Питание - один из важнейших факторов, определяющих здоровье население, поэтому разработка новых технологических процессов и поликомпонентных рецептур, стабилизирующих качество и биологическую ценность продуктов, являются приоритетным направлением научных исследований. Традиционное применения биологически активных добавок к пище предусматривает коррекцию продуктов питания с точки зрения полезности для здоровья человека [1].

На протяжении всего периода существования человеческой цивилизации предпринимались попытки ответить на вопрос: почему происходят и как начинаются болезни? Этот вопрос для медицины всех времен сохраняет свою актуальность и в наши дни [2-3].

Неоднократно высказывалось мнение, что рост числа "болезней цивилизации" в наибольшей степени обусловлен увеличением стрессовых воздействий на человеческую популяцию на протяжении жизни нескольких последних поколений, все возрастающим снижением физической активности, ухудшающейся экологической обстановкой, а также внедрением современных технологий выращивания, хранения, подготовки и переработки сырья и продуктов питания [4].

Какие же наиболее существенные изменения произошли в составе и структуре питания за последние сто лет, с которыми можно связать снижение устойчивости человека к возникновению различных острых и хронических заболеваний?

В первую очередь следует отметить резкое увеличение употребления человеком в пищу рафинированных продуктов (сахар, растительное масло, лекарственные препараты, очищенные от шелухи и оболочки зерна и семена растений и т.д.). Рафинируя продукты питания, убирая так называемые балластные вещества, человек на протяжении последних десятилетий создавал продукты питания, обогащенные легко усваиваемыми углеводами, но лишенные растительных волокон, многих витаминов и других, крайне необходимых с современных позиций пищевых компонентов [5].

Второй важной особенностью современного питания является также изменение состава и соотношения употребляемых в пищу компонентов, участвующих в обеспечении организма пластическими и регуляторными соединениями. Кроме этого, велики потери многих необходимых пищевых ингредиентов при приготовлении пищи. Современные процессы обработки пищевых продуктов как для непосредственного их потребления в пищу, так и для длительного хранения также вносят свой неблагоприятный вклад в питание современного человека.

Следующим моментом, характеризующим существенное изменение диеты современного человека, является изменение социальной структуры населения, в результате которой значительные слои населения переселились в крупные промышленные центры и, перестав участвовать в непосредственном производстве продуктов питания, лишились натуральных свежих сельскохозяйственных продуктов питания. Кроме того, в результате интенсификации промышленного производства с использованием удобрений, гербицидов, фунгицидов и т.д. получаемые продукты питания стали уступать по содержанию тех или иных жизненно необходимых пищевых субстанций в десятки раз тем продуктам, которые производились по традиционным технологиям [6].

И, наконец, повсеместное ухудшение экологической ситуации, помимо отравлений различной степени тяжести загрязнителями из внешней среды, приводит также к иммунодефициту. Радиация, тяжелые металлы, пестициды, диоксины и нитраты нарушают иммунологическую реактивность организма, то есть его способность отвечать на раздражитель адекватной приспособительной реакцией [7]. В связи с этим весьма актуальной является проблема детоксикации организма с помощью специальных веществ - детоксикантов, способных связывать и выводить из организма различные токсичные вещества, попавшие извне, а также токсины внутреннего происхождения [8,9].

В последние годы многие ученые проводят исследования по разработке новых видов продуктов питания с лечебным и профилактическим свойствами. При создании таких продуктов используют сырье растительного и животного происхождении, витамины и минеральные вещества, получаемые из растительного, животного или минерального сырья, а также путем химического и биологического синтеза. Их можно включать в состав пищевых продуктов для обогащения последних незаменимыми веществами.

Вместе с тем, обогащение пищевых продуктов витаминами, макро - и микроэлементами - это серьезное вмешательство традиционно сложившуюся структуру питания человека. Необходимость такого вмешательства продиктована объективными изменениями образа жизни современного человека, набора и пищевой ценности используемых им продуктов питания [9-11].

Пищевые продукты, обогащенные витаминами и минеральными веществами, входят в обширную группу функциональных продуктов питания, т.е. продуктов, обогащенных физиологически полезными пищевыми ингредиентами, улучшающими здоровье человека. К этим ингредиентам, наряду с упомянутыми витаминами и минеральными веществами, относятся также пищевые волокна, липиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты, полезные виды молочнокислых бактерий, в частности бифидобактерии и необходимые для их питания олигосахариды, обеспечивающих повышение содержания биологически активных веществ до 10-50% средней суточной физиологической нормы их потребления [12-17].

1.2 Эффективность использования природных полисахаридов в технологии продуктов питания

Обогащение пищевых продуктов фруктовыми, ягодными и овощными добавками, как правило, не ведет к существенным изменениям органолептических, физико-химических и функционально-технологических свойств продукции. Современные технологии производства пищевой продукции предусматривают использование различных пищевых добавок, улучшающих органолептические, структурно-механические и функционально-технологические показатели готовых продуктов [18].

