Льносемя, продукты его переработки и их практическая ценность

«Северный шелк» — так называют белорусский лен благодаря уникальным свойствам льноволокна, которое используется для производства высококачественных тканей, обладающих повышенными гигиеническими свойствами. Согласно постановлению Совета Министров Республики Беларусь № 1156 от 07.09.2006 г., лен должен стать технической культурой национального значения: утвержден комплексный план развития льняной отрасли на 2006—2010 гг.

Лен служит сырьем при изготовлении теплоизоляционных материалов, фильтров для защиты почв от эрозии; его добавляют в пластмассовые изделия, картон, кирпич, строительные панели. Из семени льна получают незаменимое в рационе питания масло. Льняное масло и экстракты из льняных семян широко используются в медицинской промышленности, а в последнее время их все чаще применяют для приготовления высокоэффективных кремов для ухода за кожей лица, рук и ног, бальзамов для тела, гелей для душа и т. д. Значительная часть льняного масла перерабатывается в олифу, которая является основой для масляных красок и многих лаков.

Учитывая универсальность использования, лен для Беларуси является стратегической культурой. В РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по продовольствию» совершенствуется нормативно-технологическая документация на все растительные масла, включая льняное. В РУП «Институт льна» совместно с учеными Института генетики и цитологии НАН Беларуси созданы отечественные сорта масличного льна Брестский и Солнечный, семена которых отличаются высоким содержанием масла (до 45 % и 50 % соответственно).

Любое льняное семя (как льна-долгунца, так и льна масличного) обладает широким лечебно-профилактическим действиями, что обусловлено из особенностями его химического состава. Однако вопросы об уникальном составе льносемени и повышенной практической ценности продуктов его переработки в средствах массовой информации нашей республики освещаются недостаточно.

Сетуя на недостаточный уровень внимания к льнопродуктам, в настоящий период Г. Шкляневич подчеркивает, что «…главное же в том, считали наши предки, чтобы ребенок вырос богатырем и жил долго; потребление льняного масла не только желательно, но и обязательно. А высушенный жмых (выжимки льносемени) был незаменимым средством для профилактики многих болезней молодняка животных. Считалось, что телочке, отобранной для воспроизводства, надо обязательно скармливать льняной жмых, тогда вырастет крепкая молочная нетель… В наш «химический век» любая телятница подтвердит: лучшей супердобавки, чем льносемя, нет…» (Белорусская Нива. 2007 г.).

И если первая половина современного девиза «В льняной рубахе — на льняную диету!» вполне понятна широкому кругу читателей, то ко второй его части необходимы дополнительные комментарии, поскольку часть ценных свойств и особенностей состава льносемени, а также продуктов его переработки установлена лишь в исследованиях последних лет.

Льняное семя. В 1 кг льносемян содержится от 15,5 до 19 МДж обменной энергии. В зернах злаковых и бобовых культур этот показатель варьируется от 11 до 13, а в семенах других масличных — колеблется в пределах 14,5—18 МДж/кг.

Рекордная энергетическая питательность льносемени в целом, а также высокая биологическая полноценность отдельных его компонентов вытекают из уникального состава его органических веществ (табл. 1).
Только у льняного и рапсового семени из всех возделываемых в Беларуси масличных культур среди всех значимых групп органического вещества главенствуют жиры (растительное масло). Именно крайне высокий уровень жиров обуславливает максимальную энергетическую ценность льносемени масличных сортов по сравнению с зерном всех остальных культур: ведь жир в среднем в 2,25 раза калорийнее, чем белки и углеводы.

В каждой группе органических питательных веществ (жиры, белки, углеводы) имеются специфические биологически активные вещества (БАВ), оказывающие оздоровляющее действие на организм человека и животного.

Жиры (липиды, масло). Сравнительные данные по количеству жира в зерне разных культур приведены в таблице 2, а качественная характеристика жира льносемени, с учетом его особой пищевой ценности, будет приведена ниже.
В семенах льна-долгунца (посевные площади под ним в Беларуси превалируют), по сравнению с масличным, содержание жира ниже 30—39 %, а потому их энергетическая ценность меньшая — 16,5—17,8 МДж/кг. Однако снижение доли жира в семенах льна-долгунца компенсируется пропорциональным повышением количества белков.

