ФГБОУ ВО «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И.Т. ТРУБИЛИНА»

НИИ Биотехнологии и сертификации пищевой продукции

Исследование химического состава и пищевой ценности квиноа

отчет по договору № 145а /16

Заказчик – Дмитриев Дмитрий Владимирович

Директор НИИ Биотехнологии и

сертификации пищевой продукции,

д.т.н., профессор _________ Донченко Л.В.

Краснодар 2016

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

Зав. лаборатории физико-химических испытаний	Головатенко Н.А.
Зав. лаборатории по определению показателей безопасности	Стрелкова Т.Г.
Гл. специалист	Веревкина А.С.
Гл. специалист	Горбань И.В.

РЕФЕРАТ

32 страницы, 15 таблиц, 6 источников литературы

КВИНОА, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ, ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ, АМИНОКИСЛОТНЫЙ СКОР, ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ УГЛЕВОДОВ.

Исследование

Целью данной научно-исследовательской работы, выполненной в рамках договора №145а/16 является оценка химического состава и пищевой ценности образца культуры квиноа, выращенной в условиях Краснодарского края.

В работе дана также оценка безопасности квиноа в соответствии с требованиями действующего технического регламента Таможенного Союза о безопасности пищевой продукции. Проведены сравнительные исследования квиноа и других злаковых культур по химическому составу и пищевой ценности .

По результатам исследований установлено, что квиноа является сбалансированной по аминокислотному и витаминному составу культурой, которую целесообразно рекомендовать для здорового питания.

ВВЕДЕНИЕ

В связи с необходимостью расширения масштабов производства качественного продовольствия, необходимого для снабжения населения в условиях изменения климата, квиноа представляет собой альтернативу для стран, страдающих от отсутствия продовольственной безопасности.

Квиноа (синоним: кинва, киноа) считают зерновой культурой. Она является однолетним растением, произрастающим на склонах Анд в Южной Америке.

Квиноа обладает похожей пищевой ценностью со злаками. Однако, специалисты считают, что соседями по семейству являются сахарная и листовая свекла, а также шпинат.

История квиноа насчитывает более 6000 лет. Довольно долго квиноа выращивали только в Андах, а затем она стала одним из основных продуктов питания цивилизации инков. Квиноа называлась инками «чизия мама» («мать всех зерен») и была очень сильно почитаема. Первые посадки весной совершал сам император золотыми инструментами, а сам урожай считали даром богов.

В Южной Америке квиноа очень давно является традиционным продуктом. Об этом говорят боливийские и чилийские поговорки, аналоги наших «проще пареной репы» и «хлеб всему голова».

Впервые на «большой земле» упоминание о квиноа появилось в 16 веке, как о перуанском рисе, из которого готовят и еду, и напитки. И только в 1960-х годах ученые США и Европы обнаружили удивительные свойства этой крупы.

Генеральная ассамблея ООН провозгласила 2013 год Международным годом квиноа в знак признания того, что коренные народы Анд благодаря традиционным знаниям и навыкам жизни в гармонии с природой сохранили квиноа в натуральном виде как источник питания для нынешнего и будущих поколений.

Для проведения данной научно-исследовательской работы по настоящему договору в НИИ Биотехнологии и сертификации пищевой продукции Дмитриевым Дмитрием Владимировичем был предоставлен образец квиноа, посаженной в условиях Краснодарского края. Исследуемый материал доставлен в соответствии с планом исследований в сентябре 2016 г.

Сотрудниками НИИ были проведены исследования согласно техническому заданию по договору № 145 а/16 .

Объектом исследований являлась:

псевдозерновая культура квиноа

1 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КВИНОА

Области применения квиноа довольно разнообразны. Так квиноа применяют не только как продукт питания, но в альтернативной медицине и косметологии.

Растение квиноа не входит в государственную фармакопею РФ и не используется официальной медициной, но является ценным пищевым и диетическим продуктом, обладающим целебными свойствами.

По литературным данным, квиноа содержит в себе большое количество белка, поэтому его рекомендуется употреблять в пищу вегетарианцам. Особенно полезно употребление данного зерна подросткам, которые по тем или иным причинам исключили из своего рациона рыбу, мясо и яйца. Именно высокое содержание белка делает квиноа незаменимым продуктом для беременных женщин, детей и людей, занимающихся тяжелым физическим или умственным трудом.

По некоторым данным, квиноа противопоказана детям до 2 лет, а также людям, у которых есть проблемы с почками и суставами, так как в растении содержатся оксалаты и большое количество белка. Также осторожно и постепенно нужно вводить в свой рацион квиноа кормящим мамам, так как возможна его индивидуальная непереносимость у маленьких детей.

