К функциональным продуктам питания в основном относятся лечебно-профилактические, диетические, геронтодиетические продукты питания, продукты питания для детей, спортсменов, космонавтов, людей, работающих в экстремальных условиях и с повышенными физическими нагрузками (спасатели, военнослужащие).

Особое значение продукты функционального назначения играют для лиц, чья профессиональная деятельность связана с большими физическими и (или) нервно-эмоциональными нагрузками – например, спасателей, военнослужащих, спортсменов, альпинистов. Так как режим работы в условиях, выходящих за пределы физиологического
оптимума, приводит не только к психическим расстройствам, но и к возникновению заболеваний органов пищеварения, им необходимы мясные продукты, богатые белками и растворимыми пищевыми волокнами.

Принимая во внимание специфику работы таких категорий лиц, функциональные продукты для рациона должны соответствовать следующим требованиям:

• компенсировать дефицит пищевых веществ, который возникает из-за неблагоприятного профессионального, экологического действия;
• улучшать функциональное состояние органов и систем организма;
• усиливать имунную защиту, препятствовать проникновению радиоактивных и вредных химических веществ внутрь организма;
• способствовать усилению процессов связывания и выделения вредных веществ и продуктов их обмена из организма;
• биотрансформировать вредные вещества путем их окисления, метилирования и других биохимических процессов с целью образования в организме слаботоксичных продуктов обмена или, наоборот, блокировать эти реакции, если возникающие продукты обмена токсичнее исходных;
• повышать физическую выносливость, работоспособность, психологическую устойчивость;
• ускорять процессы восстановления метаболических процессов после повышенных физических и нервно-эмоциональных нагрузок [15, 16].

Разработка технологий должна опираться на принципы адекватного и сбалансированного питания, на обеспечение энергетического эквивалента физических усилий и адаптационно-структурных изменений в организме. Наиболее подходящей формой для них являються продукты на основе реструктурированного мяса. Такая форма позволяет вносить и равномерно распределять необходимое количество функциональных компонентов. Для обогащения перспективно брать продукты, которые доступны всем группам населения и используемые в повседневном питании, то есть продукты массового потребления, как, например, консервы. Кроме того, они обладают длительным сроком хранения, высокой энергетической ценностью, при минимальном весе имеют максимальную калорийность и питательную ценность, пригодны для употребления без дополнительной кулинарной обработки, способны легко усваиваться и хорошо хранятся в самых неблагоприятных климатических условиях, удобны для использования непосредственно из упаковки [17, 18].

Главным принципом, который используют при составлении рецептуры консервов, является выбор соотношения и структурной совместимости компонентов. Они после стерилизации должны способствовать получению безопасных, высококачественных, полноценных по содержанию пищевых ингредиентов консервов с хорошими органолептическими свойствами и стабильностью при хранении. В современной технологии консервов приобрела распространение тенденция широкого использования белковых pecypcов на пищевые цели, также разработка технологий комбинированных мясопродуктов с заданным химическим составом. При этом первичными рецептурними ингредиентами выступают: мясо КРС и свиней, мясо птицы и кроликов, субпродукты I и II категории, растительные и животные белковые препараты, растительные наполнители и структурообразователи [19]. Для обогащения эффективно использовать также: пищевые волокна (растворимые и не­растворимые); минеральные вещества (такие как кальций, железо); витамины (А, группы В, D и т.д.); полиненасыщенные жиры (омега-3-жирные кислоты, рыбий жир, растительные масла); антиоксиданты (бета-каротин, альфа-токоферол, аскорбиновая кислота); олигосахариды (лактулоза); биотехнологические составляющие (лакто- и бифидобактерии).

По ресурсным, экономическим и экологическим возможностям к наиболее перспективным источникам пищевого белка относится продукция растениеводства, биомасса одноклеточных, побочное сырье пищевой, мясной и молочной промышленности, а также морепродукты.

Белковые соевые препараты выпускаются в трех основных разновидностях: соевая мука с содержанием белка до 50%, соевые концентраты, содержащие до 70% белков и соевые изоляты с содержанием белка до 99% [20]. Потребление соевых белков обеспечивает профилактику ожирения и атеросклероза, снижает уровень холестерина и липидов в крови человека, помогает рассасыванию камней в почках, влияет на уровень кровяного давления. В их состав входят антиканцерогены – вещества, которые предотвращают и «контролируют» раковые заболевания. Это ингибиторы протеаз, фитаты, фитостиролы. Кроме того, соевые бобы – одни из немногих продуктов, их содержащие [21].