Белки. Содержание белков в семенах льна колеблется от 16 до 33 %, что приближает его к зерну бобовых по этому показателю, но существенно выше по сравнению со злаковыми (например, в зерне пшеницы — 11—13 %), по отношению к рапсу — примерно одинаковое (по данным немецких ученых (2008 г.) в сухом веществе льносемени содержится 24,8 % белка, а в семенах рапса — 22,6 %).

Высокая биологическая ценность белка семян льна обусловлена благоприятным аминокислотным составом, близким к соевому белку, который по этому показателю считается лучшим из всех растительных протеинов (табл. 3).
Лишь по уровню лизина белок льносемени заметно уступает соевому, а по уровню остальных незаменимых аминокислот он даже ближе к одному из самых полноценных (животных) протеинов — белку куриного яйца (табл. 3), который нередко используют в качестве эталона ФАО/ВОЗ. В семенах льна нет ингибиторов протеолитических ферментов, уреазы, липоксидазы, антикоагулянтов, что позволяет использовать белок семян льна для пищевых, лечебно-профилактических и кормовых целей.

Сахара. В льносемени содержится их крайне мало, даже по отношению к другим масличным, — в среднем 2—3 %. Уровень сахаров по мере увеличения степени зрелости семян льна, снижается.

Крахмал. Как и большинство других масличных, в льносемени содержится крайне мало крахмала — в среднем 2—3 % (до 4 %). В зернах злаковых крахмал составляет основу органического вещества (до 70 %), у большинства зернобобовых — до 50 %.

Сырая клетчатка (нерастворимые пищевые волокна). Содержание сырой клетчатки в льносемени — в среднем 5—7 % (у некоторых сортов — до 8,5 %), т. е. примерно на уровне других масличных. Клетчатка (абсолютно нерастворимые, даже в горячей воде, пищевые волокна) практически неусвояема, но тоже очень важна в питании. Бедная сырой клетчаткой пища может находиться в кишечнике до 80 ч, а богатая проходит весь желудочно-кишечный тракт за 18—36 ч, что более физиологично и полезно для здоровья.

Слизи (растворимые пищевые волокна). Их количество в льносемени составляет в среднем около 6 %. Следует отметить, что уровень слизей подвержен значительным колебаниям (от 3 до 9 %, у некоторых сортов — до 10—12 %) в зависимости от степени зрелости льносемени и от сортовых особенностей.

Наличие в слизи льносемени остатков уроновых кислот (галактуроновой и глюкуроновой) обуславливает кислотные, т. е. специфически важные их свойства.

По химическому составу и физико-химическим свойствам слизи наиболее близки к пектинам. Они избирательно впитывают в себя и другие вредные вещества в кишечнике, уменьшая в нем гнилостные процессы, способствуют заживлению его слизистой оболочки и выведению избытка холестерина из организма.

Слизи льняного семени представляют особый практический интерес в пищевой промышленности, т. к. могут выступать в качестве водоудерживающих агентов, текстураторов и связующих в производстве хлебобулочных изделий, оказывая при этом протекторное действие на пищеварительную систему.

Производные углеводов и другие специфические вещества, входящие в БЭВ

Гликозид линамарин — представитель достаточно широкой группы цианогенных гликозидов (соединений углеводов с остатком синильной кислоты), встречающихся во многих растениях: клевере ползучем, вике яровой, сорго и др. При их распаде образуется синильная кислота (сильный яд).

Сейчас однозначно установлено, что в организме, в процессе обмена веществ, всегда образуется определенное количество синильной кислоты, невысокий уровень которой успешно нейтрализуется естественным механизмом за счет серы, поступающей из эндогенных аминокислот (цистина, цистеина, глютатиона) и других веществ — например, при взаимодействии с глюкозой синильная кислота обезвреживается и образуется нетоксичный метаболит циангидрин. Многие из БАВ (например, витамин В12, холин (В4), выполняющих в организме важнейшие функции, содержат в своем составе остаток синильной кислоты, которая в процессе обмена веществ инактивируется этим путем.

С учетом вышеизложенного уровень синильной кислоты в льносемени не должен превышать 250 мг/кг.
Исследованиями Всероссийский научно-исследовательский институт льна установлено, что уровень линамарина в льняном семени можно сильно снижать за счет направленных методов селекции.

