OAT PROTEIN CONCENTRATE AS PART OF CURD PRODUCT FOR SPORT NUTRITION
Abstract and keywords
Abstract (English):
The industry of sport nutrition is actively developing worldwide and includes a wide range of functional products. Healthy lifestyle is being actively promoted, hence the development of new types of products for athletes. Protein mixtures and amino acid complexes occupy a leading position in this market sector. Nutrition plays an important role in physical training, since athletic activity requires a lot of energy and causes neuro-psychological stress. A standard diet cannot meet the needs of athletes, so this group of people uses fortified foods and biologically active food supplements. Today, sport nutrition is widely represented on the shelves of mass markets. However, most of the products are imported. The qualitative composition of the protein is important in determining its suitability for human diet. Products of animal origin have been a traditional source of protein in the diet and, despite its balanced amino acid composition, still have several disadvantages. Plant sources of protein have recently attracted the interest of scientists and nutritionists. Such products possess sufficient biological potential and are more affordable for production and processing. Oats is actively used in the food industry due to its beneficial properties. The present paper features the biological potential of the curd product fortified with an oat protein concentrate and its role in sport nutrition. The paper introduces a new technology for the production of a curd product fortified with an oat protein concentrate. The finished product contains 23.5% of protein and all essential amino acids, which meets the requirements of sport nutrition. A comparative analysis of the content of amino acids in popular sport nutrition products and the developed curd product proved the competitiveness of the latter. Its biological potential appeared to be not inferior to the characteristics of popular commercial products. The curd product fortified with an oat protein concentrate demonstrated a balanced amino acid, vitamin, macro, and microelement composition, which makes it possible to recommend it as a functional food product for people who are actively involved in sports.

Keywords:
Curd product, oat, vegetable protein, functional product, sports nutrition
Text
Publication text (PDF): Read Download

