Запеканка для профилактики ментальных заболеваний
С развитием науки пришло понимание, что Арктика вполне имеет перспективны стать кормилицей населения Сибири и мира в целом. О своих исследованиях в области продуктов питания из арктического сырья нам рассказал Владимир Попов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой товароведения и технологии продуктов питания Тюменского индустриального университета.
— Последние 25-30 лет в России вновь начали активно заниматься освоением арктических территорий. Наши исследования направлены на решение проблемы сохранения здоровья приезжающего населения при помощи фактора питания. Статистика показывает, что люди, переезжающие из средних или южных широт в Арктику, начинают чаще приобретать хронические заболевания. Прежде всего, это связано с влиянием экстремальных геоклиматических условий, ослаблением иммунной системы и ростом психоэмоционального напряжения, — говорит Владимир Григорьевич.
Важнейшим фактором, формирующим защитные функции организма, является питание. Eсли оно качественное, содержит набор необходимых нутриентов, хорошо усваивается, то и здоровье укрепляется. Именно поэтому команда ученых кафедры товароведения и технологии продуктов питания Тюменского индустриального института с 2010 года начала исследовать арктические ресурсы, чтобы использовать их в повседневном рационе для разных возрастных групп, опираясь на опыт коренных народов Севера.
— Мы проанализировали советские практики 60-70-х годов. Тогда государство субсидировало сбор дикоросов в значительных объемах, коренные жители производили продукты, в т.ч. для питания геологов, нефтяников и строителей, все это было централизовано, контролировалось «Северпотребсоюзом». После распада СССР финансирование прекратилось, закрылись почти все проекты по переработке арктического сырья, начались рыночные отношения, — рассказывает Владимир Попов. — Представьте, 15 лет назад мы проводили исследование и выяснили, что за тридцать лет сбор и переработка дикоросов на Ямале и в ХМАО сократились почти в сто раз.
Ученые решили, что эту программу необходимо возобновить. Основой для изучения нетрадиционных растительных сырьевых ресурсов с возможностью использовать в питании становятся безопасность, химический состав и пищевая ценность арктической флоры и фауны.
— Мы увидели, что некоторые арктические растения, ягоды, корни богаты дефицитными биологически активными веществами в сравнении с аналогами средней полосы. Например, содержание витамина С в северных ягодах оказалось в шесть раз больше, чем в ягодах, средней полосы. Арктические растения оказались лидерами по содержанию полифенольных соединений, флавоноидов, вторичных метаболитов в виде катехинов, кверцетина, антоцианов, формирующих иммунокорректирующие свойства, а также обладающих противовоспалительными свойствами, купирующих рост цитокинов группы 10. Цитокины — это сигнальные белки, способствующие развитию ментальных заболеваний.
В начале изучали химический состав, пищевую ценность дикоросов в полном объеме. Ученые пробовали их смешивать в различных соотношениях, но это давало минимальный результат по пищевой ценности и не была выявлена усвояемость минеральных веществ. Тогда их начали соединять в биохимическом реакторе при помощи различных стабилизаторов и эмульгаторов. В качестве связующего компонента использовали лецитин, полученный из сибирского рапса для образования комплексного соединения. Полученные соединения показали лучший результат по усвояемости магния, калия, кальция. Но это только начало масштабной работы.
— Что самое главное в организме с точки зрения усвоения потребляемой пищи? Желудочно-кишечный тракт. Eсли ЖКТ работает неэффективно, то усвоение организмом ценных веществ из субстрата не происходит. Поэтому для профилактики заболеваний ЖКТ мы решили проектировать комплексные пищевые системы в виде синбиотиков, включающие пребиотики, полученные из ценного арктического растительного сырья, и пробиотиков в виде лактобактерий и бифи-добактерий промышленного изготовления. Полученный синбиотик представляет собой порошкообразное вещество в виде комплексной пищевой добавки, которую начали использовать в проектировании новых пищевых продуктов или пищевых систем. Оказалось, что добавка так же не оказывает существенного влияния на процесс усвоения витаминов и минеральных веществ. На следующем этапе изучали возможность микрокапсулирования этой смеси в оболочку, которая должна защищать дефицитные вещества, находящиеся в ядре микрокапсул, в процессе их прохождения через агрессивную среду ЖКТ.
Полученную порошкообразную комплексную пищевую добавку начали добавлять в рецептуры пищевых продуктов, например, запеканки, мясорастительные изделия, суфле, кондитерские изделия -капкейки, хлебцы, всевозможные батончики, напитки. Разработали технологию получения комплексной пищевой добавки в виде синбиотика для обогащения пищевых систем с физиологической направленностью. Например, можно спроектировать рецептуру и технологию получения творожной запеканки для профилактики ментальных заболеваний. Или батончики для повышения иммунокорректирующих свойств организма, используя другие виды растительного сырья.
