Изучение состояния воды в сухих ингредиентах спортивного питания методом ЯРМ

Актуальность

В течение многих лет применение метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) к исследованиям таких сложных молекулярных систем, как спортивное питание, фокусируется, как правило, на анализе жидкофазной компоненты сигнала ЯМР-жидкости и не охватывает область малых (порядка 10 мкс) времён спин-спиновой релаксации, характерных для твёрдых тел. Между тем, метод позволяет исследовать сухие ингредиенты, в том числе для спортивного питания, обладающие различным отношением к гидратирующей воде. Формат гигроскопичности ингредиентов, по сути, является паспортной характеристикой метода, во многом определяющей эффективность усваивания этих ингредиентов организмом человека. Необходимым условием эффективности композитных продуктов спортивного питания является их консолидированная гигроскопичность, предопределяющая кумулятивное и одновременное воздействие на организм потребителя.

Поэтому разработка методики оценки при помощи ЯМР-спектроскопии гигроскопичности сухих ингредиентов композитного спортивного питания позволяет проектировать продукты нового поколения данной товарной группы.

Область исследования. Разработка методики идентификации качественных и количественных характеристик влаги в сыпучих ингредиентах композитного спортивного питания на основе метода спектроскопии ядерного магнитного резонанса.  

Цель

На основе разработанной методики спроектировать рецептуру «Комплексного рациона сбалансированного спортивного питания» с учётом возможности кумулятивного и одновременного воздействия на организм спортсмена.

Задачи

1. Исследовать теоретический материал по теме молекулярного строения спортивного питания.

2. Разработать общие принципы «Комплексного рациона сбалансированного спортивного питания».

3. Составить перечень эсенциальных нутриентов питания и разработать на его основе базовую рецептуру «Комплексного рациона сбалансированного спортивного питания».

4. Провести исследования методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса порошков биоорганической природы.

5. Сформулировать основные показатели потребительской ценности ингредиентов разработанного рациона.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Спектрометр ЯМР Bruker Ultrashield 300
• Материалы: изомальтулоза, изомальт, белок сывороточный, сукралоза, эритритол, мальтодекстрин.

Описание

1. Разработаны общие принципы «Комплексного рациона сбалансированного спортивного питания».

2. Определены целевые группы потребителей нового продукта спортивного питания.

3. Ранжированы эсенциальные нутриенты питания и сформулирован базовой перечень «Комплексного рациона сбалансированного спортивного питания».

4. Сформулированы основные показатели потребительской ценности ингредиентов разработанного рациона.

Методы исследования

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса протонов (¹Н).

Метод эвристического проектирования рациона спортивного питания.

Метод экспертной оптимизации нутриентного перечня рациона питания на основе его физиологической полноценности.

Результаты работы/выводы

1. Разработана концепция «Комплексного рациона сбалансированного спортивного питания» целевого назначения.

2. Сформулированы принципы включения комплексного рациона сбалансированного спортивного питания в суточный рацион потребителя.

3. Выбрана целевая социальная группа потребителей продукта в соответствии с концепцией.

4. Разработаны два целевых рациона, сбалансированных с учётом содержания гидратной влаги их ингредиентов.

5. Исследованы порошки биоорганической природы методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса.

Перспективы использования результатов работы

Метод ЯМР может с успехом быть использован для оценки ингредиентов рационов спортивного питания, что позволит разрабатывать сбалансированные по влажности и нутриентному составу рационы. Спортивное питание для спортсменов высоких достижений, а также для фитнеса в настоящее время является необходимым компонентом здорового образа жизни и высоких спортивных достижений. В условиях санкций возникает настоятельная необходимость в расширении списка отечественных производителей спортивного питания, номенклатуры производимой ими продукции, а также повышения физиологической ценности спортивного питания.

Разработанный принцип создания спортивного питания на основе композиций сходных по характеру гидратации сыпучих ингредиентов позволяет существенно повысить эффективность спортивного питания и обеспечить его импортозамещение.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Лаборатория спектроскопии ядерного магнитного резонанса при институте общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова

Награды/достижения

Результаты исследований опубликованы в журнале «Товаровед продовольственных товаров» № 1 за 2022 г. (?)

Мнение автора

«Здоровый образ жизни в настоящее время приобретает всё большую популярность среди российской молодёжи. Добиться высоких спортивных результатов в спорте, где счёт ведётся уже на миллисекунды и миллиметры, невозможно без активного подхода к специальному питанию спортсменов. Интенсивное спортивное питание представляет собой способ добиться существенных спортивных результатов без применения допинга и других нечистоплотных методов в спорте. Гигроскопичность сухих ингредиентов является хотя и определяющей, но не единственной характеристикой, влияющей на эффективность спортивного питания. Считаем целесообразным продолжение исследований по разработке новых комплексных продуктов и целевых рационов спортивного питания, которые должны опираться на глубокие, научно обоснованные характеристики используемого сырья»