Лигнаны. Пристальное внимание ко льну обусловлено повышенным количеством лигнанов в льняном семени. Лигнаны — это соединения, относящиеся к классу фитоэстрогенов. Конкурируя с эстрогенами организма, они защищают от некоторых гормональных типов рака (молочной железы, эндометрия, простаты), а также, предположительно, от аутоиммунных болезней (системной красной волчанки и ревматоидного артрита) и мастопатии. Лигнаны — группа фитонутриентов, которые обнаружены в семенах сои, других бобовых, в неочищенных семенах ячменя, гречихи, проса, овса, сои и ряде овощных (шпинате, моркови, цветной капусте и брокколи). Содержание их в оболочке льносемени составляет не менее 800 мкг/г, что в сотни раз больше, по сравнению с другими растениями, содержащими эти вещества в количестве 2—6 мкг/г.

Препарат SDG — лигнан (secoisolariciresinol diglucoside) льняного семени имеет антивирусные, антибактериальные, а также противогрибковые свойства, являясь одновременно мощным антиокислителем, иммуномодулятором и профилактическим средством от рака.

В 2005 г. в США был запатентован революционный способ получения SDG из семян льна, обеспечивающий самый высокий выход SDG в конечном продукте.

В настоящее время в России изучаются возможности выделения и клинического применения лигнанов из семени льна при лечении иммунных и ряда других заболеваний.

Минеральные вещества. Уровень минеральных веществ в льняном семени составляет около 4 % (до 5 %). Отдельные минеральные вещества содержатся в льносемени в следующем количестве (в среднем): макроэлементы (г/кг): калий — 6—8 (до 12), фосфор — 4,7—7,3 (до 8), магний — 4,5—5,0 (до5,5), кальций — 2,5—3,5, сера — 2,0—2,7, натрий — 0,6; микроэлементы (мг/кг): железо — 100—160, марганец — 35—55, медь — 10—12, цинк — 40—65, кобальт — 0,1—0,2, йод — 0,15—0,25.

Уровень калия в льносемени в 2—3 раза выше, чем в зерне злаковых продовольственных культур. Среди других культур льносемя выделяется также увеличенным уровнем серы за счет повышенного количества серосодержащих аминокислот.

Витамины. Витаминный комплекс льносемени представлен каротиноидами, водорастворимыми фракциями (Bl, B2, фолиевая кислота, витамин РР, пантотеновая кислота, витаминоподобное соединение биотин), а также жирорастворимыми витаминами (E и F). Каротиноиды и жирорастворимые витамины при отжиме масла практически полностью переходят в него.

Льняное масло и его биологическая ценность

Льняное масло с медицинской точки зрения можно по праву назвать «царем» всех растительных масел. Сегодня любой грамотный кардиолог в Европе, США и Канаде обязательно посоветует своим пациентам ежедневно добавлять в свой рацион по 1—2 чайных ложки льняного масла для профилактики любых сердечнососудистых заболеваний, невропатолог обязательно назначит его для профилактики инсульта, а эндокринолог — для того, чтобы облегчить течение сахарного диабета.

В Тверской государственной медицинской академии (Россия) установлено, что льняное масло приводит к улучшению адаптации новорожденных, стимулирует лактацию у кормящих женщин, повышает сопротивляемость у детей с легочными заболеваниями и сокращает сроки лечения при язвенной болезни. Выявлено улучшение состава крови за счет снижения общего уровня холестерина.

Фракционный состав липидов в льняном масле: триглицериды — 92,25 %, свободные жирные кислоты — 3,3, фосфолипиды (главным образом лецитины) — 1,16, стерины — 1,15, эфиры стерина — 0,15 %. В льняном масле также содержится до 30—50 мг % токоферолов (витамина Е) и каротиноиды (предшественники витамина А). Каждая из указанных фракций имеет самостоятельную биологическую ценность.

Жирнокислотный состав. Льняное масло, по отношению к другим, отличается уникальной композицией жирнокислотного состава, выражающейся в высоком уровне (до 70 %) незаменимой полиненасыщенной альфа-линоленовой кислоты (АЛК, С18 : 3) с тремя ненасыщенными связями. Второй полиненасыщенной незаменимой жирной кислотой (ПНЖК) является линолевая кислота (ЛК, С18 : 2) с двумя ненасыщенными связями. Все источники жира, за исключением льняного масла, имеют низкий уровень АЛК.