Известно, что при избыточном белковом питании усиливаются неконтролируемые организмом процессы гниения в кишечнике, увеличивается нагрузка на печень и почки, которые, гипертрофируются, не в силах справиться с обезвреживанием и выведением больших количеств продуктов белкового обмена.

Избыток белка вызывает также перевозбуждение нервной системы вплоть до неврозов, а после избыточного длительного потребления белка организм тяжело переносит его последующий дефицит, так как настрой обмена веществ на усиленный распад излишков белка в организме некоторое время еще сохраняется.

Следует, однако, заметить, что большинство сведений научно-технической литературы отмечают, что квиноа является одним из самых полезных злаков.

В квиноа больше рибофлавина, клетчатки, комплексных углеводов и фолиевой кислоты, чем в самых распространенных крупах — пшенице, ячмене и рисе.

Уровень содержания фосфора в квиноа не уступает многим видам рыбы (152 мг).

Также в квиноа очень много фитиновой кислоты, уменьшающей уровень холестерина.

Квиноа содержит лизин, который способствует усвоению кальция, что необходимо для формирования крепкого здорового скелета, костей, волос и зубов. Также лизин воздействует на скорейшее заживление тканей. Лизин важен для спортсменов, для тех, кто перенес травмы, детям и женщинам в менопаузе. Из-за нехватки лизина может возникать анемия, выпадение волос, уменьшается способность сосредоточиться, ухудшается аппетит, появляется задержка роста и раздражительность.

Квиноа содержит вещество, которое помогает в синтезе гормона радости – серотонина. Действие квиноа схоже с шоколадом, при этом  «радость» от квиноа менее калорийна.

Также квиноа обладает свойством выводить из организма все вредные вещества, шлаки и холестерин.

Если употреблять квиноа регулярно, то снизится уровень сахара в крови, а также могут пройти мигрени и сильные головные боли, ведь квиноа способна оказывать успокаивающее действие на нервную систему.

Однако, польза квиноа изучена еще не до конца. Например, в последнее время ученые исследуют противораковые свойства квиноа.

В народной медицине стран Южной Америки подслащенный отвар плодов квиноа используется в виде компресса на раны и ушибы. А при заболеваниях печени и желчного пузыря готовится специальное блюдо – тыква, фаршированная квиноа и сухофруктами.

В косметологии вытяжка из квиноа используется для приготовления средств по уходу за кожей лица и тела.

Благодаря полезным свойствам квиноа применяют в здоровом питании.

Квиноа по внешнему виду представляет собой мелкую круглую крупу, цвет которой зависит от сорта.

По свойствам квиноа близка к рису, соответственно может использоваться для приготовления таких блюд, где по рецепту необходим рис, как в качестве гарнира, так и для добавления в суп. Также из квиноа готовят плов, запеканки, табуле и используют крупу для фарширования овощей. Квиноа добавляют в салаты. Особенность крупы квиноа в том, что она перенимает вид и вкус продуктов, с которыми ее сочетают. Часто квиноа используют вегетарианцы.

Муку из квиноа используют в приготовлении макаронных изделий, хлеба и других блюд. Также из квиноа можно сделать напиток, добавив в муку воду и сахар.

Семена квиноа содержат масло, близкое по составу к ореховому.

В США квиноа называют «фабрикой белка». А если учесть, что в квиноа нет глютена, эта культура является альтернативой питания для людей с аллергией на пшеницу.

Квиноа обладает низкой калорийностью: всего 368 ккал на 100 граммов.

В настоящей работе проявлен интерес к культуре квиноа как к нетрадиционному сырьевому ингредиенту для российского потребителя при создании многокомпонентных рецептур, что обосновано ее высокой пищевой ценностью по литературным источникам.

2 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Биохимическую оценку исследуемого сырья осуществляли соответствующими методиками, перечень которых приведен в табл.1.

