Введение к работе
Актуальность работы
В условиях повышенных нагрузок, стрессов, неблагоприятных антропогенных воздействий, характерных для современной жизни, роль питания в здоровье человека неоценима. На современном этапе традиционные продукты питания не в состоянии обеспечить организм рекомендуемыми нормами потребления незаменимых пищевых веществ, в частности витаминами, макро-, микроэлементами и многими другими полезными минорными компонентами пищи. Именно поэтому рацион человека в XXI веке должен включать функциональные продукты питания, обеспечивающие оптимизацию рациона, а также профилактику заболеваний, укрепление защитных сил организма и адекватную адаптацию человека к окружающей среде.
Теоретические и практические основы в области создания функциональных продуктов питания заложены в трудах A.M. Бражникова, В.Г. Высоцкого, Н.С. Королевой, П.Ф. Крашенинина, Н.Н. Липатова (ст.), Л.А. Остроумова, А.Н. Покровского, И.А. Рогова, В.Ф. Семенихиной, Е.И. Титова, В.Б. Толстогузова, A.M. Уголева, А.Г. Храмцова и получили свое развитие в молочной отрасли благодаря работам Н.Б. Гавриловой, В.И. Ганиной, И.А. Евдокимова, Л.А. Забодаловой, С.А. Рябцевой, Н.А. Тихомировой, Э.С. Токаева, И.С. Хамагаевой, D. Burkit, A. Hassan, S. Schenker, J. Wong и других.
Несмотря на имеющиеся достижения в этой области необходимо проводить дальнейшие исследования, направленные на более быстрые и доступные для перерабатывающих предприятий способы производства продуктов функционального питания. Одним из путей решения данной проблемы является производство и применение пищевых добавок, содержащих макро- и микроэлементы, витамины и другие биологически активные компоненты.
В настоящее время одним из приоритетных направлений в развитии пищевых технологий является использование дикорастущих растений, в том числе региональных, что позволит более рационально использовать сырьевые ресурсы, способствовать повышению экономической эффективности пищевых производств, снижению их себестоимости и обогащению рациона населения биологически активными веществами природного происхождения.
Особый интерес представляют травянистые дикорастущие растения, которые могли бы быть источниками ценных физиологически активных веществ. Имеются литературные данные о применении лекарственного растения — бадана толстолистного (Bergenia crassifolia (L.) Fritsch) из семейства камнеломковых в составе многих тонизирующих сборов, напитков, бальзамов и мясных продуктов. Применение листьев бадана толстолистного в пищевых отраслях отвечает проблеме рационального использования растительного сырья, поскольку не оказывает губительного влияния на популяцию этого растения в целом, что позволяет сохранить экологическое равновесие в лесной зоне. Эксплуатационные запасы этого растения в Бурятии составляют несколько тысяч тонн в год.
Современные фармакологические исследования выявили целый ряд лечебных свойств у настоя из листьев бадана: адаптогенное, противоопухолевое, антитоксическое, антистрессорное, антиканцерогенное, регулирование моторики и микрофлоры желудочно-кишечного тракта.
В последние годы у широких слоев населения фиксируется не только недостаток микронутриентов, но и нарушение состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Известно, что кишечная флора оказывает огромное влияние на иммунную систему, поэтому вполне оправданным является включение в состав функциональных пищевых добавок пробиотических микроорганизмов, участвующих в нормализации кишечной микрофлоры в организме человека.
В этой связи актуальной и целесообразной является разработка комплексной пищевой добавки синергетического действия на основе пробиотических культур в сочетании с настоем бадана толстолистного с направленным благоприятным воздействием на организм человека.
Цель и задачи исследований
Целью диссертационной работы являлась разработка технологии сублимированной пищевой добавки на основании изучения совместного использования пробиотических бактерий и дикорастущего сырья — бадана толстолистного.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
изучить химический состав и показатели безопасности настоя бадана толстолистного;
обосновать выбор штаммов пробиотических бактерий;
изучить возможность совместного использования пробиотических культур и дикорастущего сырья;
обосновать параметры технологии пищевой добавки сублимированной;
определить рациональные режимы хранения пищевой добавки;
исследовать органолептические, физико-химические, микробиологические и функциональные свойства пищевой добавки;
определить токсичность и биологическую ценность пищевой добавки в биологическом эксперименте на линейных белых крысах;
проверить возможность применения разработанной пищевой добавки в лабораторных и производственных условиях в технологии новых молочных десертов, изучить показатели качества и безопасности продуктов.
Научная новизна
Показана возможность использования дикорастущего сырья — бадана толстолистного в комплексе с пробиотическими бактериями, обеспечивающих функциональные свойства разработанной пищевой добавки. Получены новые данные о супероксиддисмутазной активности Lactobacillus acidophilus штамм ABN, который депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов с присвоением коллекционного номера ВКПМ 8553.
Научно и экспериментально обоснованы параметры технологии, позволяющей получать сублимированную пищевую добавку, с высоким
количеством пробиотической микрофлоры и биологически активными веществами. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость выживаемости клеток пробиотических культур от технологических факторов. Установлена безопасность и биологическая ценность пищевой добавки в исследованиях на линейных белых крысах.
Практическая ценность
Определены органолептические, физико-химические, микробиологические показатели, на основании которых обоснованы сроки и условия хранения сублимированной пищевой добавки с функциональными свойствами.
Разработана технология пищевой добавки с функциональными свойствами для производства молочных десертов и проведены выработки в лабораторных и промышленных условиях на ЗАО «Мухоршнбирском маслосыродельном заводе» Республики Бурятия.
Разработан проект ТУ «Пищевая добавка сублимированная».
Обоснован способ обогащения пищевой добавкой десертов из молочной сыворотки, что позволит расширить ассортимент продуктов функционального питания и увеличить возможности более рационального использования молочного сырья.
Проведена выработка желе ароматизированного, обогащенного пищевой добавкой на ЗАО «Мухоршнбирском маслосыродельном заводе» Республики Бурятия. Показано, что готовый продукт обладал высокими пробиотическими свойствами.
Результаты работы внедрены в учебный процесс. Разработаны и изданы методические указания к выполнению лабораторных и научно-исследовательских работ для магистров техники и технологий по направлению 260100 - Технология продуктов питания и студентов специальностей 260303, 260301,260302, 260505,240902,240901.
Работа выполнялась в рамках Ведомственной научной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» на тему: «Разработка безопасных пищевых композиций для использования в производстве продуктов школьного и функционального питания».
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 3-й, 4-й Международных научных конференциях «Живые системы и биологическая безопасность населения» (2004, 2005); конференции, посвященной 60-летию кафедры «Технология молока и молочных продуктов» и 75-летию МГУПБ (2005); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2006, Москва (2006) и др.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, включающего 134 наименования источников, в том числе 38 иностранных, и 14 приложений.
Основная часть работы изложена на 112 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц и 1В рисунков.