Термин "гидроколлоиды" охватывает полисахариды (ПС) и протеины, которые в наши дни широко используются в различных промышленных областях, где они выполнят важные функции: загущение и гелеобразование водных растворов, стабилизации пен, эмульсий и суспензий, замедление и полное предотвращение кристаллизации льда и сахара, регулирование аромата и т.д. Ниже представлены коммерчески важные гидроколлоиды и источники их получения [18].:

· Ботанические:

экссудаты растительных камедей (гуммиарабик, камедь карайи, камедь гхатти, трагакант);

растения (крахмал, пектин, целлюлоза);

семена (гуаровая камедь, камедь рожкового дерева, тамариндовая камедь);

клубни (конжаковый маннан).

· Из водорослей:

красные морские водоросли (агар, каррагинан);

бурые морские водоросли (альгинат).

· Микробные (ксантан, курдлан, геллан, декстран).

· Животные (желатин, казеин, сывороточный белок, хитозан)

В последние годы в пищевой промыщленности эти ингредиенты становятся более популярными. Несмотря на то, что их концентрации составляют обычно не более 1 %, они оказывают сильное влияние на текстурные и органолептические свойства пищевых продуктов [19].

Изменения в современном образе жизни, все большее осознание взаимосвязи между рационом питания и здоровьем, а также новые технологии обработки привели к возрастанию спроса на готовые блюда, новинки пищевых продуктов и совершенствованию продуктов с высоким содержанием пищевых волокон и низким содержанием жиров.

1.3 Камедь гуара

Камедь гуара или просто гуар получают простым помолом семян растения Guamopsis tetragonolobus L. Камедь гуара представляет собой полисахарид из группы галактоманнанов, в котором от основной цепи, состоящий из звеньев маннозы, отходят боковые звенья галактозы. Причем, одно звено галактозы приходится на два звена маннозы. Вязкость 1% -ного раствора гуара (в дистиллированной воде) может достигать 6000 мПас. Гуар хорошо совместим с большинством компонентов пищи и обеспечивает целевому продукту слизистую структуру. Способность развивать вязкость в холодной воде и самая низкая стоимость по сравнению с другими камедями обеспечили гуару наибольшую популярность. Вместе с тем возможности эффективного применения гуара как индивидуального загустителя ограничены в связи с его высокой чувствительностью к высоким температурам и кислотности среды. Нагрев системы, содержащей в качестве загустителя только гуар, в течение некоторого времени при температуре 100 ⁰ С приводит к необратимой потере ее вязкости. Очевидно поэтому гуар классифицируется только как загуститель. По кислотности оптимальным для систем, содержащих исключительно гуар, является значение рН, равное 4. Известен, однако, прием который позволяет нивелировать перечисленные недостатки. Это использование гуара в комбинации с другими камедями, как правило, с камедью ксантана, с которой он дает синергетический эффект.

В организме человека гуаран практически не всасывается кишечником, поэтому считается, что он полезен для здоровья. Эта добавка уменьшает аппетит и эффективно снижает повышенный уровень насыщенных жиров и холестерина в организме. Также гуаровая камедь помогает выводить из кишечника токсины и вредные бактерии, увеличивает усваиваемость кальция организмом. Используется в диетическом питании, помогая обеспечивать чувство сытости в организме. Добавка E412 добавляется в диабетические препараты для замедления усваиваемости сахара в кишечнике [20].

1.4 Изучение влияние полисахаридов на органолептические свойства взбитого десерта

Крем представляет собой эмульсию типа масло в воде - взвесь капелек масла в непрерывной (часто говорят, дисперсионной среде). После непродолжительного взбивания охлажденная эмульсия насыщается воздухом, и это уже крем эмульсионно-пенной структуры, имеющий вид стабильной пластичной пены. Из-за избытка поверхностной энергии такая система термодинамически не стабильна: минимуму свободной энергии отвечает объединение капелек жира в непрерывную фазу. Чтобы сохранить продукт в том виде, к которому мы привыкли, необходимо стабилизировать эмульсию, то есть обеспечить неизменное в масштабе длительности эксперимента распределение капелек как по размеру, так и по пространству системы.

В настоящее время в качестве стабилизатора в данной пищевой системе используется желатин - структурообразователь белкового происхождения. Следует отметить, что в последнее время применение желатина в пищевой промышленности ограничивается. Это связано с опасениями возможности, какой бы незначительной она не была, переноса продуктами, полученными из туши животных, энцефалита крупного рогатого скота. Кроме этого, приверженцы некоторых религиозных и вегетарианских направлений не потребляют продукты, полученные из мяса животных.