Введение
Современные потребители все чаще обращают
внимание на состав пищевых продуктов и меняют
свои пищевые пристрастия из-за растущего интереса
к поддержанию и улучшению здоровья. Интенсивно
расширяется производство продуктов функциональ-
ной направленности. Наблюдается тенденция к ис-
пользованию натуральных и цельных растительных
продуктов питания в повседневном рационе питания.
Они обладают не только питательной ценностью, но
и оказывают благоприятное физиологическое воздей-
ствие на организм человека. Кроме того, продукты
растительного происхождения можно использовать
в качестве ингредиентов и пищевых добавок для соз-
дания продуктов различной функциональной направ-
ленности [2].
Особого внимания требует питание спортсме-
нов, так как им нужно сбалансированное питание
из-за интенсивных физических нагрузок [2–5].
Необходимо включать в рацион питания спортсме-
нов продукты, сбалансированные по содержанию
белков с соответствующим аминокислотным про-
филем, углеводов, микроэлементов и витаминов,
для поддержания нормальных физиологических
функций организма и набора мышечной массы [6–8].
Потребляемые ежедневно продукты природного про-
исхождения оказывают регуляторное воздействие на
организм человека и позволяют использовать скры-
тые резервы организма при физической активности
повышенной интенсивности. Поэтому разработка и
создание новых продуктов функционального питания
актуальны для спортсменов [9–12].
С точки зрения питания, при правильном соче-
тании растительные белки могут представить доста-
точное количество незаменимых аминокислот для
обеспечения потребностей организма. Этого можно
достичь использованием растительных компонентов
совместно с белками животного происхождения.
Использование растительного белка способствует
развитию технологических инноваций в производ-
стве функциональных молочных продуктов богатых
белком [13–15].
Хотя белки растительного происхождения
относительно дешевле животных, прямое потре-
бление белков наземных растений в обычном
рационе питания человека все еще довольно ограни-
чено. Сегодня большая часть растительных белков
используется в качестве корма для животных, для
производства функциональных животных белков
из молока, яиц и мяса. Если такое же количество
растительных белков используется непосредственно
для потребления человеком, то для выращивания
продовольственных культур потребуется менее 10 %
площадей для возделывания [17]. Для производства
животных белков требуется примерно в 100 раз боль-
ше воды, чем для производства равного количества
растительных белков [18].
В условиях быстрого роста населения мира про-
довольственная безопасность является глобальной
проблемой в агропродовольственном секторе. Наи-
большего эффекта использование растительных бел-
ков достигнет тогда, когда производство животных
белков достигнет максимальных мощностей для обе-
спечения спроса растущего населения во всем мире.
Переход к более устойчивому производству про-
дуктов питания потребует меньшей зависимости от
продуктов животного происхождения и предоставит
потенциал для агропродовольственной промышлен-
ности в области изучения альтернативных источни-
ков белков [19, 20].
Посевная культура овса активно применяется в
пищевой промышленности благодаря своим полез-
ным свойствам. Ценность белков овса заключается
в составе его белковой части, которая представлена
незаменимыми аминокислотами (метионина, лизина,
валина, триптофана, треонина, лейцина, изолейцина,
фенилаланина) [21]. Белок овса сбалансирован по
аминокислотному составу и практически полностью
усваивается организмом. Диетологи часто рекомен-
дуют включать овес в рацион при заболеваниях нерв-
ной системы, нарушениях сна и в восстановительный
период после болезней, так как он имеет схожий
состав с мышечным белком. Овсяные продукты бла-
гоприятно влияют на деятельность нервной системы,
способствуют нормализации кроветворной системы
организма. Эти факторы важны для питания спор-
тсменов и людей, занимающихся тяжелым физиче-
ским трудом [22, 23].
this group of people uses fortified foods and biologically active food supplements. Today, sport nutrition is widely represented on
the shelves of mass markets. However, most of the products are imported. The qualitative composition of the protein is important
in determining its suitability for human diet. Products of animal origin have been a traditional source of protein in the diet and,
despite its balanced amino acid composition, still have several disadvantages. Plant sources of protein have recently attracted the
interest of scientists and nutritionists. Such products possess sufficient biological potential and are more affordable for production
and processing. Oats is actively used in the food industry due to its beneficial properties. The present paper features the biological
potential of the curd product fortified with an oat protein concentrate and its role in sport nutrition. The paper introduces a new
technology for the production of a curd product fortified with an oat protein concentrate. The finished product contains 23.5% of
protein and all essential amino acids, which meets the requirements of sport nutrition. A comparative analysis of the content of
amino acids in popular sport nutrition products and the developed curd product proved the competitiveness of the latter. Its biological
potential appeared to be not inferior to the characteristics of popular commercial products. The curd product fortified with an oat
protein concentrate demonstrated a balanced amino acid, vitamin, macro, and microelement composition, which makes it possible to
recommend it as a functional food product for people who are actively involved in sports.
Keywords. Curd product, oat, vegetable protein, functional product, sports nutrition
For citation: Kashirskih EV, Babich OO, Kriger OV, Ivanova SA. Oat Protein Concentrate As Part of Curd Product for Sport Nutrition. Food
Processing: Techniques and Technology. 2019;49(3):345–355. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-3-345-355.
347
