Разработка технологии получения и рецептуры высокобелковых картофельных пищевых продуктов с пониженным гликемическим индексом

Введение. Правильно организованное профилактическое и диетическое питание – важная составляющей профилактического подхода к защите здоровья человека.
Цель. Создать на основе математического моделирования сбалансированные рецептурные составы высокобелковых картофельных пищевых продуктов (драников и клецек) с оптимизированным гликемическим индексом (ГИ).
Исследования. Настоящая статья посвящена разработке технологии получения высокобелковых картофельных пищевых продуктов, таких как драники и клецки, с пониженным ГИ. Учитывая растущие проблемы с недостаточным потреблением белка в рационе, в работе акцентируется внимание на необходимости разработки новых функциональных пищевых продуктов, которые могут удовлетворить потребности современного населения.
Методы. В ходе исследования использовалось математическое моделирование для создания сбалансированных рецептур высокобелковых картофельных продуктов. Для оценки вкусовых и текстурных характеристик применялись органолептические методы, а также физико-химические методы анализа для определения содержания белка, жира и углеводов. ГИ анализировался на группе здоровых добровольцев, что позволило оценить влияние различных рецептур на уровень сахара в крови.
Результаты. Разработаны рецептуры высокобелковых драников и клецек, содержащие как животные, так и растительные белки. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что содержание белка в разработанных продуктах составило не менее 20% от общей калорийности. Измерения ГИ подтвердили, что замораживание до –18°C способствовало снижению ГИ в среднем на 28,6%, что делает эти продукты более приемлемыми для людей, контролирующих уровень сахара в крови. Заключение. Высокобелковые картофельные продукты могут быть рекомендованы как функциональные продукты для профилактического и лечебного питания, а также для спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни. Исследование подчеркивает значимость белка в рационе для поддержания здоровья, повышения работоспособности и профилактики заболеваний, связанных с обменом веществ. Разработка таких продуктов может внести вклад в улучшение качества питания и здоровья населения, что особенно актуально в современных условиях.

1. Бычкова Т.С., Артемова Е.Н. Физиология питания: учебное пособие для высшего профессионального образования. Орел: Госуниверситет-УНПК, 2013. 163 с.

2. Дзарасова М.А., Неёлова О.В. Белки и их структурные компоненты, их биологическая роль и применение в медицине // Современные наукоемкие технологии. 2014. Т. 7, № 2. С. 85.

3. Sudhakararao G., Kiran G. Physiological Role of Proteins and their Functions in Human Body // International Journal of Pharma Research and Health Sciences. 2019. Vol. 7, No. 1. P. 2874-2878. https://doi.org/10.21276/ijprhs.2019.01.02.

4. Шендеров, Б.А. Функциональное питание и его роль в профилактике метаболического синдрома. М.: ДеЛи принт, 2008. 319 c.

5. Glycemic index of foods: a physiologycal basis for carbohydrate exchange / D.J. Jenkins [et al.] // The American Journal of Clinical Nutrition. 1981. Vol. 34, No. 3. P. 362-366. https://doi.org/10.1093/ajcn/34.3.362.

6. Hattie H.Н. Wright The glycaemic index and sports nutrition // South African Journal of Clinical Nutrition. 2005. Vol. 18, No. 3. P. 222-228. https://doi.org/10.1080/16070658.2005.11734071.

7. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Дифференциальная диагностика и лечение эндокринных заболеваний. М.: Медицина, 2002. 75 c.

8. Dietary fiber, glycemic load, and risk of NIDDM in men / J. Salmeron [et al.] // Diabetes Care. 1997. Vol. 20, No. 4. P 545-550. https://doi.org/10.2337/diacare.20.4.545.

9. Englist H.N., S.N. Kingman, J.H. Cummings Classificftion and measurement of nutritional important starch fractions // European Journal of Clinical Nutrition. 1992. Vol. 46, No. 2. P. S33-46.

10. Analysis of resistant starch: a method for foods and food products / I. Goni, L. [et al.] // Food Chemistry. 1996. Vol. 56, No. 4. P. 445-449. https://doi.org/10.1016/0308-8146(95)00222-7.

11. Burton P., Lightowler N. The impact of freezing and toasting on the glycaemic response of white bread // European Journal of Clinical Nutrition. 2008. Vol. 62. P. 594-599. https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1602746.

12. Fuentes-Zaragoza E., Sanchez-Zapata E., Sendra E. Resistant starch as prebiotic: A review // Starch-Stärke. 2011. Vol. 63. P. 406-415. https://doi.org/10.1002/STAR.201000099.

13. Son Trinh K., Jun Choi S. Structure and digestibility of debranched and hydrothermally treated water yam starch // Starch-Stärke. 2013. Vol. 65, No. 7/8. P. 679-685. https://doi.org/10.1002/star.201200149.

14. Lee Kw.Y., Lee S., Lee H.G. Influence of storage temperature and autoclaving cycles on slowly and resistant (RS) formation from partially debranched rice starch // Starch-Stärke. 2013. Vol. 65, No. 7/8. P. 694-701. https://doi.org/10.1002/star.201200186.

15. Resistant Starch: Promise for Improving Human Health / D.F. Birt [et al.] // Advances in Nutrition. 2013. Vol. 4, No. 6. P. 587-601. https://doi.org/10.3945/an.113.004325.