Сравнительный анализ уровней АЛК и ЛК в разных видах жиров и масел (табл. 4) позволяет четко понять причину острого дефицита АЛК в организме по сравнению с ЛК.

К мононенасыщенным кислотам (МНЖК) относят олеиновую (ОЛК) и пальмитолеиновую (ПОЛК), их ценность ниже полиненасыщенных, но выше насыщенных.

Биологическая ценность АЛК. Только из альфа-линоленовой кислоты (АЛК, С18 : 3) в организме могут образовываться еще более ненасыщенные, исключительно ценные для организма, жирные кислоты омега-3 ряда с повышенным количеством атомов углерода (рис.).

Функции омега-3 кислот и их конечных продуктов в организме следующие:
• снижают холестерин и уровень триглицеридов, очищают и возвращают эластичность сосудам, предупреждают образование тромбов;
• оказывают антиоксидантный эффект: предотвращают рак молочной железы, простаты, толстого кишечника, препятствуют развитию кистозно-фиброзных процессов;
• нормализуют артериальное давление, предупреждают инсульты и инфаркты, улучшают кровоснабжение мозга и конечностей;
• способствуют обновлению и развитию клеток ЦНС, укреплению нервной системы;
• ускоряют восстановление костной ткани и формирование костной мозоли при переломах, улучшают состояние связок;
• нормализуют работу желез внутренней секреции (надпочечники, щитовидная железа);
• побуждают к ежедневному стулу (даже у пожилых и лежачих больных);
• улучшают состояние кожи и ногтей;
• эффективно профилактируют онкологические заболевания и др.

Семена традиционных сортов льна с высоким содержанием альфа-линоленовой кислоты рассматриваются в качестве компонента рациона лечебно-профилактического питания.

С помощью современных селекционно-генетических методов создаются также новые формы льна с различным жирнокислотным составом, вплоть до аналогов подсолнечного. В Канаде был получен сорт льна, содержащий 2 % линоленовой и 70 % линолевой кислоты (Rowland G. G., Bhatty R. S., 1991 г.).

В России и Беларуси льняное масло для многих остается пока экзотическим блюдом. Одна из основных причин этого — очень низкая (не более 14—15 дней) его сохранность, которая обусловлена крайне высокой степенью его ненасыщенности, в результате чего оно быстро окисляется (прогоркает). Первые обнадеживающие результаты по стабилизации его качества токоферолами были получены учеными из Твери Е. В. Журавко и И. Г. Царевой. В Беларуси тоже разработан и запатентован (Т. С. Морозкина, А. С. Захаревский) более совершенный способ стабилизации и повышения качества растительных масел (ТУ РБ 101191824.649-2000), позволяющий увеличить срок годности льняного масла до 6 месяцев.

Российские производители льняного масла оказались оперативнее белорусских коллег. Уже в начале этого века ООО «ПЛЕЗА» предложила в торговую сеть не только льняное масло, но и достаточно разносторонний ассортимент других ценных льнопродуктов.

Что касается отечественных производителей масла, то возможность говорить об их успехе появилась только в последнее время благодаря усилиям ООО «Клуб Фарм-Эко» (рис. 3). Производственное оборудование предприятия позволяет получать до 100 т льняного масла ежегодно (в 2008 г. было произведено и реализовано 30 т). Рынок Беларуси дополняется импортными закупками льняного масла, примерно до уровня 300 т, а научно обоснованная потребность Беларуси в льняном масле составляет около 5 000 т в год. Розничная цена 1 л льняного масла российского производства составляет 20—24 тыс. белорусских руб., а отечественного — около 15 тыс.
Жмых, льняная мука, пищевые белки

После отжима масла из льносемени остается жмых. Уровень белка в нем повышается пропорционально количеству извлеченного масла и варьируется от 25 до 54 %.

Раньше жмых использовали только для кормовых целей. В последнее время стремительно развиваются технологии производства пищевых продуктов (муки и белков) из льнопродукции. Из семян льна можно извлечь до 70 % полноценных белков (в виде комплексов) от всего их количества, в т. ч. более 20 % чистого белка, а затем использовать их в пищевых и лечебно-профилактических целях.