Каширских Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 345–355
Овёс как компонент рациона функциональной
направленности обладает большим потенциалом,
поэтому часто используется в составе продуктов
для спортивного питания [24–26]. Авторы отмечают
преимущества овса, в частности его питательного
состава и общего содержания макро- и микроэлемен-
тов, в сравнении с другими зерновыми, в контексте
рекомендаций диетического питания [27]. Проведены
исследования о влиянии рациона питания при под-
готовке спортсменов к соревнованиям по бодибил-
дингу. Была разработана специальная диета, в состав
которой обязательно включали 40 г овса в день. В
результате эксперимента была доказана возможность
применения научных стратегий питания для улучше-
ния состояния организма спортсменов. Результаты
подтверждены клиническими данными [28]. Отмече-
ны высокие питательные качества овсяных отрубей и
их натуральность. Они богаты белками, ненасыщен-
ными жирными кислотами, витаминами и сложными
крахмалами. Важным питательным веществом в
овсяных отрубях является β-глюкан, который оказы-
вает подтвержденное стимулирующее воздействие
на иммунную систему. Это может способствовать
повышению иммунной устойчивости к различным
вирусным, бактериальным, протозойным и гриб-
ковым заболеваниям. Исследования на животных
показали, что β-глюкан овса может компенсировать
вызванное физической нагрузкой иммунное подавле-
ние и уменьшить восприимчивость к инфекции во
время тяжелой тренировки [29]. Овес используется
в качестве основы разнообразных питательных ба-
тончиков, которые популярны среди людей, ведущих
здоровый образ жизни, и спортсменов [30]. Авторы
провели анализ зависимости степени измельчения
овса и его усвояемости организмом. Была отмечена
уникальность липидного профиля овса и присутствия
в составе растворимой клетчатки [31].
Главным недостатком существующих технологий
переработки овса является сравнительно низкая пи-
щевая ценность получаемых из него продуктов. Это
связано со значительным переходом части питатель-
ных и биологически активных веществ во вторичное
сырье, снижающим выход основного продукта.
Создание белкового концентрата из зерен овса посев-
ного с высокими функционально-технологическими
свойствами и его использование в технологии молоч-
ных продуктов для людей, занимающихся спортом,
является актуальным и перспективным направлением
исследований. Целью работы является изучение осо-
бенности использования белкового концентрата из
зерен овса в технологии получения творожного про-
дукта для спортивного питания.
Объекты и методы исследования
Объектом исследований являлся белковый кон-
центрат из белков овса, творожный продукт, обо-
гащенный белковым концентратом из зерен овса
посевного.
Белковый концентрат из белков овса получен из
зерен овса сорта «Сибирский голозерный» щелочной
и кислотной экстракцией. Установлено, что белко-
вый концентрат характеризуется высоким содержа-
нием белка, незаменимых аминокислот, высокими
значениями перевариваемости, пенообразующей спо-
собности, жиро- и водоудерживающей способности.
На основании данных сравнительного анализа белко-
вый концентрат обладает достаточными характери-
стиками, чтобы выступать в качестве альтернативной
замены животных белков [32].
Рецептура творожного продукта представлена в
таблице 1.
Производство обогащенного творожного про-
дукта для спортсменов «Энергия Сибири» состоит
из последовательных технологических этапов: при-
емка и оценка качества коровьего молока; нагрев
молока; нормализация молока до массовой доли
жира 2,0 %; внесение в молочную смесь белкового
концентрата из зерен овса посевного; пастеризация
молочно-растительной смеси; охлаждение до тем-
пературы заквашивания и внесение бактериальной
закваски; сквашивание; разрезка творожного сгустка
и отделение сыворотки; самопрессование сгустка;
охлаждение творожного продукта; фасовка, упаковка
и хранение готового продукта.
Для определения структурно-маханических харак-
теристик объекта исследования применяли ротацион-
ный вискозометр SMART фирмы Fungilab (Испания)
по методикам, рекомендованным производителем
прибора.
Определение водорастворимых витаминов и
минерального состава в творожном продукте осу-
ществляли методом капиллярного электрофореза с
использованием системы капиллярного электрофоре-
за «Капель-105/105М» («Люмэкс», СПб, Россия).
Аминокислотный состав определяли с использо-
ванием автоматического аминокислотного анализато-
ра Aracus PMA GmbH (PMA GmbH, Германия).
Результаты и их обсуждение
Одним из вариантов оптимизации состава молоч-
ных продуктов является комбинирование молочного
сырья с растительными компонентами. Как правило,
отмечается несбалансированность аминокислотного
состава, недостаток пищевых волокон и избыток
животных жиров. Эти недостатки потенцируют раз-
работку новых рецептур.
С целью получения обогащенного творожного
продукта варьировали концентрацию вносимого
в известную рецептуру творога (нормализованное
Таблица 1. Рецептура обогащенного творожного продукта
для спортсменов «Энергия Сибири»
Table 1. Formula of the fortified curd product
for athletes ‘Energy of Siberia’
Компоненты Нормы
расхода, кг
Молоко коровье 920,00
Бактериальная закваска 50,00
Белковый концентрат, выделенный из зерна
овса посевного
30,00
Итого 1000,00
348
Kashirskih E.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 3, pp. 345–355
молоко с массовой долей жира 2 % и бактериаль-
ная закваска) белкового концентрата из зерен овса
посевного в диапазоне от 1 % до 9 % с шагом 2 % и
регистрировали динамику таких свойств получаемо-
го продукта, как органолептические (табл. 2), рео-
логические и структурно-механические показатели.
Среди реологических и структурно-механических
характеристик особый интерес представляют влаго-
удерживающая способность (рис. 1), динамическая
вязкость (рис. 2), показатель восстановления структу-
ры (рис. 3) и коэффициент механической стабильно-
сти (рис. 4) творожного продукта.
От типа структуры и механических свойств творо-
жного продукта зависит его консистенция. Оценить
