Диетология – 36. Пищевая ценность продуктов питания
Диетология – 36. Пищевая ценность продуктов питания
Общие сведения и классификация продуктов питания
Пищевые продукты фундаментально подразделяются на продукты животного и растительного происхождения, каждый из которых выполняет специфические функции в организме человека. Животные продукты в первую очередь обеспечивают пластическую функцию, поставляя незаменимый строительный материал для формирования костной и мышечной тканей. Это особенно критично в период активного роста организма, в связи с чем исключение продуктов животного происхождения из рациона детей считается недопустимым. Энергетическая функция реализуется за счет продуктов, богатых жирами и углеводами, включая сливочное масло, растительные масла и сахара. Регуляторная функция в значительной степени обеспечивается витаминами и микроэлементами, источниками которых служат как животные продукты, например, печень, так и разнообразные овощи, фрукты и ягоды.
Оценка биологической ценности белков и жиров
Количественная оценка пищевой ценности базируется на международных рекомендациях и учитывает способность продукта удовлетворять потребность организма в эссенциальных нутриентах. Биологическая ценность белка определяется наличием и пропорциями незаменимых аминокислот. С 1973 года в качестве стандарта применяется метод аминокислотного скора, основанный на сравнении аминокислотного состава исследуемого белка с гипотетическим идеальным белком. Расчет производится путем выявления лимитирующей аминокислоты, содержание которой минимально по отношению к стандарту. По этому показателю белки коровьего молока и куриного яйца признаются наиболее полноценными, в то время как белки пшеницы демонстрируют крайне низкие значения скора.
Более современным и комплексным показателем является скорректированный аминокислотный коэффициент усвояемости белков. Данный индекс учитывает не только химический состав, но и фактическую способность белка расщепляться и всасываться в желудочно-кишечном тракте. В качестве референсной группы для расчетов потребности в аминокислотах принимаются дети в возрасте от двух до пяти лет, поскольку именно в этот период потребность в белке достигает максимума. Объективные исследования показывают, что наивысшим коэффициентом обладают молочный белок казеин и яичный белок. Средние позиции занимают говядина, горох и фасоль, а растительные белки злаков, в частности пшеницы, характеризуются крайне низкой биологической ценностью.
Оценка качества липидного компонента пищи осуществляется преимущественно на основе профиля полиненасыщенных жирных кислот. Для лабораторной верификации применяется коэффициент эффективности метаболизма полиненасыщенных жирных кислот. Данный показатель определяется путем анализа липидного состава клеточных мембран, например, эритроцитов человека или гепатоцитов лабораторных животных, что позволяет достоверно оценить функциональную значимость потребляемых жиров.
Энергетическая ценность и усвояемость нутриентов
Пищевая ценность продукта в целом определяется его энергетической емкостью, то есть суммарной энергией химических связей белков, жиров и углеводов, высвобождающейся в процессе окисления в организме, а также степенью усвоения этих веществ. Пища животного происхождения отличается максимальными показателями усвояемости. Белки животных продуктов усваиваются на девяносто семь процентов, жиры на девяносто пять, а углеводы на девяносто восемь процентов. Тепловая обработка животной пищи исторически способствовала улучшению ее переваривания и снижению риска инфекционного заражения.
Злаковые культуры занимают второе место по уровню усвоения, причем углеводы из крахмала всасываются эффективно, тогда как белки и жиры злаков усваиваются значительно хуже. Овощи и фрукты характеризуются еще более низкими показателями биодоступности макронутриентов из-за наличия клеточных оболочек. Оптимальным вариантом питания признается смешанный рацион, включающий животную пищу, злаки, овощи и фрукты, что обеспечивает сбалансированное и эффективное усвоение всех необходимых веществ. Для комплексной оценки рациона используется интегральный скор, который рассчитывает степень соответствия набора продуктов оптимальным суточным потребностям человека по всем макро- и микронутриентам.
Основные группы продуктов питания
В современной диетологии продукты группируются по принципу пирамиды питания, отражающей баланс необходимых нутриентов. Первая группа включает хлеб, крупы и картофель, выступающие основным источником углеводов, растительных волокон, кальция и железа. Вторую группу составляют фрукты и овощи, являющиеся критически важным источником витамина С, каротиноидов, биофлавоноидов, фолиевой кислоты и калия. Третья группа объединяет молоко и молочные продукты, поставляющие полноценный белок и легкоусвояемый кальций. Четвертая группа состоит из мяса и рыбы, обеспечивающих организм железом, цинком, магнием и витаминами группы В, в частности B12, который отсутствует в растительной пище. Пятая группа включает жиры, являющиеся концентрированным источником энергии и жирорастворимых витаминов.
