорид) 2,0 Витамин В2 (рибофлавин) 1,8 Витамин В6 (пиридоксина гидрохлорид) 3,0 Ниацин (никотинамид) 18 Фолиевая кислота 0,25 Аскорбиновая кислота* (Е300) 8,5 Fe (железа II сульфат моногидрат) 13 Мальтодекстрин 27 Калорийность, ккал 108
* технологическая добавка. * a technological additive.
Таблица 3. Органолептические характеристики пищевых концентратов Table 3. Sensory properties of food concentrates
Показатель «Бульон сухой со вкусом курицы» «Бульон сухой со вкусом курицы» с добавлением премикса Цвет Желтый с вкраплениями сушеной зелени Желтый с вкраплениями сушеной зелени. Отклонений не выявлено Запах сухого концентрата Яркий запах куриного бульона Яркий запах куриного бульона. Отклонений не выявлено. Вкус и аромат готового бульона Сладко-соленый вкус с ароматом курицы, без посторонних нот Сладко-соленый вкус с ароматом курицы, без посторонних нот. Отклонений не выявлено
300
Shatnyuk L.N. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 296–305
Результаты и их обсуждение Установлено, что введение в рецептуру сухой
смеси пищевого концентрата витаминно-мине- рального премикса не оказывало влияния на
органолептические показатели как сухого концен- трата, так и восстановленного бульона (табл. 3). Полученные аналитические данные по содержанию витаминов в концентратах (табл. 4) свидетельствуют о практически полном отсутствии витаминов В1 и В 2 в необогащенном продукте.
При добавлении витаминно-минерального пре- микса отмечается хорошая сохранность этих микронутриентов, составившая 95–100 %. Дополнительное внесение витаминов группы В в составе витаминно-минерального премикса дало возможность увеличить содержание этих витаминов в одной порции готового бульона (200 мл) до уровня 20–30 % от рекомендуемого суточного потребления, железа – до 19 % (табл. 5). Таким образом, сухая смесь пищевого концентрата с добавлением витаминно-минерального премикса отвечает требованиям ТР ТС 022/2011 и полностью соответствуют критериям обогащенного витаминами и железом пищевого продукта. Полученные результаты целесообразно сравнить с пищевой ценностью истинных бульонов. Бульон (от фр. bouillir) представляет собой жидкий навар из мяса, рыбы или овощей. Первоначально бульонные кубики действительно представляли собой спрессованный концентрированный и обезвоженный мясной (говяжий, куриный), рыбный или овощной
Таблица 4. Аналитически определенное содержание витаминов в бульонных кубиках Table 4. Analytically determined vitamin content in bouillon cubes
Витамин Содержание витамина в 100 г бульонных кубиков без добавления премикса с добавлением премикса В1, мг 0,010 ± 0,001 9,6 ± 2,2 В2, мг 0,040 ± 0,001 10,2 ± 0,4
Таблица 5. Содержание витаминов и степень удовлетворения суточной потребности для взрослых за счет потребления 1 порции бульона, приготовленного из концентрата Table 5. Vitamin content and recommended daily intake for adults in one portion of broth prepared from the concentrate
Микронутриент Содержание витамина в 200 мл бульона (2 кубика на 1 л воды), мг
Степень удовлетворения потребности, %* Витамин В1 0,38 27 Витамин В2 0,40 25 Витамин В6 0,60 30 Ниацин 3,60 20 Фолиевая кислота 0,05 25 Железо 2,60 19
* в соответствии с ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки». *in accordance with Technical Regulation of Customs Union 022/2011 “Food products labeling”. Таблица 6. Пищевая и энергетическая ценность готовых бульонов по базам данных США и Эстонии [23, 24] Table 6. Nutrition and energy value of ready-made broths according to the databases of the USA and Estonia [23, 24]
Пищевое вещество Содержание в 100 г Говяжий бульон Куриный бульон Рыбный бульон Белок, г 0,6–2,0 0,64–2,5 2,3 Жиры, г 0,10–0,22 0,21–1,2 0,8 Углеводы, г 0,04–1,2 0,44–3,5 0 Энергетическая ценность, ккал 4–13,7 6–34,8 16,4 Витамины Витамин В1, мг 0,002–0,030 0,021–0,04 0,03 Витамин В2, мг 0,01–0,09 0,059–0,090 0,08 Витамин В6, мг 0,01–0,06 0,06 0,04 Ниацин, мг НЭ 0,14–0,90 0,219–1,6 1,2 Минеральные вещества Калий, мг 54–185 18–105 144 Кальций, мг 5–8 3–4 3 Натрий, мг 198–372 143–371 156 Железо, мг 0,17–0,27 0,07–0,21 0 Вода, г 95,9–97,6 92,2–97,8 96,6
