ГИГИЕНА ПИТАНИЯ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ. РАЗРАБОТКА МОДУЛЬНЫХ ДИЕТИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРАТОВ С АНТИОКСИДАНТНЫМ КОМПЛЕКСОМ ДЛЯ ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЙ

NUTRITION HYGIENE OF MILITARY PERSONNEL: DEVELOPMENT OF MODULAR DIETARY CONCENTRATES WITH AN ANTIOXIDANT COMPLEX FOR FIELD CONDITIONS

Berezovskaya Anastasia Valerievna

Postgraduate student, Master of Science in Biotechnology, Academician of the International Academy of Biological Sciences (IABS), President of the Siberian Branch of the International Academy of Biological Sciences (IABS), Kuzbass State Technical University named after T.F. Gorbachev, Russia, Kemerovo

Аннотация. Разработка специализированных продуктов лечебно-профилактического питания в полевых условиях для военнослужащих представляет собой актуальную проблему гигиены труда и профилактической медицины. Профессиональная деятельность военного персонала сопряжена с комплексом факторов риска развития гастроэнтерологической патологии, включая психоэмоциональное напряжение, нерегулярный режим питания и ограниченный выбор пищевых продуктов. Существующая система продовольственного обеспечения не предусматривает возможности организации диетического питания в соответствии с принципами лечебных диет, что способствует прогрессированию заболеваний желудочно-кишечного тракта и снижению профессиональной работоспособности.

Проведенный патентный поиск показал, что  известны функциональные пищевые концентраты и продукты энтерального питания (RU2262240C1, RU2416936, RU2602608C1), сублимированные рационы быстрого приготовления для армейских нужд (ИРП, патенты РФ по линии Минобороны), пищевые композиции с пробиотическими и антиоксидантными свойствами. Однако ни один из них не предусматривает модульного принципа построения рациона по стадиям медицинской эвакуации (реанимация — госпиталь — стационар), не содержит антиоксидантного комплекса на основе ферментированной козьей сыворотки и облепихи, не использует низкотемпературную сушку ≤ 50 °C для сохранения термолабильных нутриентов,  не адаптирован к лечебным диетам № 1, 2, 5п в виде супов и каш различной степени измельчения, пригодных для зондового и щадящего питания [6; 9; 14].

В рамках проведенного исследования разработана технология модульных диетических концентратов, ориентированная на решение проблем профилактики и диетотерапии гастроэнтерологических заболеваний в условиях профессиональной деятельности военнослужащих. Технология основана на применении щадящих режимов низкотемпературной сушки (≤50°C) предварительно подготовленного сырья растительного и животного происхождения, что обеспечивает сохранение пищевой ценности и создание продуктов с заданными функциональными свойствами. Особенностью разработки является интеграция в рецептурные композиции антиоксидантного пробиотического комплекса на основе ферментированной козьей сыворотки и биологически активных компонентов облепихи, обеспечивающего целенаправленное гастропротекторное и противовоспалительное действие.

В результате реализации проекта создана система модульных продуктов дифференцированной степени измельчения, позволяющая организовать непрерывную этапную диетотерапию на всех этапах медицинской эвакуации. Обосновано предположение, что  разработанные концентраты для профилактики патологий желудочно-кишечного тракта, коррекции нутритивного статуса и снижения частоты обострений хронических заболеваний, имеют веские основания для дальнейшей углубленной разработки и внедрения во все этапы эвакуации. Предложенное технологическое решение вносит существенный вклад в совершенствование системы охраны здоровья военнослужащих и может быть адаптировано для применения в других областях профессиональной деятельности с экстремальными условиями труда [1; 2].

Abstract. The development of specialized therapeutic and preventive nutrition products for military personnel in field conditions represents a pressing issue in occupational hygiene and preventive medicine. Military professional activity is associated with a complex of risk factors for the development of gastrointestinal pathologies, including psycho-emotional stress, irregular eating patterns, and limited food choices. The existing food supply system does not allow for the organization of dietary nutrition in accordance with therapeutic diet principles, which contributes to the progression of gastrointestinal diseases and a decrease in professional performance.

A patent search revealed the availability of functional food concentrates and enteral nutrition products (RU2262240C1, RU2416936, RU2602608C1), freeze-dried ready-to-eat rations for army needs (IRP, Russian Ministry of Defense patents), and food compositions with probiotic and antioxidant properties. However, none of them provide a modular approach to ration design according to the stages of medical evacuation (resuscitation — field hospital — inpatient care), include an antioxidant complex based on fermented goat whey and sea buckthorn, employ low-temperature drying ≤ 50°C to preserve thermolabile nutrients, or are adapted to therapeutic diets No. 1, 2, 5p in the form of soups and porridges of varying consistency suitable for tube feeding and gentle nutrition.

Within this study, a technology for modular dietary concentrates was developed, aimed at preventing and managing gastrointestinal disorders in military personnel under professional conditions. The technology is based on the use of gentle low-temperature drying (≤50°C) of preprocessed plant and animal raw materials, which ensures the preservation of nutritional value and the creation of products with specified functional properties. A key feature of the development is the integration of an antioxidant-probiotic complex based on fermented goat whey and biologically active components of sea buckthorn, providing targeted gastroprotective and anti-inflammatory effects.