Таблица 1 – Объекты контроля и определяемые показатели

Наименование показателей	Методы испытаний
1	2
Органолептические показатели	ГОСТ 10967-90
Влажность, %	ГОСТ 13586.5-2015
Натура, г/л	ГОСТ 10840-64
Сорная примесь	ГОСТ 30483-97
Минеральная примесь	ГОСТ 30483-97
Зараженность вредителями	ГОСТ 13586.4-83
Массовая доля клейковины, %	ГОСТ 13586.1-68
Качество клейковины	ГОСТ 13586.1-68
Число падения	ГОСТ 10987-76
Стекловидность, %	ГОСТ 10987-76
Массовая доля белка, %	ГОСТ 10846-91
Массовая доля жира, %	ГОСТ 29033-91
Пектиновые вещества, %	МУ КубГАУ
Витамины, мг/100 г:
В1	М-04-56-2009
В2	М-04-56-2009
Витамин Е	ГОСТ Р 52147-03
β-каротин	ГОСТ Р 52147-03
Углеводы. мг/100 г
Фруктоза	М-04-69-2011
Глюкоза	М-04-69-2011
Сахароза	М-04-69-2011
Крахмал	ГОСТ 26176-91
Макроэлементы, мг/100 г
Аммоний	М-04-65-2010
Калий	М-04-65-2010
Натрий	М-04-65-2010
Магний	М-04-65-2010
Кальций	М-04-65-2010
Микроэлементы, мг/100 г
Железо	ГОСТ 26928-86
Селен	М04-33-2004
Аминокислоты, мг/100 г
Аргинин	М-04-38-2009
Лизин	М-04-38-2009
Тирозин	М-04-38-2009
Фенилаланин	М-04-38-2009
Гистидин	М-04-38-2009
Лейцин+изолейцин	М-04-38-2009
Метионин	М-04-38-2009
Валин	М-04-38-2009
Пролин	М-04-38-2009
Треонин	М-04-38-2009
Серин	М-04-38-2009
Аланин	М-04-38-2009
Глицин	М-04-38-2009
Органические кислоты, мг/100 г
Винная кислота	ГОСТ Р 52841-2007
Яблочная кислота	ГОСТ Р 52841-2007
Янтарная кислота	ГОСТ Р 52841-2007
Лимонная кислота	ГОСТ Р 52841-2007
Молочная кислота	ГОСТ Р 52841-2007
Показатели безопасности:
Токсичные металлы, мг/100 г
Свинец	ГОСТ 30178-96
Мышьяк	ГОСТ 31628-2012
Кадмий	ГОСТ 30178-96
Ртуть	ГОСТ Р 53183-2008
Бенз(а)пирен, мг/100 г	ГОСТР 51650-2000
Микотоксины, мг/100 г
Афлатоксин В1	ГОСТ 30711-2001
Пестициды, мг/100 г
ГХЦГ( и его изомеры)	МУ 2142-80
ДДТ ( и его метаболиты)	МУ 2142-80
Радионуклиды, Бк/кг
Цезий-137	МУК 2.6.1.1194-03
Стронций-90	МУК 2.6.1.1194-03
Содержание ГМО	МУК 4.2.2304-07 ГОСТ Р 53244-2008

3 ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КВИНОА

Начальным этапом исследований явилось определение органолептических показателей и технологический анализ представленного образца как злаковой культуры.

Известно, что на основании анализа внешнего вида зерен выявляются характерные морфологические признаки зерна

Установлено, что текстура зерна имеет хрустящий эффект, содержит ореховые нотки.

Технологический анализ культуры квиноа включает в себя определение таких показателей как влажность, натура, сорная и минеральная примесь, зараженность вредителями, массовая доля клейковины и ее качество, число падения и стекловидность.

Влажность по результатам нашего исследования представленного образца квиноа составила 8,8±0,1.

Зараженность зерна амбарными вредителями – важный показатель состояния зерновой массы. Определение зараженности зерна осуществляется по определению наличия насекомых и клещей в явной форме.

Не менее значимым технологическим показателем зерновых масс является засоренность зерна.

Примеси в зерновой массе усложняют хранение и переработку зерна, ухудшают качество готовой продукции. Все примеси подразделяются на две основные фракции: сорную и зерновую. Сорная примесь является бесполезной или вредной для питания. Кроме того, в неё включают зёрна других культур, которые нельзя использовать так же, как зерно основной культуры. Зерновая примесь имеет пониженную ценность по сравнению с нормальными зёрнами основной культуры, но может быть использована по целевому назначению последних.

Содержание сорной, вредной и зерновой примеси определяется государственными стандартами на зерно каждой культуры. Норма примесей увязана с целевым назначением зерна. В зависимости от процентного содержания примесей в зерне его делят на две группы: зерно отвечающее базисным кондициям, и зерно, имеющее отклонения по качеству в пределах ограничительных кондиций. Для очистки зерна от примесей применяют разнообразные производственные машины.

Значимым технологическим показателем зерновых масс является стекловидность зерна.

Стекловидное зерно лучше вымалывается, чем мучнистое, то есть из его отрубянистых частиц легче и полнее отделяются остатки эндосперма. Стекловидность характеризует структурно-механические свойства эндосперма и сопротивляемость зерна разрушающим усилиям, влияет на процесс измельчения и на условия формирования промежуточных продуктов. Зерно с более высокой стекловидностью обладает повышенной прочностью и требует больших энергозатрат на измельчение.

