Введение к работе
Актуальность работы. Формирование государственной политики в области обеспечения детей адекватным питанием, особенно раннего возраста, является не только своевременной, но и жизненно необходимой государственной задачей. Она закреплена рядом нормативных документов, действующих на территории Российской Федерации. В области рационализации детского питания первоочередным является реализация комплексных мероприятий, обеспечивающих детей грудного и раннего возраста специализированными продуктами общего и лечебного питания.
Основным элементом механизма государственной политики в области реализации программных мероприятий, направленных на улучшение структуры питания детского населения, является выбор и оценка приоритетных направлений развития науки и техники в сфере производства и потребления продовольствия, формирование целевых программ, предусматривающих научно-технические и технологические мероприятия по приоритетным проблемам питания детей, разработку принципиально новых технологий, способных коренным образом повлиять на структурные изменения в сфере производства продуктов детского питания.
Начало отечественной науке о детском питании положили А.А. Покровский и Г.С. Коробкина. Большой теоретический и практический вклад в развитие технологии продуктов для детей внесли П.Ф. Крашенинин, Н.Н. Липатов, И.Я. Конь, Н.С. Королева, К.С. Ладо до, М.Я. Бренц, В.Д. Харитонов, И. А. Рогов, Н.Н. Липатов (мл.), А.Г. Храмцов, Г.П. Шаманова, B.C. Медузов, В.А. Ту-тельян, В.Б. Спиричев, СМ. Кунижев, В.М. Позняковский, А.В. Устинова, Е.М. Фатеева, A. Armuzzi, D. Hofmann, P. Marteau, другие отечественные и зарубежные ученые.
Практические решения, найденные в процессе освоения технологии продуктов детского питания, представляют собой серьезное вмешательство в традиционно сложившуюся структуру питания человека, необходимость которого продиктована объективными изменениями образа жизни, набора и пищевой ценности используемых продуктов питания. Поэтому обеспечение стабильного качества продуктов детского питания может осуществляться только на основе четко сформулированных, научно-обоснованных и проверенных практикой медико-биологических и технологических принципов, определяющих решение наиболее важных проблем, возникающих при разработке, производстве и реализации продуктов детского питания.
Следует отметить, что системный подход к технологиям, обеспечивающим выпуск продукции детского питания гарантированного качества при реализации программы «Развитие индустрии детского питания», не был осуществлен. Из-за отсутствия на сегодняшней день в пищевой индустрии теоретических работ и прикладных материалов, на основании которых можно было бы учесть влияние параметров технологических процессов и метрологию методов их контроля на значения характеристик готовой продукции, невозможно объективно оценить качество процессов изготовления продуктов детского питания.
Разрозненные попытки учесть влияние сырья, технологических параметров, аппаратурного оформления и упаковки на качество готовых продуктов не нашли должного отражения при проектировании оборудования и разработке продуктов нового поколения.
Следует учитывать, что в силу масштабности задач, требующих разрешения, целесообразно привлекать самые разнообразные ресурсы, причем заказчиком выполняемых работ должно, выступать государство. В любой стране, где успешно решен вопрос обеспечения детского населения продуктами общего и Специального назначения, важнейшим достижением считается наличие современной пищевой индустрии. Все это указывает на актуальность обсуждаемой проблемы и ее важное народнохозяйственное значение.
Цель и задачи исследований. На основании изложенного сформулирована цель диссертационной работы: исследование физико-химических и биотехнологических закономерностей создания продуктов детского питания на молочной основе, развитие принципов, формирующих их качество, а также разработка концепции, позволяющей проектировать новые виды продукции.
Для реализации поставленной цели определены следующие задачи:
провести анализ состава и свойств сырья с учетом использования в технологии продуктов детского питания, формализовать полученные результаты при проектировании модулей рецептур с заданной пищевой ценностью;
рассмотреть использование биотехнологической обработки сырья при создании продуктов детского питания со специальными свойствами;
исследовать влияние факторов и процессов на качество продуктов детского питания, установить взаимосвязь метрологического обеспечения и качества продукции;
исследовать критерии и разработать методические принципы расчета планов контроля качества продукции, рисков отдельных параметров технологических процессов и производств;
обосновать математические модели изменения показателей качества продукции;
разработать типовые схемы технологических процессов производства молочных продуктов детского питания, обеспечивающих установленные значения рисков;
разработать нормативную документацию и организовать широкомасштабное внедрение на предприятиях промышленности технологических решений по созданию продуктов детского питания.