301
Шатнюк Л. Н. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2 С. 296–305 бульон. Однако позже кубики начали изготавливать из отдельных ингредиентов, но прочно вошедшее в обиход название сохранилось. Пищевая и энергетическая ценность натуральных бульонов представлена в таблице 6. Порция бульона, приготовленного из мяса, птицы или рыбы, содержит белок (2–6 % от рекомендуемого суточного потребления) и жир животного происхождения, минеральные вещества и витамины, экстрактивные азотистые вещества. Как видно из таблицы 6, содержание витаминов группы В в порции бульона (200 мл) составляет 4–10 % от рекомендуемого уровня потребления этих витаминов. Содержание железа не превышает 4 % от рекомендуемого суточного потребления. Содержание калия приближается к 10 % от физиологической потребности. Содержание витаминов группы В в приготовленных из мяса бульонах в 10–20 раз превышает содержание витаминов в блюдах, приготовленных из бульонных кубиков. Таким образом, витаминная ценность порции приготовленного из обогащенного витаминноминеральным премиксом бульона из кубиков (19–30 % от рекомендуемого суточного потребления витаминов и железа) в 2–5 раз выше, чем у бульонов, приготовленных из мяса. Для населения России характерно недоста- точное потребление витаминов группы В, йода и ряда других микроэлементов [14]. Для устранения поливитаминной и микроэлементной недостаточности используют обогащение пищевой продукции недостающими в питании микронутриентами. Эффективность фортификации зависит от правильно выбранного для этих целей пищевого продукта, пищевых привычек и степени охвата населения, используемых форм обогащающих компонентов [25]. Биодоступность железа, оцененная с использование радиоизотопа 57Fe по его включению в эритроциты через 16 дней после 5-дневного периода включения в рацион женщин с дефицитом железа или анемией, из бульонных кубиков, содержащих 2,5 мг железа (в форме пирофосфата), составила примерно 10 % [6]. При этом добавление пирофосфата натрия не увеличивало усвоение этого микроэлемента. Время от времени среди населения и даже медицинских работников возникает недоверие к добавленным витаминам, что тормозит решение проблемы коренного улучшения пищевого статуса и здоровья населения нашей страны. Сравнительное исследование биодоступности витаминов группы В продемонстрировало сопоставимое усвоение натуральных (проросшие зерна квиноа Chenopōdium quīnoa) и синтетических витаминов группы В (В1, В6, В9 и В12), сопровождавшееся увеличением их уровня в сыворотке крови и снижением концентрации гомоцистеина, повышение которого является фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [26, 27]. Использованный для обогащения сульфат железа хорошо растворим в воде и обладает хорошей усвояемостью [28]. Большое содержание в бульонных кубиках поваренной соли наталкивает на ее замену йодированной солью. В настоящее время пищевая промышленность производит бульонные кубики с повышенным содержанием йода [13]. Во многих странах сухие приправы и бульонные кубики, основным ингредиентом которых является йодированная соль, стали важным источником йода [7]. В одном из недавних обследований дошкольников в Гаити была обнаружена вполне приличная медианная концентрация йода в моче – 128 мкг/л. Несмотря на то, что йодированную соль в домохозяйствах при приготовлении пищи не использовали, йод поступал из бульонных кубиков, используемых в каждой семье, на 80 % состоящих из йодированной соли. Бульонные кубики были произведены в соседней Доминиканской республике с использованием качественной йодированной соли [5]. Бульонные кубики, как уже отмечалось, широко используются в питании малоимущего населения, а также в общественном питании [6–9]. В ходе анкетирования было установлено, что бульонные кубики потребляют 31 % опрошенных сту- дентов [12]. Для сравнения: в Бразилии 