Стекловидность учитывается при размещении зерна в хранилищах и при формировании помольных партий. Общая стекловидность для мягкой пшеницы при сортовых помолах должна составлять не менее 50%, при макаронных помолах — не менее 60%, для твердой пшеницы (независимо от типа помола) — не менее 80%. Кроме того, нормируется стекловидность зерна пшеницы, перерабатываемого в крупу. Она должна находиться в пределах от 70% до 80%.

Стекловидность определяется и для зерна риса. С увеличением стекловидности повышается выход крупы более высоких сортов (содержание целого ядра в крупе). В настоящее время определение стекловидности зерна пшеницы и риса производится в соответствии с ГОСТ 10987-76 двумя методами: с использованием диафаноскопа; по результатам осмотра среза зерна. При проведении испытания определяют общую стекловидность. Под показателем общей стекловидности понимают сумму полностью стекловидных и половины количества частично стекловидных зерен

Содержание клейковины в зерне пшеницы и ее качество – важные показатели, характеризующие качество зерна. Клейковина образуется после отмывания водой из теста крахмала, клетчатки, водорастворимых веществ и представляет собой плотную резинообразную массу, 80-90% сухого вещества которой составляют белки (глиадин и глютенин) и 10-20% – удерживаемые силами сорбции крахмал, сахар, клетчатка, жир, минеральные и другие вещества. Содержание сырой клейковины, например в зерне пшеницы колеблется от 7 до 30%, высоким считается содержание ее более 28%. Клейковину отмывают вручную или механизированным способом.

Натурой зерна называется масса 1 литра семян в граммах. Натуру определяют на литровой пурке с падающим грузом – её выражают в граммах на литр или на 20-литровой пурке – выражают в килограммах одного гектолитра зерна. На величину натуры влияют: примеси, состояние поверхности зерна, форма зерна, крупность, плотность, влажность, плёнчатость, зрелость и выполненность зерна, масса 1000 зёрен, выравненность. Натура приближённо показывает степень выполненности зерна.

Основные технологические показатели квиноа как зерновой культуры приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Основные технологические показатели образца квиноа

Определяемый показатель	Значение
1	2
Влажность, %	8,8
Натура, г/л	660
Сорная примесь	Не обнаружена
Минеральная примесь	Не обнаружена
Зараженность вредителями	Не обнаружена
Массовая доля клейковины, %	Не обнаружена
Продолжение таблицы 2
1	2
Качество клейковины	Не определялось из-за ее отсутствия
Число падения	Не обнаружено
Стекловидность, %	Не обнаружена

Данные таблицы 2 подтверждают литературные данные о том, что квиноа является псевдозерновой культурой.

Следующим этапом наших исследований явилось определение химического состава квиноа.

Известно, что потребность в белках зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, климатических и национальных особенностей и т. д. Исследованиями установлено, что азотистое равновесие в организме взрослого человека поддерживается при поступлении не менее 55—60 г белка, однако эта величина не учитывает стрессовые ситуации, болезни, интенсивные физические нагрузки. В связи с этим в нашей стране установлена оптимальная потребность взрослого человека в белке 90—100 г/сутки. Суточная степень обеспеченности организма человека в белке при потреблении квиноа достаточна велика, что подтверждается экспериментальными данными (таблица 3).

Таблица 3 – Суточная степень обеспеченности организма человека в белке при потреблении квиноа

Образец	Содержание белка, г/100 г	% обеспечения организма	Средняя суточная потребность человека, г
1	2	3	4
Образец квиноа	18,8	18,8	100

Однако, при оценке биологической ценности белковой составляющей продукта имеет значение количественное представление незаменимых аминокислот в пересчете на 100г белка (таблица 4). При пересчете использовались данные таблицы 2, в частности содержание белка квиноа, равное 18,8 [1, с. 43].

Таблица 4 – Сравнительный анализ содержания незаменимых аминокислот в квиноа

Незаменимые аминокислоты (НАК)	(Массовая доля НАК, г/100г белка	Аминокислотный скор, %
FAO ВОЗ, 2007г	исследуемого
гистидин	1,5	1,7 ± 0,08	113,3
лейцин+изолейцин		4,6±0,11	103,3
изолейцин	3,0
лейцин	5,9
лизин	4,5	7,4 ± 0,25	164,4
метионин	2,2	2,1±0,07	95,4
фенилаланин	3, 8	4,1±0,12	107,9
тирозин	3, 8	4,6±0,25	121,1
треонин	2,3	3,5±0,14	152,2
валин	3,9	5,9±0,24	151,3

Для оценки биологической ценности пищевой продукции ее аминокислотный состав сравнивают с аминокислотным составом идеального белка, определяя аминокислотный химический скор.