Белки семян льна по аминокислотному составу удачно дополняют недостаточно полноценный белок пшеничной муки, повышая ценность хлебобулочных изделий. Повышенное содержание важнейших аминокислот, таких как триптофан и серосодержащих (метионин, цистин) компенсирует их недостаток в белке пшеницы. Дополнение этими аминокислотами за счет белка льносемени повышает набор оптимизированных до необходимого уровня аминокислот (до 18) в готовых изделиях. (В. В. Живетин, А. Н. Гинзбург, 2000 г.).

На рынке Беларуси уже появилась пищевая мука из льняного семени производства ООО «ПЛЕЗА» (Россия). Мелкого помола (величина частиц до 1 мм) и крупка (величина частиц до 2 мм). Одна часть ее связывает в желеобразный продукт шесть частей воды. Мука ООО «ПЛЕЗА» содержит белок повышенной биологической ценности: аминокислотный скор по лизину — 83 %. Мука предназначена для использования в пищевой промышленности при производстве хлебобулочных, кондитерских изделий и пищевых концентратов, для обогащения продуктов белком, пищевыми волокнами и полиненасыщенными жирными кислотами. Цена 1 кг такой муки на начало текущего года — около 11 тыс. белорусских руб. (1 кг льносемени на рынке Беларуси стоит около 1 тыс. руб.).

На основе льняной муки ООО «ПЛЕЗА» выпускает каши моментального приготовления — натурального вкуса, а также каши со вкусом клубники, вишни и т. д.

Использование льняного жмыха в кормлении животных. Нормы ввода льняного жмыха в комбикорма для маленьких телят максимальны, по сравнению со всеми остальными видам шротов и жмыхов (Классификатор сырья и продукции для комбикормового производства Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь, 2006 г.). Высокую безопасность использования льняных жмыхов в кормлении животных следует считать общепризнанной.
Однако справедливости ради надо отметить, что объемы производства и использования уникального жмыха в целом по республике по-прежнему остаются низкими!

Применение льнопродуктов в составе заменителей цельного молока (ЗЦМ) для телят

Высокая стоимость импортных компонентов для производства ЗЦМ (их доля по весу сейчас составляет 60—75 %, по стоимости — 75—90 %) принуждает отечественных производителей увеличивать долю собственных, менее дорогих, но достаточно полноценных ингредиентов. Среди них достойное место могут занять и льнопродукты (табл. 5). Исследования ведущих отечественных ученых свидетельствуют об этом. При этом увеличение количества льнопродуктов в рационе телят по мере их роста осуществляется за счет повышения суточных норм скармливания болтушек, приготовленных из сухих концентратных смесей разных рецептов. Выпаивание таких болтушек рекомендовано начинать после 25-дневного возраста телят с незначительных суточных доз (не более 0,2—0,5 л), в 2-месячном возрасте суточную выпойку увеличивают до 1—3 л , а к 3-месячному возрасту — до 5—6 л.
Таким образом, максимальная доля льнопродуктов в составе сухих концентратных смесей (заменяющих в разведенном состоянии молочные продукты) достигает 80,0—82,5 % (рецепты № 10 и № 1).

Результаты собственных исследований. Комитетом по сельскому хозяйству и продовольствию Витебского облисполкома (заместитель председателя — В. В. Славецкий), в связи с дороговизной импортных компонентов для приготовления ЗЦМ были инициированы исследования по разработке новых рецептов с повышенной долей импортозамещающих компонентов на основе местного сырья.

В результате РУП «Витебская областная сельскохозяйственная опытная станция НАН Беларуси» в ЗАО «Липовцы» Витебского района был проведен научно-хозяйственный опыт на телятах. В соответствии с принятой на комплексе технологией выпойку ЗЦМ начинали с 35-дневного возраста. По действующей на животноводческом комплексе программе кормления телят доля ЗЦМ в структуре рациона составляет 47 % — за первые 40 дней выпойки, а за последние 30 дней выпойки — только 18 %. С учетом этого обстоятельства продолжительность первого учетного периода соответствовала первым 40 дням скармливания ЗЦМ (периоду максимального уровня ЗЦМ в составе рациона телят), а второго — заключительным 30 дням выпойки.