16. Sonia S., Ridwan R., Witjaksono F. Effect of cooling of cooked white rice on resistant starch content and glycemic response // Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition. 2015. Vol. 24, No. 4. P. 620-625. https://doi.org/10.6133/apjcn.2015.24.4.13.

17. Potatoes and risk of obesity, type 2 diabetes, and cardiovascular disease in apparently healthy adults: a systematic review of clinical intervention and observational studies / D. Borch [et al.] // The American Journal of Clinical Nutrition. 2018. Vol. 104. P. 489-498. https://doi.org/10.3945/ajcn.116.132332.

18. Литвяк В.В. Картофель и технологии его глубокой переработки / В.В. Литвяк [и др.]. М: ФЛИНТА, 2021. 430 c.

19. Дьяконов В.П. MATLAB 7.*/R2006/2007. Самоучитель. М.: ДМК-Пресс, 2008. 768 с.

20. Дьяконов В.П. MATLAB R2006/2007/2008 + Simulink 5/6/7. Основы применения. – 2-е изд., переработанное и дополненное (библиотека профессионала). М.: СОЛОН-Пресс, 2008. 800 с.

21. A glycaemic index compendium of non-western foods / J.H. Christiani [et al.] // Nutrition & Diabetes. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 1021-1023. https://doi.org/10.1038/s41387-020-00145-w.

22. American Diabetes Association Glycemic Targets: Standards of Medical Care in Diabetes – 2021 // Diabetes Care. 2021. Vol. 44, No. 1. P. S73-S84. https://doi.org/10.2337/dc21-S006.

23. Accu-Chek® Active. Internet information [Электронный ресурс]. 2024. Режим доступа: https://www.accu-chekcac.com/en/meter-systems/active.

24. Сamire M., Kubow S. Patatoes and human health / M. Сamire, // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2009. Vol. 49, No. 10. P. 820-840. https://doi.org/10.1080/10408390903041996.

25. Vicente, A.R. Nutritional Quality of Fruits and Vegetable Postharvest Handling: A Systems Approach / A.R. Vicente [et al.]. 2009. P. 57-106. https://doi.org/10.13140/2.1.3302.4960.

26. Beneficial phytochemicals in potato – a review / R. Ezekiel [et al.], // Food Research International. 2013. Vol. 50, No. 2. P. 487-496. https://doi.org/10.1016/J.FOODRES.2011.04.025.

27. Protein trypsin inhibitor from potato tubers / T.A. Revina [et al.] // Biochemistry (Mosc). 2010. Vol. 75, No. 1. P. 36-40. https://doi.org/10.1134/s0006297910010050.

28. Beneficial effects of antioxidants in diabetes: possible protection of pancreatic beta-cells against glucose toxicity / H. Kanet [et al.] // Diabetes. 1999. Vol. 48, No. 12. P. 2398-2406. https://doi.org/10.2337/diabetes.48.12.2398.

29. Bury K., Śmietański M. Five-year results of a randomized clinical trial comparing a polypropylene mesh with a poliglecaprone and polypropylene composite mesh for inguinal hernioplasty Hernia // Randomized Controlled Trial. 2012. Vol. 16, No. 5. P. 549-555. https://doi.org/10.1007/s10029-012-0916-3.

30. Janine A.H. Resistant starch: metabolic effects and potential health benefits // Journal of AOAC INTERNATIONAL. 2004. Vol. 87, No. 3. P. 761-768. https://doi.org/10.1093/jaoac/87.3.761.

31. Fuchs-Tarlovsky V. Role of antioxidants in cancer therapy / V. Fuchs-Tarlovsky // Nutrition. 2013. Vol. 29, No. 1. P. 15-21. https://doi.org/10.1016/j.nut.2012.02.014.

32. Resistant starch analysis of commonly consumed potatoes: Content varies by cooking method and service temperature but not by variety / S.K. Raatz [et al.] // Food chemistry. 2016. Vol. 208. P. 297-300. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.120.

33. Hodge J.E. Dehydrated Foods, Chemistry of Browning Reactions in Model Systems // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1953. Vol. 15, No. 1. P. 928-943. https://doi.org/10.1021/jf60015a004.

34. Ellis О.P. The maillard Reaction // Advances in Garbonhydrate Ghemistry, New York, Acad Press Inc. 1959. Vol. 14. P. 63-134.

35. Влияние термообработки на органолептические показатели сухого обезжиренного молока / И.М. Почицкая [и др.] // Известия Высших учебных заведений. Пищевая технология. 2018. № 5/6. С. 48-53. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2018.5-6.12.

36. Моделирование взаимодействия редуцирующих сахаров с аминокислотами методом теории функционала плотности / И.М. Почицка [и др.] // Проблемы развития АПК региона. 2019. Т. 37, № 1. С. 243-251.

37. Litvyak V., Sysa A. A., Batyan V. Kravchenko Features of the formation of taste sensations // Ukrainian Food Journal. 2019. Vol. 8, No. 3. P. 597-619. https://doi.org/10.24263/2304-974Х-2019-8-3-15.

38. Атлас: иерархическая структура белковых веществ / В.В. Литвяк [и др.]. М.: ФЛИНТА, 2023. 297 с. ISBN 978-5-9765-5238-8.