Одним из доступных способов расчета аминокислотного скора является расчет отношения количества каждой незаменимой аминокислоты в исследуемом белке к количеству этой аминокислоты в идеальном белке

В идеальном белке аминокислотный скор каждой незаменимой кислоты принимается за 100%.

Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор, которой имеет наименьшее значение, то есть именно эта аминокислота будет определять степень использования данного белка в организме и называется первой лимитирующей аминокислотой.

Расчет биологической ценности белковой составляющей квиноа показал, что 1-я лимитирующая аминокислота – метионин.

Однако, это не снижает ценности культуры квиноа как перспективного сырьевого источника белка в составе рецептур многокомпонентных продуктов питания. Следует заметить, что по данным официальной медицины, суточная потребность в метионине составляет, в среднем, 1,5 г. Таким образом, при суточном потреблении 100 г квиноа физиологическая обеспеченность составит 140%. Метионин участвует в обмене жиров и фосфолипидов, является наиболее сильным липотропным средством, участвует в обмене витаминов В₁₂ и фолиевой кислоты.

При проектировании продуктов питания сложного сырьевого состава важно учитывать данные всех рецептурных ингредиентов и находить оптимальную их комбинацию с точки зрения пищевой ценности и органолептических показателей.

Согласно ГОСТ Р 52349-2005. «Продукты пищевые функциональные. Термины и определения» продукт признается функциональным, если содержание функционального ингредиента составляет от 10% до 50% от суточной физиологической потребности.

Следовательно, квиноа можно рассматривать в качестве функционального источника практически всех незаменимых аминокислот.

Полный аминокислотный состав представленного образца квиноа представлен в таблице 5.

Таблица 5 – Массовое содержание аминокислот в исследуемом образце квиноа, мг/100 г

Аминокислоты	Содержание, мг/100г
Аланин	7,3±0,18
Аргинин	9,8±0,39
Валин	5,9±0,24
Гистидин	1,7±0,08
Глицин	9,5±0,32
Лейцин+изолейцин	4,6±0,11
Лизин	7,4±0,25
Метионин	2,1±0,07
Пролин	7,2±0,18
Серин	7,1±0,18
Тирозин	4,6±0,25
Треонин	3,5±0,14
Фенилаланин	4,1±0,12

Для оценки химического состава необходимо изучение фракционного состава углеводов (таблица 6).

Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем жиров и белков. Они выполняют в организме многие разнообразные функции, но главная из них – энергетическая.

Средняя потребность в углеводах составляет 350…500 г/сутки. При увеличении физической нагрузки доля углеводов должна нарастать.

Углеводы необходимы для биосинтеза нуклеиновых кислот, заменимых аминокислот как составная структурная часть клеток. Они имеют и определенное пластическое значение, входя в состав гормонов, ферментов и секретов слизистых желез.

Регуляторная функция углеводов разнообразна. Они противодействуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров, регулируют деятельность центральной нервной системы. Важную роль играют углеводы, выполняя защитные функции. Так, глюкуроновая кислота, соединяясь с некоторыми токсическими веществами, образует растворимые в воде нетоксические сложные эфиры, легко удаляемые из организма.

По пищевой ценности углеводы делят на усвояемые и неусвояемые. Усвояемые углеводы перевариваются и метаболизируются в организме человека. К ним относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза, a-глюкановые полисахариды — крахмал, декстрины и гликоген. Неусвояемые углеводы не расщепляются ферментами, секретируемыми в пищеварительном тракте человека. К неусвояемым углеводам относятся раффинозные олигосахариды и не a-глюконовые полисахариды — целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, лигнин, камеди и слизи.

Таблица 6 – Фракционный состав усвояемых углеводов в образце квиноа

Объект исследования	Фракционный состав сахаров, г/100 г	Содержа ние углеводов, г/100	% обеспечения организма	Средняя суточная потребность человека, г
Фруктоза	Глюко-за	Сахаро-за	Крахмал
Квиноа	Не обнаружена	2,8±0,06	23±0,5	36,5	62,3	15,6	400

Из табличных данных следует, что во фракционном составе усвояемых углеводов преобладают крахмал и сахароза.

Среди полисахаридов растительных продуктов наибольшее значение в питании человека имеет крахмал. Для усвоения крахмала требуется значительно больше времени, чем для усвоения сахара. Конечный продукт расщепления крахмала – глюкоза – поступает в кровь медленно, концентрация ее поддерживается на одном уровне. Поэтому квиноа можно рассматривать как диетический продукт питания.

Судя по суточной степени обеспеченности углеводами (15,6%), квиноа можно также рассматривать как функциональный источник углеводов.