Несмотря на полученные результаты по проектированию функциональных пищевых систем на основе арктического растительного сырья, Владимир Григорьевич с коллегами задумался и о сохранении очень хрупкой арктической экосистемы. Потепление привело к тому, что в некоторых районах ХМАО и ЯНАО начали заниматься молочным животноводством, динамично развивается сельское хозяйство, хотя раньше территория была для этого непригодна. Растения меняют среду своего обитания, уходят вглубь арктических территорий, и масштабное производство пищевых продуктов на основе арктического сырья, подразумевающее сбор и переработку растений, может привести к разрушению ранимой арктической флоры.
— С целью сохранения арктической флоры, а также для снижения затрат на переработку сырья, повышения привлекательности для бизнеса мы начали культивировать ценные растения в пробирке круглогодично, — продолжает ученый. -У любого растения наиболее полезная биомасса, богатая биологически активными веществами, составляет около 1,0%, все остальное гемицеллюлоза. Мы использовали питательную среду из натурального сырья и размещали там продуценты, полученные из ценного арктического растительного сырья в пробирке, и начали получать натуральную биомассу из растений, содержащую аналогичные дефицитные нутриенты за короткий период времени, а главное, не зависящие от погодных и климатических условий.
По сути, нам нужна только клетка ценного растения, его не нужно срывать для производства пищевых продуктов, учитывая период вегетации всего 3-4 месяца. Таким образом, мы получаем пользу для экологии, не нарушая флору, а главное, для населения, предоставляя натуральные витаминно-минеральные комплексы из ценного арктического сырья.
В 2022 году под руководством профессора Попова преподаватель кафедры Светлана Белина защитила кандидатскую диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук по научной специальности «Пищевые системы» по разработке технологии получения продуктов питания из оленины и ценного арктического растительного сырья для населения, прежде всего работающего вахтово-экспедиционным методом. Это суфле из оленины, тефтели, мясорастительные котлеты, сухарики, хлебцы и т.д.
— Все, что мы разрабатываем и проектируем в своих лабораториях, необычно, но действительно вкусно и актуально. Другой вопрос, который интересует журналистов: когда можно увидеть данную продукцию в магазинах? Отвечаем, что главная проблема заключается в отсутствии серийного производства продукции на поточно-механизированных линиях, которые также необходимо проектировать и производить. Пока их не производят в России. Ремесленное производство приводит к удорожанию готовой продукции, несмотря на ее экологическую чистоту и способность повышать резистентность организма в экстремальных геоклиматических условиях при регулярном употреблении. В настоящее время дешевле закупить южные продукты питания и завезти их на Север.
Исследования Владимира Попова отмечены и на мировом уровне. К большому удивлению самого ученого, в 2016 году он стал единственным российским ученым, которого пригласили выступить на генеральной ассамблее циркумполярной сельскохозяйственной ассоциации в Рейкьявике. После было еще множество конференций, где Владимир Григорьевич смог познакомиться с опытом других арктических стран.
— Меня удивило, насколько в Исландии или в Лапландии (Финляндия) автоматизированы все технологические процессы переработки растительного сырья и продукции животноводства. Например, мы были на ферме одной семьи. Изначально туда завезли почву, окружили ферму не забором, как в России (у них нет деревьев), а каналами с водой, на этой части они выращивают растения как для еды, так и для питания скота. У них 150 коров, каждое стойло с коровой подведено к компьютеру, где программа анализирует прибавку в весе за сутки, состав корма на каждый день, количество полученного молока и т.д. Рационально используют вторичный ресурс — навоз. От каждой коровы его получают до 40 кг в день. Он тут же идет в установку по переработке в био-газ, который отапливает коровник, дом фермера, а также делает топливо для трех легковых машин. И для управления такой «умной» фермой достаточно семьи из четырех человек, которая полностью обеспечивает себя продовольствием, а главное, имеет возможность продавать свою продукцию.
Владимир Григорьевич убежден, что в условиях назревающего мирового продовольственного кризиса нужны новые технологии производства продуктов из нетрадиционного, но полезного сырья, не только в южных условиях, но на тех территориях, которые до недавнего времени считались абсолютно не пригодными для производства полезных пищевых продуктов. Развитие научных исследований, получение доказательной базы по влиянию роли питания на здоровье человека, наличие заинтересованных ученых, студентов, предпринимателей позволит в ближайшее время разработать новые модели рационального использования арктического сырья с пользой для экономики России.
— Сегодня человек не сможет нормально функционировать на картошке, хлебе, мясе, мы изменились, изменился образ жизни и задачи, которые стоят перед нами. Неполноценное питание влияет на наши когнитивные способности, физическую и интеллектуальную активности. Для реализации собственного потенциала человеку нужны знания, умения и здоровье, а для этого необходим ежедневный полный комплекс легко усвояемых витаминов, минералов и вторичных метаболитов, формирующих все функции человеческого организма, способного купировать негативное внешнее влияние.
ФОТО NEWS.TYUIU.RU
***
фото: Владимир Попов.