54,1 % студентов университета используют бульонные кубики почти каждый день [29]. Таким образом, эти концентраты могут быть использованы в качестве носителей микронутриентов, а повышение их микронутриентной ценности можно рассматривать как целевое обогащение пищевых продуктов для отдельных категорий населения. С позиций доказательной медицины на основе анализа 51 исследования было установлено, что, несмотря на гетерогенность анализируемых исследований (различия по обогащаемым продуктам, микронутриентам, дозировке, возрасту участников, продолжительности включения в рацион обогащенных продуктов, различий в базовом рационе питания или исходной обеспеченности микронутриентами), использование в питании обогащенных витамином А, железом, йодом, фолиевой кислотой пищевых продуктов приводит к увеличению концентрации этих микронутриентов в сыворотке крови, снижению частоты выявления анемии на 34 %, уменьшению частоты развития зоба на 74 % и снижению вероятности возникновения дефектов нервной трубки на 41 % [30]. Выводы Ликвидация дефицита микронуориентов в питания населения многих стран мира является проблемой, требующей постоянного и пристального внимания. Для научного сообщества эта проблема является определенным вызовом современности. Много-
302
Shatnyuk L.N. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 296–305 летний опыт свидетельствует о целесообразности обогащения дефицитными микронутриентами про- дуктов массового потребления. Бульонные кубики являются востребованными как предприятиями общественного питания, так и потребителями для домашнего использования. Разработаны пищевые концентраты – бульонные кубики с добавлением витаминно-минерального премикса, содержащего 5 витаминов группы В и железо. Дана сравнительная характеристика пищевой ценности истинных бульонов и порции приготовленного бульона из кубиков, обогащенных витаминно-минеральным премиксом. Показано, что витаминная ценность порции обогащенного бульона из кубиков (19–30 % от рекомендуемого суточного потребления витаминов и железа) в 2–5 раз выше, чем у бульонов, приготовленных из мяса. Повышенная микронутриентная ценность разработанного обогащенного концентрата позволяет рекомендовать его в качестве дополнительного источника витаминов и железа.
Критерии авторства Л. Н. Шатнюк руководила проектом (концепция и дизайн исследования). О. А. Вржесинская определяла витамины В1 и В 2 в продукции, обрабатывала экспериментальные данные, участвовала в
написании статьи. В. М. Коденцова осуществляла подбор литературы и готовила текст статьи.
А. Е. Матвеева проводила выработку обогащенного микронутриентами концентрата и проводила его органолептичекую оценку. Все авторы участвовали в анализе и интерпретации данных и окончательно утвердили рукопись для публикации.
Конфликт интересов Авторы заявляют отсутствие конфликтов интересов.
Contribution L.N. Shatnyuk supervised the project and provided its concept and plan. O.A. Vrzhesinskaya determined the content of vitamins B1 and B2, processed experimental data, and participated in the writing of the article. V.M. Kodentsova selected the scientific literature and prepared the text of the article. A.E. Matveeva produced the fortified concentrate and conducted its sensory evaluation. All the authors participated in the analysis and interpretation of the data and approved the manuscript for publication.
Conflict of interest The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this article.
Журналы КемГУ
Вестник КемГУ. Серия: Гуманитарные и общественные науки
Вестник КемГУ. Серия: Политические, социологические и экономические науки
Вестник КемГУ. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле
СибСкрипт (до 17 февраля 2023 г. – Вестник Кемеровского государственного университета)
Cтратегирование: теория и практика
Foods and Raw Materials
Виртуальная коммуникация и социальные сети
Техника и технология пищевых производств
Молочная промышленность
Сыроделие и маслоделие
Science Evolution