Одним из основных неусвояемых углеводов являются пектиновые вещества. Нами проведены исследования по определению общего содержания пектиновых веществ.

Установлено, что их массовое содержание в представленном образце составляет 0,6 г/100г.

Содержание органических кислот в исследуемом образце квиноа приведено в таблице 7.

Таблица 7 – Массовая доля органических кислот в образце квиноа

Органическая кислота	Содержание
Винная кислота	Не обнаружено
Яблочная кислота	Не обнаружено
Янтарная кислота	Не обнаружено
Лимонная кислота	Не обнаружено
Молочная кислота	Не обнаружено

Результаты экспериментальных исследований представленного образца квиноа показали отсутствие органических кислот в представленном образце, что согласуется с теоретическими данными.

Существенную роль в оценке химического состава исследуемых объектов имеют данные о витаминном составе. Известно, что наиболее распространенным водорастворимым витамином является витамин С.

Содержание витамина С в исследуемом образце составило 6,2 мг/100 г

Следует отметить, что суточная потребность человеческого организма в витамине С – 50 мг. С учетом этого, суточная потребность в данном витамине при потреблении 100 г квиноа составит 12,4%.

Отсюда следует, что несмотря на невысокое содержание витамина С можно с полным основанием рассматривать в качестве функционального источника данного витамина для удовлетворения физиологической потребности.

Проведены исследования по определению содержания в образце квиноа водорастворимых витаминов В₁ и В_2, жирорастворимых – β-каротина и витамина Е.

Результаты исследований содержания витаминов приведены в таблице 8.

Таблица 8 – Массовая доля витаминов  в образце квиноа, мг/100 г

Витамины	Содержание
С	6,2±0,10
В1	0,51±0,13
В2	0,56±0,13
Е	3,5±0,05
β-каротин	0,003±0,001

Особенность химического состава и пищевую ценность продуктов питания обусловливает и минеральный состав. Минеральные вещества являются незаменимыми компонентами пищи. Они делятся на макро- и микроэлементы. Среди макроэлементов различают щелочные: калий, натрий, кальций и магний; и кислотные: фосфор, сера, хлор. Потребность в них исчисляется сотнями или тысячами миллиграммов. Микроэлементы – железо, медь, цинк, йод, селен, марганец и др. – являются биологически активными веществами, которые необходимы организму человека в небольших количествах: мг или мкг.

В связи с этим нами проведен анализ образца квиноа на содержание таких основных макроэлементов как калий, кальций, магний, фосфор и микроэлементов – как железо, цинк, медь

В таблице 9 приведена оценка степени суточной обеспеченности основными макроэлементами при потреблении квиноа.

Таблица 9 – Степень суточной обеспеченности организма человека основными макроэлементами при потреблении квиноа, мг/100 г

Исследуемые показатели	Образец квиноа	% суточной обеспеченности организма	Суточная потребность человека, мг
Калий	630	15,8	4000
Натрий	19	0,4	5000
Магний	190	63,3	300
Кальций	260	43,3	600
Фосфор	357	29,8	1200

Из табличных данных следует, что по степени суточной обеспеченности макроэлементами выделяются магний, кальций и фосфор. Следует заметить, что магний обладает сосудорасширяющим действием, стимулирует перистальтику кишечника и повышает желчеотделение. Имеются данные о холестеринпонижающем влиянии этого элемента. Ионы магния принимают участие в углеводном и фосфорном обмене. Важная роль отводится магнию в регуляции деятельности нервной системы. По некоторым данным защищает от злокачественных опухолей.

Фосфор – элемент, входящий в состав липидов, белков, нуклеиновых кислот. Фосфорные соединения играют особо важную роль в деятельности головного мозга, скелетных и сердечных мышц, потовых желез. Неорганический фосфор совместно с кальцием составляет основу костной ткани, является обязательным компонентом реакций, обеспечивающих распад углеводов.

Степень суточной обеспеченности организма человека калием находится в пределах, регламентируемых для продуктов функционального питания – около 16%. Данный микроэлемент, обеспечивающий правильную работу сердечной мышцы, а так же регулирующий водно-электролитный баланс, рекомендуется тем, кто страдает различными заболеваниями сердца, особенно перебоями в работе сердца, гипертонической болезнью. Поэтому, на наш взгляд, квиноа целесообразно включать и по этой причине в рацион здорового питания.

Низкая степень суточной обеспеченности наблюдается в натрии – всего 0,4%. Однако такой факт, на наш взгляд, является благоприятным. Поскольку продукты с высоким содержанием натрием не могут быть рекомендованы для лиц с повышенным артериальным давлением. Установлена прямая связь между избыточным потреблением натрия и гипертонией.

В таблице 10 приведены данные о степени суточной обеспеченности основными микроэлементами при потреблении квиноа.