В промышленной среде наиболее распространенными является соевый изолят. Благодаря прекрасной степени очистки и высокому уровню содержания белка он обладает уникальной сбалансированностью аминокислотного состава, не уступает высококачественному животному сырью (включая мясо, молоко и яйца), полностью усваивается в организме. Изоляты нейтральные по вкусу и запаху, не содержат углеводов, обладают высокими функционально-технологическими свойствами, прекрасно сочетаются с мясным сырьем, так как ведут себя как нежирные сорта мяса, характеризируются повышенной водосвязывающей способностью, эмульгирующими свойствами, образуют прочные и стабильные гели [22]. Влияние повышенных температур не ухудшает функционально-технологические свойства соевого продукта. Однородность химического состава позволяет при работе с ним легко прогнозировать характер технологических изменений мясных эмульсий.

Яичные протеины полноценные, так как содержат все незаменимые кислоты (особенно богаты лейцином), усваиваемые на 94%, являются натуральным источником ненасыщенных липидов, минеральных веществ и витаминов, которые обеспечивают в значительной степени ежедневную потребность человека [23]. Белок яйца обладает бактерицидными и антибиотическими свойствами, что объясняется наличием в нем лизоцима – бактерицидного вещества, которое убивает микробы или задерживает их развитие.

Нашел широкое применение сухой яичный порошок, который изготавливают из свежих куриных яиц в специальных вальцевых или распылительных сушилках. Яичная масса при сушке быстро теряет влагу, при этом белок яйца не сворачивается и при смешивании с теплой водой хорошо восстанавливается. Большинство витаминов яйца в процессе сушки почти не разрушаются. В 100 г яичного продукта содержится: белка – 46,0 г; жира – 37,3; витамина В₁ – 0,25 мг; витамина В₂ – 1,64 мг; витамина РР – 1,18 мг [24]. В настоящее время выпускаются многофункциональные белково-фосфолипидные смеси, которые являются по сути заменителями яичного порошка. Они более экономичны в использовании и обладают дополнительными функциональными свойствами.

Белки плазмы крови характеризуются высокой фракционностью. Благодаря современным методам было идентифицированно в их составе около 40 фракций, среди которых выделены липопротеиды, гликопротеиды, белки системы свертывания крови, иммуноглобулины и белки системы комплемента, а также металлосодержащие белки, альбумин и глобулин фракции [25]. Для переработки крови убойных животных наибольшее значение имеют основные фракции белков плазмы: сывороточные альбумины, сывороточные глобулины и фибриноген.

 Альбумины плазмы крови легко взаимодействуют с другими белками, липидами и углеводами, имеют высокие показатели водосвязывающей и пенообразующей способности. Глобулины – отличные эмульгаторы. Все белки плазмы крови обладают гелеобразующей способностю при нагревании, при этом фибриноген переходит в фибрин под влиянием ряда факторов (сдвиг рН в ВЕТ, наличие ионов Са ²⁺ в белковой системе) и образовывает пространственный каркас. Эти свойства весьма полезны при получении гелеобразных текстуратов, многокомпонентных структурированных белоксодержащих смесей, структурированных мясных эмульсий при получении вареных колбасных изделий, оригинальных белковых желейных продуктов. Гелеобразующая и эмульгирующая способности плазмы позволяют достигать структурных матриц, которые имитируют природные биообъекты по внешнему виду, составу и свойствам. Это создает предпосылки для регулирования функционально-технологических свойств, обеспечивает работу с низкосортным сырьем, дает возможность с новых позиций подойти к решению вопроса разработки новых видов пищевых продуктов.

Молочные белки широко применяются в пищевой промышленности для повышения пищевой ценности и для усиления различных качеств мясных изделий. Казеинат натрия характеризируется повышенным содержанием белка, высокой водосвязывающей и эмульгирующей способностью, хорошо растворяется при рН 7, простой в применении и устойчив в процессе хранения. Присутствие солей повышает стабильность эмульсий и не влияет на растворимость. Хоть казеинат натрия не способен образовывать гели, он формирует более прочные структуры водорастворимых мышечных белков [26]. Применение белков молочной сыворотки улучшает консистенцию, сочность мясного продукта, стабилизирует фаршевую эмульсию, снижает риск образования бульонно-жировых отеков, повышая тем самым качество и выход мясной продукции. Добавление молочной сыворотки способствует снижению остаточного содержания нитрита натрия в мясных продуктах и увеличению количества нитрозопигментив. По сравнению с растительными молочные белки легко расщепляются под действием ферментов желудочно-кишечного тракта, образовавшиеся при этом пептиды и свободные аминокислоты быстро всасываются в кровь. В отличие от белков мяса, они не содержат пуриновых оснований, избыток которых ухудшает обмен веществ в организме [27].

Особой популярностью пользуются белки животного происхождения из коллагенсодержащего сырья. Коллаген – это фибриллярный белок, входящий в состав соединительной и костной ткани. В организме его количество составляет около трети всего количества белков, он представлен в виде глицина, пролина и оксипролина. Коллаген регулирует электролитный обмен в желудочно-кишечном тракте, благодаря катионообменным свойствам, способствует выведению из организма различных соединений. Он стимулирует двигательную функцию желудка и кишечника, сокоотделения, благоприятно влияет на полезную микрофлору кишечника, способствует заживлению ран. В умеренных дозах коллаген сохраняет полноценные белки в пище, поставляя организму те аминокислоты, которые содержит в значительных количествах. Также следует упомянуть, что применение белков из колагенсодержащего сырья обогащает мясные продукты пищевыми волокнами, чем можно существенно улучшить реологические свойства, прежде всего консистенцию [28].