данный показатель возможно анализируя реологи-
ческие характеристики, которые зависят от химиче-
ского состава, физических показателей и режимов
технологической обработки продукта.
Согласно таблице 2 при концентрации белково-
го концентрата в творожном продукте 7 % и более
Таблица 2. Влияние дозировки белкового концентрата из зерен овса на органолептические показатели обогащенного
творожного продукта
Table 2. Effect of the dose of oat protein concentrate on the organoleptic characteristics of the fortified curd product
Наименование показателя Значение показателя в зависимости от дозировки белкового
концентрата, %
1 3 5 7 9
Внешний вид и консистенция Мягкая, мажущаяся,
без ощутимых частиц молочного белка
Неоднородная, с наличием ощутимых
частиц молочного белка
Вкус и запах Чистые, кисломолочные,
без посторонних привкусов и запахов
Кисломолочные, с посторонним
привкусом белкового концентрата
Цвет Белый, равномерный по всей массе С кремовым оттенком
Рисунок 1. Зависимость влагоудерживающей способности
творожного продукта от содержания в нем белкового
концентрата
Figure 1. Effect of the content of protein concentrate
on the water-holding capacity of the curd product
Рисунок 2. Зависимость динамической вязкости
творожного продукта от содержания в нем белкового
концентрата
Figure 2. Effect of the content of protein concentrate
on the dynamic viscosity of the curd product
Рисунок 3. Зависимость показателя восстановления
структуры творожного продукта от содержания
в нем белкового концентрата
Figure 3. Effect of the content of protein concentrate
on the recovery rate of the structure of the curd product
Рисунок 4. Зависимость коэффициента механической
стабильности творожного продукта от содержания
в нем белкового концентрата
Figure 4. Effect of the of the content of protein concentrate
on the coefficient of mechanical stability of the curd product
40
55
70
85
0 2 4 6 8 10
Влагоудерживающая
способность творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
17000
18000
19000
20000
0 2 4 6 8 10
Динамическая вязкость
творожного продукта, Па·с
Содержание белкового концентрата, %
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10
Показатель восстановления
структуры творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
1,12
1,15
Коэффициент механической
стабильности творожного
продукта
40
55
70
85
0 2 4 6 8 10
Влагоудерживающая
способность творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
17000
18000
19000
20000
0 2 4 6 8 10
Динамическая вязкость
творожного продукта, Па·с
Содержание белкового концентрата, %
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10
Показатель восстановления
структуры творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
1,06
1,09
1,12
1,15
0 2 4 6 8 10
Коэффициент механической
стабильности творожного
продукта
Содержание белкового концентрата, %
40
55
70
85
0 2 4 6 8 10
Влагоудерживающая
способность творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
17000
18000
19000
20000
0 2 4 6 8 10
Динамическая вязкость
творожного продукта, Па·с
Содержание белкового концентрата, %
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10
Показатель восстановления
структуры творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
1,06
1,09
1,12
1,15
0 2 4 6 8 10
Коэффициент механической
стабильности творожного
продукта
40
55
70
85
0 2 4 6 8 10
Влагоудерживающая
способность творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
17000
18000
19000
20000
0 2 4 6 8 10
Динамическая вязкость
творожного продукта, Па·с
Содержание белкового концентрата, %
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10
Показатель восстановления
структуры творожного
продукта, %
Содержание белкового концентрата, %
1,06
1,09
1,12
1,15
0 2 4 6 8 10
Коэффициент механической
стабильности творожного
продукта
Содержание белкового концентрата, %
349
Каширских Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 345–355
продукт приобретает неоднородную консистенцию.
Кроме того, появляется посторонний привкус белко-
вого концентрата и кремовый оттенок, который не
свойственен продукту, не содержащему белковый
концентрат. На основании полученных результатов
сделали вывод о том, что повышение содержания
белкового концентрата из зерен овса в творожном
продукте более 5 % не целесообразно.
Из рисунка 1 следует, что максимальная влаго-
удерживающая способность творожного продукта
(85 %) достигается при содержании в нем 3 % белко-
вого концентрата. Дальнейшее повышение дозировки
белкового концентрата не сопровождается увеличе-
нием влагоудерживающей способности творожного
продукта, которая остается постоянной вплоть до со-
держания 9 % функционального ингредиента.
Аналогичная картина наблюдается для динамиче-
ской вязкости творожного продукта. Максимальная
динамическая вязкость (19500 Па·с) зафиксирована
при содержании 3 % белкового концентрата (рис. 2).
Что касается показателя восстановления структу-
ры творожного продукта (рис. 3), то здесь отмечена
следующая тенденция: до содержания белкового
концентрата из зерен овса в 3 % данный показатель
возрастает до максимального значения (79,5 %), но
затем начинает снижаться. Такой же характер изме-
нения зафиксирован для коэффициента механиче-
ской стабильности творожного продукта (рис. 4). На
основании полученных результатов исследования
выбрали дозировку белкового концентрата из зерен
овса, необходимую для создания обогащенного тво-
рожного продукта для спортсменов, равную 3 %.
Для полученного творожного продукта изучали
физико-химические свойства (табл. 3). Установлено,
что полученный творожный продукт характеризует-
ся повышенным содержанием белка согласно [34].
Массовая доля белка в творожном продукте с жирно-
стью 2 % должна быть не менее 18 %. Это позволяет
рекомендовать разработанный творожный продукт
для восполнения дефицита белковой составляющей
в питании людей, занимающихся спортом и ведущих
активный образ жизни.
Таким образом, обоснованы рациональные
параметры получения творожного продукта, обо-
гащенного белковым концентратом из зерен овса
посевного. Установлено содержание белкового кон-