Нами определялось массовое содержание железа и селена в образце квиноа.

Железо — элемент, участвующий в образовании гемоглобина и некоторых ферментов. В гемоглобине крови, обеспечивающем перенос кислорода от легких к тканям и органам, находится до 2/3 всего железа организма.

По исследованиям американских ученых, у людей с низким содержанием селена в организме в два раза больше риск заболеть раком, чем у людей с высоким его уровнем. Поэтому присутствие селена в продуктах питания крайне актуально в современных условиях.

Селен также защищает печень от разрушения, блокирует токсичные эффекты тяжелых металлов, таких как кадмий и медь.

Таблица 10 – Степень суточной обеспеченности организма человека основными микроэлементами при потреблении квиноа

Исследуемые показатели	Квиноа	% суточной обеспеченности организма	Суточная потребность человека, мг
Железо, мг/100 г	5,5	9,2	15-60*
Селен, мкг/100 г	3,2	1,5	0,05…0,2*

* % обеспечения организма рассчитан на наибольшую суточную потребность человека

Из представленных данных видно, что степень суточной обеспеченности железом составляет 9,2%, селеном – 1,5%.

С учетом требований ГОСТ Р 52349-2005. «Продукты пищевые функциональные. Термины и определения» квиноа в перспективе можно рассматривать в качестве функционального источника железа. Однако, на наш взгляд, рассматривать квиноа в качестве источника железа с научной точки зрения нецелесообразно.

Известно, что главной функцией железа в организме человека является перенос кислорода. Однако, следует подчеркнуть, что железо, содержащее в продукции растительного происхождения имеет такую химическую форму, которая практически не усваивается организмом.

4 ОЦЕНКА ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ КВИНОА

Результаты исследования химического состава представленного квиноа показали, что в образце содержатся все необходимые макронутриенты (таблица 11).

Таблица 11 – Химический состав культуры квиноа, г/100 г

Химический состав	Образец  квиноа
Белки	18,8
Жиры	4,8
Углеводы	62,3
Вода	8,8

Установлено, что отличительной особенностью представленного образца квиноа является содержание белка высокого качества. Так, по содержанию белка культура квиноа имеет наиболее высокие показатели, которые превышают данные по белку кукурузы в 4,6 раза, риса – 2,1; ржи – 1,8; проса и овса – 1,6.

Дополнительным положительным аспектом оценки белковой составляющей квиноа является тот факт, что в отличие от пшеницы и риса, содержащих малое количество лизина, аминокислотный состав белков квиноа достаточно сбалансирован и близок к составу белков молока, количество аминокислот в котором достигает 20 типов.

Аминокислотный состав квиноа отличается не только чисто количественным перевесом по большинству показателей в сравнении даже с коровьим молоком, но и исключительным разнообразием и, что немаловажно, сбалансированностью.

Сравнительные данные по аминокислотному составу в основных белоксодержащих продуктах представлены в таблице 12.

Таблица 12 – Сравнительные данные по аминокислотному составу в основных белоксодержащих продуктах, %

Аминокислота	Квиноа	Пшеница	Овес	Кукуруза	Рис	Молоко*
Лейцин+изолейцин	0,46	—	—	—	—	—
Изолейцин	—	0,53	0,50	0,46	0,35	0,21
Лейцин	—	0,90	0,86	1,32	0,71	0,31
Лизин	0,74	0,37	0,41	0,31	0,31	0,26
Метионин	0,21	0,22	0,19	0,20	0,17	0,08
Фенилаланин	0,41	0,63	0,64	0,50	0,43	0,17
Треонин	0,35	0,42	0,46	0,42	0,34	0,15
Валин	0,59	0,64	0,63	0,55	0,51	0,23
Аргинин	0,98	0,61	0,60	0,45	0,62	0,12
Гистидин	0,17	0,27	0,23	0,28	0,19	0,09
Тирозин	0,46	0,40	0,42	0,41	0,33	0,17

*Молоко коровье с удельным содержанием жира 3,5%

По содержанию важнейших витаминов и витаминоподобных веществ квиноа также оставляет другие злаки далеко позади (таблица 13).

Таблица 13 – Сравнительное содержание важнейших витаминов и витаминоподобных веществ в различных растительных культурах, %

Растительная культура	Витамин В1	Витамин В2	Витамин С	Витамин Е	Каротин
Квиноа	0,51	0,56	6,2	3,5	0,30
Пшеница	0,48	0,14	0	3,2	0,02
Овес	0,52	0,17	0	1,1	0
Просо	0,29	0,12	0	4,2	0,33
Кукуруза	0,36	0,20	0	0,5	0,37
Рис	0,32	0,05	0	0,7	0

И по количеству минеральных веществ (в мг на 100 г крупы) квиноа также опережает основных конкурентов, исторически распространенных в регионе ее происхождения рис, пшеницу, кукурузу (таблица 14).