As a result of the project, a system of modular products with differentiated particle sizes was created, enabling continuous staged dietary therapy at all stages of medical evacuation. It is proposed that the developed concentrates, intended for the prevention of gastrointestinal pathologies, correction of nutritional status, and reduction of exacerbation frequency of chronic diseases, provide a solid foundation for further in-depth development and implementation across all evacuation stages. The proposed technological solution makes a significant contribution to improving the healthcare system for military personnel and can be adapted for use in other professional fields under extreme working conditions.

Ключевые слова: антиоксиданты; диетотерапия; зондовое питание (Enteral Nutrition); облепиха; ферментация; функциональные пищевые продукты; гастропротекция; воспаление; пробиотики.

Keywords: Antioxidants; Diet Therapy; Enteral Nutrition; Hippophae; Fermentation; Functional Foods; Gastroprotection; Inflammation; Probiotics.

Обеспечение военнослужащих специализированным лечебно-профилактическим питанием при патологии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в полевых условиях представляет собой актуальную проблему военной гигиены и профилактической медицины. Высокая распространенность гастроэнтерологических заболеваний в данной профессиональной группе, обусловлена комплексом факторов риска, связанных с особенностями профессиональной деятельности. Особую медико-гигиеническую значимость проблема приобретает в условиях продолжительных полевых выходов и боевых действий, где стандартные рационы питания не обеспечивают возможностей для адекватной диетической коррекции.

Перспективным направлением в решении данной медико-гигиенической проблемы является создание модульных диетических концентратов, сочетающих в себе длительный срок хранения, простоту применения и целенаправленное лечебно-профилактическое действие. Значительный потенциал имеет использование  растительного сырья, в частности облепихи (Hippophae rhamnoides), обладающей доказанными гастропротекторными, противовоспалительными и репаративными свойствами [5] .

Цель исследования — разработка технологии модульных диетических концентратов, обогащенных антиоксидантным комплексом на основе ферментированной козьей сыворотки и экстрактов облепихи, для лечебно-профилактического питания военнослужащих с патологией ЖКТ в полевых условиях.

Динамика внутренних наблюдений показала  прогрессирующий рост заболеваемости ЖКТ среди военнослужащих в условиях СВО.  Обзором  научных публикаций  поддерживается данное утверждение, а также ученые обсуждают влияние стрессов и полевых условий на ЖКТ, обеспечивая  биологическую обоснованность гипотезы, обосновывая  прямую  зависимость между продолжительностью пребывания в зоне боевых действий и частотой патологии [13]. Доминирующими провоцирующими факторами являются психоэмоциональный стресс, нерегулярное питание и употребление непривычных продуктов [4]. Совместное воздействие этих факторов приводит к стойким нарушениям моторики и секреторной функции ЖКТ, формируя основу для органических поражений. В структуре заболеваемости преобладают кислотозависимые заболевания  и функциональные расстройства [10].

Научной основой разработки является антиоксидантный про биотический комплекс, обладающий синергическим действием, гастропротекторным (снижение повреждения слизистой, антиоксидантным (снижение маркеров окислительного стресса) и противовоспалительной манипуляцией.  

Новизна исследования заключается в интеграции технологии сухих концентратов с инновационной рецептурой антиоксидантного комплекса для решения проблемы организации этапной диетотерапии в полевых условиях. Разработан принципиально новый подход к организации лечебного питания в полевых условиях, основанный на интеграции технологий пищевой инженерии и современных достижений нутрициологии. Создана в экспериментальном варианте система модульных сублимированных диетических концентратов, сочетающих в себе принципы щадящих диет с целенаправленным лечебно-профилактическим действием. Обоснованностью разработки модульного блока стала потребность соответствия требованиям лечебных диет (столы № 1, 2, 5п)  стандартных  продуктов питания, применяемых   на этапах эвакуации [8].

Ключевые элементы новизны:

• технология низкотемпературной сушки (≤50°C) предварительно сваренных овощей и круп с сохранением 95 % термолабильных биологически активных компонентов;

• рецептуры специализированных модулей, соответствующих диетическим столам № 1, 2 и 5п.;

• антиоксидантный про биотический комплекс (АПК) на основе ферментированной козьей сыворотки и экстрактов облепихи;

• оптимальные параметры ферментации (24 ч, 37°C), обеспечивающие максимальную биологическую активность;

• методика внесения АПК при пастификации (влажность 40 %) для равномерного распределения и стабильности.

Доказанный синергетический эффект компонентов комплекса включает в себя систему фракционирования концентратов в зависимости от метода введения пищи, комплексную методику оценки эффективности модулей. Подтвержденная стабильность в течение 12 месяцев хранения.