Используемые в Витебской области ЗЦМ «Витамилк» и «Теленок» (с импортными белково- жировыми концентратами — БЖК) использовались для выпойки соответственно телят І и ІІ групп, а также экспериментальные виды ЗЦМ с повышенной долей импортозамещающих компонентов из местного сырья (табл. 6): рецептов № 1 и № 2 — соответственно животным ІІІIV и 4-й групп.

Значительную долю по весу в экспериментальных видах ЗЦМ занимал высокопитательный пищевой концентрат (далее — ВПК) на основе льносемени и продуктов переработки зерна, разработанный совместно с РДУПП «Осиповичский хлебозавод» (директор — В. С. Журов). Основное принципиальное отличие технологии получения этого концентрата заключается в том, что в его состав вводится не жмых, а льносемя, которое подвергается специфическому режиму технологической обработки. ВПК предназначен для использования в хлебобулочных изделиях, приготовления легкоусвояемых и высокопитательных продуктов питания, а также в качестве компонента ЗЦМ (табл. 6).

Химический анализ всех ЗЦМ показал, что экспериментальные виды ЗЦМ отличались повышенным содержанием важнейших веществ — протеина и жира, что в комплексе обеспечило увеличение энергетической питательности. Превышение уровня жира в них (в обоих рецептах), по сравнению с ЗЦМ «Теленок», было практически двукратным.
В конце опыта максимальное превышение нормы по фосфору в крови установлено у телят І и ІІ групп (соответственно на 0,24 и 0,73 мг%), что свидетельствует об определенных нарушениях кальций-фосфорного обмена. У телят ІІІ группы превышение норматива по фосфору было символическим — 0,08 мг%, у животных IV — в норме.

Эффективность использования ЗЦМ. Максимальные различия по эффективности разных видов ЗЦМ выявлены, как и ожидалось, в первый учетный период, когда доля ЗЦМ в структуре рациона составляла в среднем 47 % (табл. 7). Фактические среднесуточные приросты телят в І, ІІ, ІІІ и IV группах составили соответственно 578, 611, 685 и 668 г.

Расчеты по различиям в уровне приростов показывают, что применение экспериментальных ЗЦМ 1-го и 2-го рецептов (в III и IV группах) обеспечило увеличение приростов телят соответственно на 18,5 и 15,6 % — по отношению к I группе и на 12,1 и 9,3 % — по сравнению к II. Таким образом, продуктивное действие экспериментальных видов ЗЦМ было выше на 9,3—18,5 % (в среднем на 14 %).

Окупаемость 1 руб. затрат на ЗЦМ стоимостью полученного прироста от применения экспериментальных ЗЦМ 1-го и 2-го рецептов была выше соответственно на 50,9 и 59,8 % (в 1,5 и 1,6 раза) по отношению к ЗЦМ «Витамилк» (табл. 7), а по сравнению ЗЦМ с «Теленок» — на 36,2 и 44,4 % (в 1,36 и 1,44 раза). Таким образом, экспериментальные виды ЗЦМ были в 1,4—1,6 раза экономически эффективнее (в среднем в 1,5 раза) по сравнению с применяемыми в Витебской области.

В современных условиях трудного многим хозяйствам республики уместно напомнить классическую английскую пословицу: «Чтобы разбогатеть, не обязательно плыть за моря — копай, где стоишь!» При использовании льнопродуктов в производстве ЗЦМ уровень их ввода должен определяться сочетанием следующих факторов: учетом возрастной категории телят, для которых заменители предназначены; видом и степенью технологической обработки льнопродуктов и их фактической питательностью; при оптимизации рецептов ЗЦМ для телят необходимо учитывать не менее 40 показателей питательной ценности.

В настоящее время РУП «Витебский зональный институт сельского хозяйства НАН Беларуси» совместно с РДУПП «Осиповичский хлебозавод» целенаправленно работают по углублению исследований в этом направлении с последующим внедрением готовых разработок в производство.

О. Ф. Ганущенко,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, старший научный сотрудник отдела кормов,
РУП «Витебский зональный институт сельского хозяйства НАН Беларуси»

"Белорусское сельское хозяйство"