Таблица 14 – Сравнительное содержание основных минеральных веществ в различных растительных культурах, мг/г

Минеральные вещества	Квиноа	Рис	Пшеница	Кукуруза
Кальций	260	69	44	15
Фосфор	357	325	406	256
Железо	5,1	2,6	3,3	0,8
Калий	630	150	502	330
Магний	190	157	147	120
Натрий	19	69	89	69
Селен	0,003	0,001	0,002	нет данных

Результаты проведенных исследований дают основание для вывода о высокой пищевой ценности образца квиноа, выращенного в условиях Краснодарского края РФ.

5 ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ ОБРАЗЦА КВИНОА

Резкое ухудшение экологической ситуации практически во всех регионах мира, связанное с антропогенной деятельностью человека, повлияло на качественный состав потребляемой пищи. С продуктами питания в организм человека поступает значительная часть химических и биологических веществ.

Они попадают и накапливаются в пищевых продуктах по ходу как биологической цепи, обеспечивающей обмен веществ между живыми организмами, с одной стороны, и воздухом, водой и почвой — с другой, так и пищевой цепи, включающей все этапы сельскохозяйственного и промышленного производства продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также их хранение, упаковку и маркировку.

В связи с этим обеспечение безопасности и качества продовольственного сырья и пищевых продуктов является одной из основных задач современного человеческого общества, определяющих здоровье населения и сохранение его генофонда.

По Федеральному закону «О качестве и безопасности пищевых продуктов» безопасность пищевых продуктов – состояние обоснованной уверенности в том, что пищевые продукты при обычных условиях их использования не являются вредными и не представляют опасности для здоровья нынешнего и будущих поколений.

Результаты оценки представленного образца квиноа по показателям безопасности приведены в таблице 15.

Таблица 15 – Показатели безопасности образца квиноа

Показатели	Значение
Токсичные металлы, мг/100 г
Свинец	0,04±0,007
Мышьяк	<0,02
Кадмий	0,07±0,004
Ртуть	<0,002
Бенз(а)пирен, мг/100 г	<0,0002
Микотоксины, мг/100 г
Афлатоксин В1	<0,003
Пестициды, мг/100 г
ГХЦГ( и его изомеры)	<0,001
ДДТ ( и его метаболиты)	<0,005
Радионуклиды, Бк/кг
Цезий-137	5,0
Стронций-90	6,9
Содержание ГМО	Не обнаружено

Из приведенных данных следует вывод о том, что образец по показателям безопасности соответствует требованиям установленным в ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

ВЫВОДЫ

Результаты проведенных исследований дают основание для следующих выводов.

1. Подтверждено, что по технологическим показателям представленный образец квиноа является псевдозерновой культурой.
2. Суточная степень обеспеченности организма человека в белке при потреблении квиноа достаточна велика и составляет 18,8%.
3. Определено, что фракционный состав углеводов квиноа представлен глюкозой, сахарозой, крахмалом и пектиновыми веществами. При этом во фракционном составе наблюдается преобладание крахмала и сахарозы.
4. Установлено, что отличительной особенностью представленного образца квиноа является содержание белка высокого качества. Так, по содержанию белка культура квиноа имеет наиболее высокие показатели, которые превышают данные по белку кукурузы в 4,6 раза, риса – 2,1; ржи – 1,8; проса и овса – 1,6.
5. Витаминный и минеральный состав исследованного образца квиноа обусловливают данную культуру как продукт, имеющий высокую пищевую ценность.
6. Показатели безопасности позволяют рекомендовать квиноа в рациональном питании.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Грубов, В. И. Семейство маревые (Chenopodiaceae) // Жизнь растений: в 6 т. — Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения / под ред. А. Л. Тахтаджяна. — М.: Просвещение, 1980.
2. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. – М.: ДеЛи, 2007 – 537 с.
3. Квиноа, квиноа — статья из Большой советской энциклопедии  
4. Надточий Л.А., Орлова О.Ю.  Инновации в биотехнологии. Часть 2. Пищевая комбинаторика: Учебно-методическое пособие – СПб.: Университет ИТМО. 2014. – 43с.
5. Свистунов С. «Золотые зёрна» инков // Огонёк. — М.: Огонёк, 1995. — № 34. — С. 78.
6. Popenoe Hugh. Lost crops of the Incas: little-known plants of the Andes with promise for worldwide cultivation. — Washington, D.C.: National Academy Press, 1989. — P. 149.