Для создания антиоксидантного про биотического комплекса (АПК) использовалось сырье, соответствующее требованиям фармакопейных стандартов. Основу комплекса составила козья сыворотка, полученная из молока коз загорской породы, характеризующегося повышенным содержанием белка (3,8–4,2 %) и улучшенными технологическими свойствами. Растительный компонент был представлен корой, ветками, листьями и зелеными плодами  сорта «Крушиновидная», заготовленной в фазе активной вегетации. Была разработана и апробирована технология получения АПК в двух формах, жидкой (ферментированный напиток) и сухой (микро капсулированный порошок).

Процесс производства жидкой формы АПК основывался на соферментации многокомпонентной системы. Подготовка включала пастеризацию козьей сыворотки с внесенной измельченной зеленой массой и корой облепихи (массовое соотношение 10:4. Ферментацию проводили симбиотической закваской, содержащей штаммы Bifidobacterium bifidum и Lactobacillus casei . Ключевым этапом являлось одновременное созревание и ферментация при температуре 38–40°C в течение 6–7 суток. Разработанный режим обеспечивал максимальную экстракцию полифенольных соединений из растительного сырья, достижение титров про биотических культур не менее 1×10⁸ КОЕ/мл для Lactobacillus casei и 1×10⁷ КОЕ/мл для Bifidobacterium bifidum, антиоксидантную активность готового продукта [11; 12]. Разработка рецептур модульных концентратов базировалась на единых технологических принципах [3].  В качестве ключевого функционального компонента использовался антиоксидантный про биотический комплекс (АПК) в форме стандартизированной сухой смеси, включающей сублимированную ферментированную козью сыворотку (штаммы Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus) и сублимированный экстракт облепихи, стандартизированный по содержанию флавоноидов соответственно.

Технология внесения АПК предусматривала его введение в виде жидкого концентрата на этапе пастификации при влажности массы 40 % с последующим распылительным высушиванием в матрице мальтодекстрина , что обеспечивало равномерное распределение и стабильность комплекса в готовом продукте.

Технология обработки: все ингредиенты предварительно варятся до состояния до состояния структурно-технологической готовности с последующей низкотемпературной сушкой (не более 50°C), что позволяет сохранить до 90–95 % нутриентов и органолептических свойств [12]. Восстановление производится горячей водой (90–95°C) в течение 5–7 минут. Выход готового блюда стандартизирован до 250–300 г. Эффективность нутритивной поддержки должна оцениваться индивидуально, в зависимости от классифакиции модуля, и метаболических потребностей. С учетом задач этапной эвакуации разработаны три линейки модулей, дифференцированных по степени измельчения для обеспечения гибкости диетотерапии на различных этапах применения. Испытания в моделированных условиях хранения (температура от -20°C до +40°C, относительная влажность до 85 %) подтвердили сохранение органолептических, физико-химических и микробиологических показателей продукции в течение 12 месяцев. Отсутствие признаков окислительной порчи после 12 месяцев хранения при +40°C обусловлено комплексным действием барьерной упаковки и антиоксидантной активностью АПК, эффективно ингибировавшего перекисное окисление липидов. Количество жизнеспособных про биотических клеток в составе АПК, за счет устойчивой ферментации сохранялось на уровне ≥1×10⁸ КОЕ/г, что превышает минимальный порог для проявления про биотического эффекта. Отсутствие посторонних привкусов и запахов, характерных для продуктов длительного хранения, обусловлено эффективной антиоксидантной защитой АПК. Консистенция восстановленных продуктов соответствовала требованиям щадящих диет — от гомогенной жидкости для зондового питания до нежной структурированной массы для этапа реабилитации. 

Практическая значимость работы определяется созданием замкнутой технологической цепочки, обеспечивающей непрерывность диетического питания на всех этапах медицинской эвакуации. Система включает в себя жидкие формы для зондового питания (помол <200 мкм) для использования на передовых этапах эвакуации, протертые модули (помол 0,5–1 мм) для острого периода заболеваний в условиях полевого госпиталя, а также модули с более грубой структурой (помол 2–3 мм) для реабилитации и вторичной профилактики. Данный подход устраняет проблему разрыва в оказании  энергетической и биологической поддержки, характерную для существующей системы полевого медицинского снабжения. Перспективы внедрения и развития технологии обусловлены целесообразностью интеграции  в систему довольствия Вооруженных Сил, включив их в состав носимого аварийного запаса медика и табельное оснащение медицинских пунктов всех уровней. На базе отработанной технологической платформы возможно создание специализированных модулей для других терапевтических направлений, включая гипогликемические рационы, а также диетические блюда для снижения уровня холестерина в крови. Продукты обладают значительным потенциалом для применения в гражданском здравоохранении, особенно в условиях чрезвычайных ситуаций, удаленных территорий и опасных производств. Перспективным направлением является развитие персонализированного питания через совмещение модульного принципа с экспресс-диагностикой для формирования индивидуальных рационов. Увеличенная энергетическая ценность, длительный срок хранения и компактность продукции позволяют оптимизировать логистические цепи снабжения.

Таким образом, разработанная технология не только решает актуальные задачи  профилактической базы, но и открывает новые возможности для развития системы лечебного питания в различных сферах здравоохранения.