Научная новизна работы:
исследованы физико-химические и биотехнологические закономерности создания продуктов детского питания на молочной основе, сформулированы принципы формирования их качества, разработана концепция, позволяющая проектировать новые виды этой продукции;
получены новые данные об общехимическом, минеральном, витаминном, аминокислотном и жирнокислотном составе сырья, обоснованы перспективы его использования в проектировании поликомпонентных продуктов на молочной основе;
рассмотрены биотехнологические аспекты комплексного повышения метаболической функциональности продуктов детского питания общего и специального назначения;
обосновано участие технологических факторов в формировании качества продукции;
установлено распределение показателей качества, количества, параметров производственных процессов и энергоносителей в технологии различных видов продуктов;
проведена группировка методик оценки показателей качества продукции, показана взаимосвязь метрологического обеспечения и качества;
развита концепция риска процессов и производств, обеспечивающих качество продукции, обоснованы критерии оценки их эффективности;
разработаны методы построения математических моделей для расчета рисков отдельных технологических процессов и производств в целом;
обоснована возможность использования функциональных схем в целях управления системами технологических параметров и процессов;
сформулированы принципы актуализации ассортимента продуктов детского питания на молочной основе и разработана его классификация;
обоснованы и реализованы на практике регламенты выработки молочных продуктов детского питания;
исследованы пищевая и энергетическая ценность новых продуктов детского питания.
Практическая значимость и реализация результатов работы в промышленности. Созданы оригинальные технические решения производства и контроля качества продуктов детского питания (авторские свидетельства и патенты №№1614169, 1839085, 2017427, 2019971, 2054263, 2132138, 2169476, 2177151). Разработаны и внедрены в производство технологии детских молочных продуктов и полуфабрикатов для их производства: концентрат молочных белков, ТУ 9229-120-17023360-2004; гидролйзаты молочных белков сухие (гидролизат белков молока, гидролизат белков молочной сыворотки, гидролизат белков молока с пониженным содержанием молочной сыворотки), ТУ 9229-149-17023360-2004; продукты сухие молочные «Нутрилак» для детей грудного возраста («Нутрилак 0-6», «Нутрилак 0-12», «Нутрилак 6-12»), ТУ 9229-072-17023360-2003; продукт сухой молочный специализированный «Нутрилак-АР», ТУ 9229-144-17023360-2002; продукт сухой молочный специализированный «Нутрилак-Бифи», ТУ 9229-145-17023360-2002; продукт сухой молочный «Пре-Нутрилак» для недоношенных детей, ТУ 9229-112-17023360-2003; продукт сухой молочный «Нутрилак низколактозный», ТУ 9229-124-17023360-2003; продукт сухой молочный «Нутрилак безлактозный», ТУ 9229-089-17023360-2003; напитки сухие молочные быстрорастворимые «Нутрилак» («Детское молочко», «Детское молочко с ароматом ванили», «Детское молочко с ароматом дыни», «Детское молочко с ароматом клубники»), ТУ 9229-131-17023360-2003; продукты сухие «Афенилак» для детей больных фенилкетонурией, ТУ 9228-126-17023360-2002; продукты сухие «Тетрафен» для детей старше одного года, больных фенилкетонурией, ТУ 9228-118-17023360-2002; каши сухие молочные
быстрорастворимые для питания детей раннего возраста (каша сухая быстрорастворимая - гречка, кукуруза, рис на основе детской молочной смеси), ТУ 9197-012-46532417-2003; смесь сухая молочная «Кроижа» для питания детей раннего возраста, ТУ 9223-007-46532417-2003; каши сухие молочные быстрорастворимые" для питания детей раннего возраста (рис, гречка, кукуруза, овсянка, пшеничная, рис-гречка-овсянка, овсянка-кукуруза), ТУ 9223-008-46532417-2003; каши сухие молочные быстрорастворимые с пребиотиком для питания детей раннего возраста (кукуруза с лактулозой, овсянка с лактулозой), ТУ 9197-009-46532417-2003; молоко сухое цельное быстрорастворимое для детского питания (в т.ч. витаминизированное), ТУ 9223-011-46532417-2003 и др.
Созданы расчетные схемы и методики расчета значений риска для различных структур производственных схем. Разработаны технологии формирования, хранения и контроля выборок продукции длительного срока годности, переданной заказчику и методики расчета планов контроля. Предложены типовые схемы технологических процессов производства продуктов детского питания с системой контролируемых параметров, показателей и их допусков с учетом современных технологических процессов, аналитического контроля и статистических характеристик показателей и параметров.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и получили одобрение на симпозиумах, конгрессах, конференциях, семинарах и совещаниях различного уровня (Москва, 1990, 1991, 1997, 1998, 1999; Истра, 1997; Новосибирск, 1998; Вологда, 2001; Кемерово, 2006; Монреаль, 1990 и др.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано более ста печатных работ, в том числе шесть монографий, справочников и методических указаний общим объемом более 120 усл.пл., двадцати восьми статьях в журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных материалов диссертаций, научных трудах институтов, материалах Международного молочного конгресса, симпозиумов, конференций, а также описаниях авторских свидетельств, патентов и заявок на выдачу патентов РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из восьми глав, в том числе введения, аналитического обзора, методической части, результатов собственных исследований и их анализа, выводов, списка использованных источников литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 320 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц, 49 рисунков и 406 литературных источников.