центрата в творожном продукте (3 %), позволяющее
получить продукт с оптимальными органолептиче-
скими, реологическими, структурно-механическими
и физико-химическими показателями. Повышенное
содержание белка в творожном продукте (23,5 %)
открывает возможность его использования в качестве
функционального продукта питания для спортсменов
и людей, ведущих активный образ жизни.
Важным показателем продуктов спортивного
питания является биологическая ценность, то есть со-
держание аминокислот (особенно незаменимых) и та-
ких 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 ко-
торых 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. [35].
Был изучен аминокислотный состав обогащен-
ного творожного продукта. Полученные результаты
представлены в таблице 4.
Анализ результатов, представленных в таблице 4,
свидетельствует о том, что творожный продукт,
обогащенный белковым концентратом из зерен овса,
содержит все эссенциальные аминокислоты в доста-
точном количестве.
Был проведен сравнительный анализ содержания
аминокислот в продуктах для спортивного питания,
широко представленных в торговых сетях, и разра-
ботанным творожным продуктом. В основе высоко-
белковой смеси «100% Oats & Whey» использованы
сывороточный концентрат протеина и сывороточный
изолят протеина. В основе высокобелковой смеси
«100% Whey Gold Standard» использован изолят сы-
Таблица 3. Физико-химические показатели творожного
продукта, обогащенного белковым концентратом
из зерен овса посевного
Table 3. Physicochemical parameters of the curd product fortified with
an oat protein concentrate
Наименование показателя Значение показателя
Массовая доля белка, % 23,5 ± 1,2
Массовая доля влаги, % 73,8 ± 3,7
Массовая доля жира, % 2,0 ± 0,1
Кислотность, °Т 225 ± 11
Таблица 4. Аминокислотный состав обогащенного
творожного продукта для спортсменов «Энергия Сибири»
Table 4. Amino-acid composition of the fortified curd product
for athletes ‘Energy of Siberia’
Наименование
аминокислоты
Содержание аминокислоты в творо-
жном продукте, г/100 г продукта
Аспарагиновая
кислота
2,35 ± 0,12
Серин 0,97 ± 0,05
Треонин 1,08 ± 0,05
Глутаминовая
кислота
4,95 ± 0,25
Пролин 0,55 ± 0,03
Глицин 1,47 ± 0,07
Аланин 1,33 ± 0,07
Цистин 0,10 ± 0,01
Метионин 0,75 ± 0,04
Лейцин 1,92 ± 0,10
Изолейцин 1,05 ± 0,05
Тирозин 0,63 ± 0,03
Фенилаланин 1,22 ± 0,06
Гистидин 0,54 ± 0,03
Лизин 1,28 ± 0,06
Валин 1,57 ± 0,08
Аргинин 1,59 ± 0,08
Сумма аминокислот 23,35 ± 1,17
350
Kashirskih E.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 3, pp. 345–355
вороточного протеина, концентрат сывороточного
протеина и сывороточные пептиды [36]. Анализ дан-
ных представлен на рисунке 5.
Содержание белка во всех исследуемых продук-
тах составляет 23,5 % ± 1 %. Содержание амино-
кислот в продуктах массмаркета и разработанном
творожном продукте в большинстве случаев прак-
тически одинаковы. Несмотря на свое количество в
продукте, пролина и цистина в творожном продукте
в 3 раза меньше, чем в коммерческих продуктах, со-
держание глутаминовой кислоты в 1,2 раза больше,
глицина в 3 раза больше, метионина в 1,5 раз больше,
фенилаланина в 1,6 раз больше, аргинина в 3 раза
больше. Показано, что творожный продукт соот-
ветствует характеристикам продуктов, популярных
среди спортсменов, не уступая их характеристикам
– массовой доле белка и сбалансированным амино-
кислотным составом.
Витамины являются важнейшим компонентом
в спортивном питании в связи с тем, что они влияют
на энергетический обмен и синтез белка. При со-
блюдении сбалансированного питания необходимое
количество витаминов синтезируется в организме
самостоятельно. При повышенных физических
нагрузках процессы метаболизма ускоряются и
образующегося количества витаминов в живом ор-
ганизме спортсмена недостаточно. Поэтому люди, за-
нимающиеся спортом, должны увеличить потребление
витаминов с пищей [36, 37]. Результаты изучения ви-
таминного состава обогащенного творожного продук-
та для питания спортсменов приведены в таблице 5.
Из таблицы 5 следует, что потребление 100 г тво-
рожного продукта позволяет удовлетворить суточ-
ную 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, про-
цесс трансметилирования холина, метионина, креати-
на, нуклеиновых кислот и нуклеотидов, способствует
повышению биологической ценности растительных
рационов. Витамин РР оказывает положительное
влияние на жировой обмен, содействует нормаль-
ному росту тканей, снижает уровень холестерина в
крови, принимает участие в преобразовании жиров и
сахара в энергию. Витамин РР в организме человека
обладает профилактическим действием при гипер-
тонии, диабете, сердечно-сосудистых заболеваниях.
Витамин В6 принимает участие в синтезе гемогло-
бина и белковом обмене. Витамин B1 в организме
человека играет значительную роль в обменных про-
цессах 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 аминокис-
Рисунок 5. Сравнительный анализ аминокислотного состава высокобелковых продуктов: 1 – творожный продукт «Энергия
Сибири»; 2 – высокобелковая смесь «100% Natural & Whey»; 3 – высокобелковая смесь «100% Whey Gold Standart»
Figure 5. Comparative analysis of the amino acid composition of high-protein products: 1 – curd product ‘Energy of Siberia’;
2 – high-protein mixture ‘100% Natural & Whey’; 3 – high-protein mixture ‘100% Whey Gold Standard’
Таблица 5. Витаминный состав обогащенного творожного
продукта для спортсменов «Энергия Сибири»
Table 5. Vitamin composition of the fortified curd product for athletes
‘Energy of Siberia’
Наименование
витамина
Содержание вита-
мина в творожном
продукте,
мг/100 г продукта
Доля от
рекомендуемой
суточной
потребности, %
Витамин В1 (тиамин) 0,32 ± 0,03 24,6
Витамин В2
(рибофлавин)
0,05 ± 0,01 4,0
Витамин В5 (пантоте-
новая кислота)
0,75 ± 0,08 18,8
Витамин В6 (пири-
доксин)
0,15 ± 0,02 9,4
Витамин РР (ниацин) 1,33 ± 0,01 6,7
Витамин В12
(цианокобаламин)
0,0020 ± 0,0002 66,7
Витамин С (аскорби-
новая кислота)
0,67 ± 0,07 0,7
0
1
2
3
4
5
Аспарагиновая кислота
Серин
Треонин
Глутаминовая кислота
Пролин
Глицин
Аланин
Цистин
Метионин
Лейцин
Изолейцин