Характеристика продуктов животного происхождения
Молоко широко применяется в лечебном питании благодаря наличию высококачественного белка, легкоусвояемых жиров, сбалансированного с лецитином холестерина, а также высокому содержанию кальция, калия, фосфора и витаминов. Качество молока зависит от сезона и рациона животных. Кисломолочные напитки обладают диетическими преимуществами, так как предварительное ферментирование облегчает их переваривание и стимулирует работу желудочно-кишечного тракта. Творог является ценным источником белка и кальция, предупреждает развитие атеросклероза и рекомендуется при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, сахарном диабете и остеопорозе. Сыр богат кальцием и фосфором, однако многие его сорта содержат избыток жира и соли, что ограничивает их использование в лечебных диетах. Для диетического питания оптимален несоленый и нежирный сыр.
Мясо и птица служат фундаментальными источниками железа и экстрактивных веществ. В диетологии предпочтение отдается нежирной говядине, телятине, крольчатине, курице и индейке. Жирные сорта, такие как свинина и баранина, ограничиваются из-за высокого содержания насыщенных жирных кислот, причем бараний жир считается наиболее тугоплавким и тяжелым для усвоения. Экстрактивные вещества мяса, переходящие в бульон при варке, стимулируют пищеварение и возбуждают центральную нервную систему. Однако они содержат пурины, которые противопоказаны при подагре и мочекаменной болезни. Поэтому в лечебном питании часто используется отварное мясо без бульона. Субпродукты, в частности печень, богаты витаминами А, Е, группы В и железом, но содержат много холестерина и стимулируют желудочную секрецию, что ограничивает их потребление при язвенной болезни.
Куриные яйца признаны диетическим продуктом с высокосбалансированным аминокислотным составом. Яичный желток обладает высокой биологической ценностью, содержит комплекс витаминов, микроэлементов и оказывает желчегонное действие. Оптимальным считается потребление двух-трех яиц в день.
Рыба превосходит мясо по степени усвояемости белка из-за меньшего количества соединительной ткани. Белок рыбы полноценен и богат метионином. Жирные сорта рыбы, такие как лосось, скумбрия, сельдь и сардины, содержат полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 и омега-6, которые оказывают выраженное противовоспалительное и антиатеросклеротическое действие. Морепродукты и морская капуста служат незаменимым источником йода, дефицит которого приводит к гипотиреозу и снижению когнитивных функций. Морская капуста малокалорийна и препятствует тромбообразованию. Технология приготовления рыбы влияет на ее ценность, например, интенсивный посол приводит к потере питательных веществ, поэтому предпочтительнее термическая обработка свежей или замороженной рыбы.
Характеристика растительных продуктов и грибов
Овощи, фрукты и ягоды имеют низкую энергетическую плотность, практически не содержат жиров и тяжелых белков, но богаты водой, структурированными углеводами, пектинами и клетчаткой. Они являются эксклюзивным источником витамина С, дефицит которого в отсутствие растительной пищи неизбежно приводит к цинге. Помимо аскорбиновой кислоты, эти продукты поставляют калий, органические кислоты и биофлавоноиды, которые нормализуют артериальное давление и поддерживают микрофлору кишечника. Отдельные виды плодов, такие как финики, бананы, виноград и картофель, отличаются высокой калорийностью и высоким гликемическим индексом.
Злаковые культуры формируют энергетическую базу рациона. Степень обработки зерна напрямую коррелирует с его пищевой ценностью. Глубокая шлифовка и полировка, применяемые при производстве манной крупы или белого риса, удаляют оболочки, содержащие клетчатку, витамины и микроэлементы, оставляя преимущественно крахмал. Гречневая крупа является лидером по биологической ценности среди злаков, отличается высоким содержанием белка, лизина, железа и витаминов группы В. Комбинирование гречневой крупы с молоком позволяет получить полноценный аминокислотный профиль. Овсяная крупа богата жирами и железом.
Грибы обладают крайне низкой пищевой ценностью. Содержащийся в них белок практически не усваивается организмом. Основная роль грибов в кулинарии сводится к органолептической функции благодаря обилию экстрактивных веществ, стимулирующих секрецию пищеварительных желез и улучшающих вкусовые качества блюд.
Сахар, кондитерские изделия и вкусовые продукты
Сахар представляет собой химически чистую сахарозу, лишенную сопутствующих нутриентов. Он обладает высокой энергетической ценностью и при избыточном потреблении оказывает истощающее воздействие на поджелудочную железу. Рафинированный сахар не рекомендуется к употреблению здоровым людям со стандартным уровнем физической активности. Фруктоза метаболизируется без участия инсулина, однако также является источником пустых калорий. Мёд содержит ферменты, микроэлементы, глюкозу и фруктозу, считаясь более приемлемой альтернативой сахару при строгом ограничении суточного потребления.
Вкусовые напитки, такие как чай и кофе, ценятся за наличие алкалоидов, в частности кофеина и теобромина, оказывающих стимулирующее воздействие на нервную систему. Чай богат полифенолами и биофлавоноидами, обладающими антиоксидантной активностью. Зеленый чай содержит значительное количество витаминов. Однако дубильные вещества, такие как танин, присутствующие в крепких настоях чая и кофе, способны образовывать нерастворимые соединения с железом и другими микроэлементами, существенно снижая их абсорбцию в желудочно-кишечном тракте. Какао-порошок содержит микроэлементы, но также характеризуется высоким содержанием углеводов.