Для нормальной жизнедеятельности человека в пище должны присутствовать структурные элементы клеточных стенок растений, которые практически не усваиваются в желудочно-кишечном тракте, но выполняют важные функции в пищеварительном процессе. Есть очень много публикаций, которые свидетельствуют о прямой связи между недостаточным содержанием пищевых волокон в рационе питания и прогрессированием «болезней нарушенного метаболизма».

Пищевые волокна, в первую очередь, положительно влияют на работу кишечника, обладают гиполиподическим действием, способствуют снижению уровня холестерина в крови, способствуют связыванию и выведению из организма металлов и канцерогенных веществ (например, нитрозоаминов), являются источником кишечной микрофлоры. Также очень важна их роль в поддержании водно-солевого обмена. Они формируют гелеобразные структуры, контролирующие процессы опорожнения желудка, их физико-химические свойства позволяют поддерживать нормальный обмен стероидных гормонов, холестерина и т.п., усиливают внутрикишечный синтез витаминов В₁, В₂, В₆, РР и фолиевой кислоты кишечными бактериями. Благоприятно действуют на микрофлору кишки – при подавлении роста коли-форм, растет содержание полезных лактобацилл и стрептококков [29].

Согласно данным Департамента по питанию и пищи при Академии наук США (The Food Nutrition Board of National Academy – FNB), ​​физиологическая суточная потребность организма взрослого человека в пищевых волокнах должна составлять от 25 до 38 г. В то же время в лечебных целях их количество повышается в диете до 40 г, но не должно превышать 60 г в день [30]. Особую роль в организме человека играют растворимые волокна (пектины, альгинаты, олигофруктоза, лактулоза и др.), которые имеют выраженный пребиотический эффект, что выражается в оптимизации микроэкологического статуса организма человека за счет избирательной стимуляции роста и биологической активности нормальной микрофлоры пищеварительного тракта.

Пищевые волокна пшеничные являются концентратом натуральных растительных пищевых волокон. Они вырабатываются из отрубей пшеничных диетических, очищенных по специально разработанной технологии. При введении в мясной фарш пшеничная клетчатка обеспечивает повышение влаго- и жироудержания, что улучшает структуру конечного продукта и снабжает дополнительным количеством пищевых волокон организм.

Основные свойства:

• волокнистая структура клетчатки;
• нерастворимость в воде;
• связывание воды и жира внутри волокон;
• капиллярный эффект.

Пшеничные волокна почти на 90% состоят из балластных веществ, что даёт возможность оздоровить пищу, улучшить моторику кишечника потребителя и очистить пищеварительную систему от вредных веществ [31]. Добавление всего 1,0% пшеничних волокон значительно повышает водосвязывающую способность, причтом, так как жидкости транспортируются в сердцевину волокон целлюлозы по капиллярам, консистенция не подвергается никакому отрицательному воздействию. Они термостабильны, при высоких температурах или больших силах разрыва при обработке в куттере не обнаруживается никаких изменений цвета или подгорания.

Заключение. В современной пищевой промышленности производство продуктов функционального питания является актуальной задачей. Во всём мире идет постоянная работа по созданию новых продуктов функционального питания, обладающих широким спектром применения и точечной направленностью на конкретный орган, систему или заболевание. Включение функциональных ингредиентов в продукты консервного производства имеет большие перспективы и преимущества по сравнению с остальными мясными изделиями. Функциональные консервы необходимы для группы лиц, чья профессиональная деятельность связана с большими физическими и (или) нервно-эмоциональными загрузками – спасателей, военнослужащих, спортсменов, альпинистов и тому подобное. Мясные консервы удовлетворяют качественные требования для создания профилактических и лечебно-профилактических продуктов для этих видов профессий: они длительного срока хранения, способны хорошо сохраняться в самых неблагоприятных климатических условиях и легко усваиваться, кроме того, удобны для использования непосредственно из упаковки. В условиях стресса необходимы мясные продукты, богатые белками и растворимыми пищевыми волокнами. В составе пищевого рациона такие консервы будут компенсировать дефицит пищевых веществ, который возникает из-за неблагоприятного профессионального фактора, препятствовать развитию ряда заболеваний, в том числе органов пищеварения, повышать физическую выносливость, работоспособность, психологическую устойчивость. Рекомендуемыми функциональными ингредиентами на сегоднешнее время являються белковые препараты на основе сои, коллагенсодержащего сырья, яичного белка, плазмы крови и молочной сыворотки; из растворимых пищевых волокон наиболее применяемой и эффективной в мясной промышленности является пшеничная клетчатка.