Тирозин
Фенилаланин
Гистидин
Лизин
Валин
Аргинин
Содержание аминокислоты,
г/100 г продукта
Наименование аминокислоты
1 2 3
351
Каширских Е. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 345–355
лот, углеводов и жиров, а также синтеза жизненно
важных жирных кислот, гистамина, гемоглобина,
ацетилхолина, холестерина [15].
Диетологи выделяют ряд минеральных веществ,
без которых продукты спортивного питания яв-
ляются не полноценными. В продуктах должны
присутствовать соли кальция, так как для усвоения
организмом спортсменов большого количества белка,
который присутствует в продуктах питания спортив-
ного назначения, необходимо потреблять в два раза
больше кальция. Недостаток кальция может привести
к нарушению минерального и гормонального балан-
са. Также важным компонентом в питании спортсме-
нов являются соли натрия и калия, участвующие в
процессе энергообмена. В процессе тренировок спор-
тсмен теряет большое количество этих солей. Цинк
и магний усиливают концентрацию анаболических
гормонов, но их содержание должно быть минималь-
ным, так как в больших количествах они токсичны
[38, 39]. Результаты изучения содержания минераль-
ных веществ в творожном продукте, обогащенным
белковым концентратом из зерен овса посевного,
отражены на рисунке 6.
Результаты, представленные на рисунке 6, позво-
лили 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). Творо-
жный продукт, обогащенный белковым концентратом
из зерен овса, характеризуется высоким содержанием
таких микроэлементов, как железо (2,1 мг/100 г про-
дукта) и марганец (1,4 мг/100 г продукта).
Являясь частью молекул РНК и ДНК, фосфор яв-
ляется важным соединением, принимающим участие
в реакциях биосинтеза. Он входит также в состав
молекул аденозинтрифосфата, при помощи которых
запасается энергия в биологических клетках. Железо
является активатором многих каталитических про-
цессов в организме и участвует в транспортировке
газов кровью. Марганец в организме образует метал-
локомплексы с белками, нуклеиновыми кислотами,
АТФ, АДФ, отдельными аминокислотами [40].
Из рисунка 7 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 %), каль-
ций (51,7 %), фосфор (33,9 %) и магний (19,3 %).
Таким образом, творожный продукт, обога-
щенный белковым концентратом из зерен овса
посевного, характеризуется сбалансированным ами-
нокислотным, витаминным, макро- и микроэлемент-
ным составом, что позволяет включать его в рацион
питания спортсменов.
Выводы
Разработана технология производства творожного
продукта «Энергия Сибири», обогащенного концен-
тратом белка из зерен овса посевного. Установлено,
что добавление белкового концентрата в количестве
3 % в рецептуру приводит к получению творожного
продукта с оптимальными значениями реологических
и структурно-механических характеристик.
(а) (б)
Рисунок 6. Макроэлементный (а) и микроэлементный (б) состав обогащенного творожного продукта для спортсменов
«Энергия Сибири»: 1 – K; 2 – Ca; 3 – Si; 4 – Mg; 5 – P; 6 – Cl; 7 – Fe; 8 – Mn; 9 – Cu
Figure 6. Macroelement (a) and microelement (b) composition of the fortified curd product for athletes ‘Energy of Siberia’: 1 – K; 2 – Ca; 3 – Si;
4 – Mg; 5 – P; 6 – Cl; 7 – Fe; 8 – Mn; 9 – Cu
Рисунок 7. Результаты определения доли от рекомендуемой
суточной потребности минеральных веществ при
употреблении обогащенного творожного продукта: 1 – K;
2 – Ca; 3 – Si; 4 – Mg; 5 – P; 6 – Cl; 7 – Fe; 8 – Mn; 9 – Cu
Figure 7. Percentage of the recommended daily consumption of mineral
substances when using the fortified curd product: 1 – K; 2 – Ca; 3 – Si;
4 – Mg; 5 – P; 6 – Cl; 7 – Fe; 8 – Mn; 9 – Cu
0 150 300 450
Содержание
макроэлемента, мг/100г
1 2 3 4 5 6
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
Содержание
микроэлементв,мг/100г
7 8 9
0
20
40
60
80
100
120
Доля от рекомендуемой суточной
потребности, %
Наименование микро-/макроэлемента
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 150 300 450
макроэлемента, 1 2 3 4 5 6
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
Содержание
микроэлементв,мг/100г
7 8 9
0
20
40
60
80
100
120
Доля от рекомендуемой суточной
потребности, %
Наименование микро-/макроэлемента
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 150 300 450
Содержание
макроэлемента, мг/100г
1 2 3 4 5 6
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
Содержание
микроэлементв,мг/100г
7 8 9
0
20
40
60
80
100
120
Доля от рекомендуемой суточной
потребности, %
Наименование микро-/макроэлемента
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 150 300 450
Содержание
макроэлемента, мг/100г
1 2 3 4 5 6
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
Содержание
микроэлементв,мг/100г
7 8 9
0
20
40
60
80
100
120
Доля от рекомендуемой суточной
потребности, %
Наименование микро-/макроэлемента
1 2 3 4 5 6 7 8 9
352
Kashirskih E.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 3, pp. 345–355
Сравнительный анализ биологического потенци-
ала разработанного творожного продукта доказал,
что по качественным характеристикам он не уступает
импортным высокобелковым продуктам спортивного
питания, широко представленным на рынке функцио-
нального питания.
Показано, что творожный продукт «Энергия
Сибири» обогащен водорастворимыми витаминами
группы В. Потребление 100 г творожного продукта
позволяет удовлетворить суточную потребность ор-
ганизма в витамине В12 на 66,7 %, в витамине В1 – на
24,6 %, в витамине В5 – на 18,8 %.
Разработана техническая документация (ТУ 9284-
252-020283316-2019) на творожный продукт, обога-
щенный концентратом белка из зерен овса посевного,
для спортсменов.
Показано, что творожный продукт характеризует-
ся высокой массовой долей белка (23,5 %), сбаланси-
рованным аминокислотным и витаминным составом.
Это позволяет рассматривать его в качестве функцио-
нального продукта питания для лиц, активно занима-
ющихся спортом.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что конфликта интересов нет.
Финансирование
Работа выполнена при финансовой поддержке
Министерства науки и высшего образования РФ в
рамках госзадания (проект 15.4642.2017/8.9).

References

1. Argan BE, Güneşer O, Toklucu AK, Yüceer YK. Production of Whey Powder Added Fruit Beverages and Some Quality Characteristics. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology. 2015;3(8):651-658. DOI: https://doi.org/10.24925/turjaf.v3i8.651-658.425.

2. Wildman REC, Kelly M. Nutraceuticals and functional foods. In: Wildman REC, editor. Handbook of Nutraceuticals and Functional Foods. Boca Raton: CRC Press; 2007.

3. Newsholme E, Leech A. Biochemistry for the medical science. Wiley; 1984. 982 p.

4. Beelen M, Burke LM, Gibala MJ, Van Loon LJC. Nutritional strategies to promote postexercise recovery. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2010;20(6):512-532. DOI: https://doi.org/10.1123/ijsnem.20.6.515.

5. Al-Okbi SY, Wahba HM, Mohamed MS, Taha MN. Urgent Need of Nutritional Strategy and Innovated Functional Foods for Athletes Health and Fitness. Medical Journal of Islamic World Academy of Sciences. 2014;22(2):90-101. DOI: https://doi.org/10.12816/0008178.

6. Parry-Billings M, Budgett R, Koutedakis Y, Blomstrand E, Brooks S, Williams C, et al. Plasma amino acid concentrations in the overtraining syndrome: possible effects on the immune system. Medicine and Science in Sports and Exercise. 1992;24(12):1353-1358.

7. Colombani PC, Mettler S. Role of dietary proteins in sports. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2011;81(2-3):120-124. DOI: https://doi.org/10.1024/0300-9831/a000060.

8. Sánchez OA, Miranda León MT, Guerra-Hernández E. Prevalence of protein supplement use at gyms. Nutricion Hospitalaria. 2011;26(5):1168-1174. DOI: https://doi.org/10.3305/nh.2011.26.5.5110.

9. Rokitzki L, Logemann E, Sagredos AN, Murphy M, Wetzel-Roth W, Keul J. Lipid peridonation and antioxidant vitamins under extreme endurance stress. Acta Physiologica Scandinavica. 1994;151(2):149-154. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.1994.tb09732.x.

10. McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology: energy, nutrition, and human performance. Baltimore: Williams & Wilkins; 1996.

11. Gonzalez JT, Stevenson EJ. New perspectives on nutritional interventions to augment lipid utilization during exercise. British Journal of Nutrition. 2012;107(3):339-349. DOI: https://doi.org/10.1017/S0007114511006684.

12. Κostopoulos N, Apostolidis N, Mexis D, Mikellidi A, Nomikos T. Dietary intake and the markers of muscle damage in elite basketball players after a basketball match. Journal of Physical Education and Sport. 2017;17(1):394-401. DOI: https://doi.org/10.7752/jpes.2017.01058.

13. Khurana HK, Kanawjia SK. Recent trends in development of fermented milk. Current Nutrition and Food Science. 2007;3(1):91-108. DOI: https://doi.org/10.2174/1573401310703010091.

14. Krolczyk JB, Dawidziuk T, Janiszewska-Turak E, Sołowiej B. Use of Whey and Whey Preparations in the Food Industry - A Review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2016;66(3):157-165. DOI: https://doi.org/10.1515/pjfns-2015-0052.

15. Day L. Proteins from land plants - Potential resources for human nutrition and food security. Trends in Food Science and Technology. 2013;32(1):25-42. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2013.05.005.

16. Prosekov AYu, Kurbanova MG. Analiz sostava i svoystv belkov moloka s tselʹyu ispolʹzovaniya v razlichnykh otraslyakh pishchevoy promyshlennosti [Analysis of the composition and properties of milk proteins to be used in various sectors of food industry]. Food Processing: Techniques and Technology. 2009;15(4):68-71. (In Russ.).

17. Aiking H. Future protein supply. Trends in Food Science and Technology. 2011;22(2-3):112-120. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2010.04.005.

18. Pimentel D, Pimentel M. Sustainability of meat-based and plant-based diets and the environment. The American Journal of Clinical Nutrition. 2003;78(3):660S-663S. DOI: https://doi.org/10.1093/ajcn/78.3.660S.

19. De Boer J, Aiking H. On the merits of plant-based proteins for global food security: Marrying macro and micro perspectives. Ecological Economics. 2011;70(7):1259-1265. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2011.03.001.

20. Prosekov AYu, Ivanova SA. Food security: The challenge of the present. Geoforum. 2018;91:73-77. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2018.02.030.

21. Vorobev VA, Safina GM, Maksimov RA, Nikolaeva LS. Pitatelʹnaya tsennostʹ belkov yarovoy pshenitsy, yachmenya i ovsa [Nutritional value of proteins of spring wheat, barley, and oats]. Niva Urala [Niva Urala]. 2008;(1):19-20. (In Russ.).

22. Rasane P, Jha A, Sabikhi L, Kumar A, Unnikrishnan VS. Nutritional advantages of oats and opportunities for its processing as value added foods. Journal of Food Science and Technology. 2015;52(2):662-675. DOI: https://doi.org/10.1007/s13197-013-1072-1.

23. Prosekov AYu. Theory and practice of prion protein analysis in food products. Foods and Raw Materials. 2014;2(2):106-120. DOI: https://doi.org/10.12737/5467.

24. Ryan L, Thondre PS, Henry CJK. Oat-based breakfast cereals are a rich source of polyphenols and high in antioxidant potential. Journal of Food Composition and Analysis. 2011;24(7):929-934. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2011.02.002.

25. Ballabio C, Uberti F, Manferdelli S, Vacca E, Boggini G, Redaelli R, et al. Molecular characterisation of 36 oat varieties and in vitro assessment of their suitability for celiac’s diet. Journal of Cereal Science. 2011;54(1):110-115. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2011.04.004.

26. Prosekov A, Babich O, Kriger O, Ivanova S, Pavsky V, Sukhikh S, et al. Functional properties of the enzyme-modified protein from oat bran. Food Bioscience. 2018;24:46-49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2018.05.003.

27. Gulvady AA, Brown RC, Bell JA. Nutritional comparison of oats and other commonly consumed whole grains. In: ChuYF, editor. Oats Nutrition and Technology. Wiley Blackwell; 2013. pp. 71-93. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118354100.ch4.

28. Robinson SL, Lambeth-Mansell A, Gillibrand G, Smith-Ryan A, Bannock L. A nutrition and conditioning intervention for natural bodybuilding contest preparation: case study. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2015;12(1). DOI: https://doi.org/10.1186/s12970-015-0083-x.

29. Donatto FF, Prestes J, Frollini AB, Palanch AC, Verlengia R, Cavaglieri CR. Effect of oat bran on time to exhaustion, glycogen content and serum cytokine profile following exhaustive exercise. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2010;7. DOI: https://doi.org/10.1186/1550-2783-7-32.

30. Gonzalez E, Draganchuk M. Flavoring nutrition bars. Cereal Foods World. 2003;48(5):250-251.

31. Decker EA, Rose DJ, Stewart D. Processing of oats and the impact of processing operations on nutrition and health benefits. British Journal of Nutrition. 2014;112:S58-S64. DOI: https://doi.org/10.1017/S000711451400227X.

32. Kashirskih EV, Babich OO, Kriger OV. Production Technology for Oat Protein with Advanced Physicochemical, Functional, and Technological Properties. Food Processing: Techniques and Technology. 2019;49(2):216-226. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-2-216-226.

33. State Standard 34006-2016. Specialized foodstuffs. Food products for sportsmens nutrition. Terms and definition. Moscow: Standartinform; 2017. 8 p.

34. Pasin G, Miller SL. US Whey products and sports nutrition. Applications monograph. 2005;14.

35. Protein Products [Internet]. [cited 2019 Jun 04]. Available from: https://www.optimumnutrition.com/en-us.

36. Paul GL. The rationale for consuming protein blends in sports nutrition. Journal of the American College of Nutrition. 2009;28:464S-472S. DOI: https://doi.org/10.1080/07315724.2009.10718113.

37. Kolman O, Ivanova G, Kudryavtsev M, Gavrilyuk O, Osipov A, Ivanova A. Development of new combined sports nutrition products. Journal of Physical Education and Sport. 2018;18:401-407. DOI: https://doi.org/10.7752/jpes.2018.s156.

38. Wirnitzer KC. Vegan nutrition: latest boom in health and exercise. In: Grumezescu AM, Holban AM, editors. Therapeutic, Probiotic, and Unconventional Foods. Academic Press; 2018. pp. 387-453. DOI: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-814625-5.00020-0.

39. Harrison L, Smith R. Developing food products for consumers concerned with physical activity, sports, and fitness. In: Osborn S, Morley W, editors. Developing Food Products for Consumers with Specific Dietary Needs. Woodhead Publishing; 2016. pp. 215-239. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100329-9.00011-6.

40. Tepperman J, Tepperman XM. Metabolic and Endocrine Physiology an Introductory Text. Moscow: Mir; 1989. 656 p. (In Russ.).


Login or Create
* Forgot password?