Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫ
РЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ФУНКЦИОНАЛЬ
НОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 12
Значение и основные принципы диетотерапии в комплексном лечении больных сахарным диабетом 13
Добавки функционального назначения используемые, для профилактики сахарного диабета 22
1.3. Направления развития ассортимента изделий функционального назначе-
Ф ния для больных сахарным диабетом 30
1.4. Анализ ассортимента хлебобулочных изделий для профилактического и
лечебного питания 42
ГЛАВА II. ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВА
НИЯ 50
Структура исследования 50
Сырье и объекты исследования 52
Методы исследования сырья 54
Методы исследования теста 58
Методы исследования готовых изделий 60
* 2.6. Методы клинического медицинского исследования 64
Анализ конкурентоспособности готовых изделий 65
Математическая обработка результатов 67
ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА НОВОГО АССОРТИМЕНТА РЖАНЫХ СОРТОВ
ХЛЕБА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 68
3.1 Изучение влияния диабетических добавок: инулина, стевии и янтарной Ки
слоты на углеводно-амилазный комплекс ржаной муки и свойства теста 70
3.1.1 Влияние диабетических добавок на углеводно-амилазный комплекс
ржаной муки и смеси муки с отрубями 70
Изучение влияния диабетических добавок на реологические свойства теста из ржаной муки 76
Изучение влияния диабетических добавок на адгезионную способность теста из ржаной муки 83
3.1.4 Исследование влияния диабетических добавок на физико-
химические показатели теста из ржаной муки 84
3.1.5 Изучение влияния добавок на микрофлору теста из ржаной му
ки 87
3.2 Определение влияния различных дозировок диабетических добавок на ка
чество ржаного хлеба с отрубями 91
Изучение влияния различных дозировок диабетических добавок на содержание водорастворимых углеводов в мякише хлеба 91
Исследование влияния диабетических добавок на органолептические показатели качества готовых изделий 94
Определение количественного содержания бисульфитсвязывающих соединений в готовых изделиях 97
3.2.4 Исследование влияния диабетических добавок на физико-
химические показатели качества хлеба 99
3.3 Изучение влияния диабетических добавок на качество готовых изделий
при хранении 101
Влияние диабетических добавок на процесс ретроградации крахмала 102
Влияние диабетических добавок на изменение структурно механических свойств мякиша хлеба при хранении 104
Исследование влияния диабетических добавок на микробиологическую стойкость хлеба при хранении 108
3.4 Исследование возможностей применения разработанных сортов хлеба в
питании больных сахарным диабетом 111
3.4.1. Расчет энергетической и пищевой ценности готовых изделий 115
3.4.3. Определение качественного и количественного состава углеводов в
готовых изделиях 1 16
Определение количества органических кислот в готовых изделиях 117
Изучение динамики послепищевой гликемии у больных сахарным диабетом на фоне приема ржано-отрубного хлеба с диабетическими добавками 119
ГЛАВА IV. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА НО
ВЫХ СОРТОВ РЖАНОГО ХЛЕБА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕ
НИЯ 124
Расчет себестоимости разработанных сортов хлеба 124
Анализ конкурентоспособности разработанных сортов хлеба 130
ВЫВОДЫ 133
ЛИТЕРАТУРА 136
ПРИЛОЖЕНИЯ 164
Введение к работе
Целями государственной политики в области здорового питания являются сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, связанных с неправильным питанием детей и взрослых. В научной сфере проводятся фундаментальные, комплексные и междисциплинарные исследования в области науки о питании и смежных областях, выполняются прикладные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию новейших технологий производства, переработки, хранения и транспортирования продовольственного сырья и пищевых продуктов [84].
Одним из направлений в области профилактики алиментарно-зависимых состояний и заболеваний является создание новых пищевых продуктов функционального назначения. Под термином функциональное питание в настоящее время подразумевается не только правильная организация потребления продуктов, их сбалансированность, но также использование в рационах пищевых продуктов нового поколения, которые характеризуются заданными свойствами и предназначены оказывать мобилизующее влияние на собственные механизмы и резервы организма, регулирующие его жизнедеятельность, а также улучшать работу его определенных систем, органов или их функции.
В основу разработки продуктов функционального назначения должны быть положены следующие принципы: медико-биологические критерии, высокое качество и безопасность, а также доступность пищевых продуктов для всех слоев населения.
Экономическая нестабильность в стране на рубеже веков, нарушение экологической обстановки, несбалансированность пищевого рациона, употребление рафинированных продуктов питания привели к значительным негативным отклонениям в состоянии здоровья широких слоев населения, к уменьшению сопротивляемости организма, что в свою очередь способствовало росту социальных болезней, а также увеличению числа болезней нарушения обмена веществ, сердечнососудистых и онкологических заболеваний.
Повсеместное распространение низкосортных дешевых продуктов и ежедневное употребление не всегда качественных продуктов животного происхождения, белковых изолятов, очищенных круп, крахмалосодержащих продуктов явились причиной того, что в последние десятилетия избыточная масса тела и ожирение стали одной из важнейших проблем для жителей большинства стран мира. Эта проблема коснулась всех слоев населения независимо от социальной и профессиональной принадлежности, возраста, места проживания и пола, и актуальна даже для стран, в которых немалая часть населения постоянно голодает. По данным разных авторов в странах Западной Европы 10-20 % мужчин и 20-25 % женщин имеют избыточную массу тела или ожирение [21, 22, 113, 186, 266]. В некоторых регионах Восточной Европы доля полных людей достигла 35%. В России, в среднем, 25-30 % лиц трудоспособного возраста имеют избыточную массу тела или страдают ожирением. Повсеместно наблюдается рост частоты ожирения у детей и подростков. В связи с этим Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рассматривает это заболевание как пандемию, охватившую миллионы людей. Особенностью ожирения является то, что оно часто сочетается с тяжелыми заболеваниями, приводящими к сокращению продолжительности жизни пациентов - сахарным диабетом (СД), артериальной гипертензией, атеросклерозом, ишемической болезнью сердца и другими.
В настоящее время сахарный диабет занимает одно из ведущих мест среди широко распространенных заболеваний неинфекционной природы. Сахарный диабет называют "неинфекционной эпидемией", которая охватила более 150 млн человек в мире. Заболеваемость СД неуклонно возрастает: к 2010 году прогнозируется 220 млн больных, а к 2025 году - до 300 млн. Высокая распространенность диабета в развитых странах, в том числе и в России, тяжелые осложнения, ведущие к инвалидизации больных, ставят сахарный диабет в ряд социальных болезней, требующих широкого проведения лечебно-профилактических мероприятий [199]. В этой связи проблема разработки продуктов функционального назначения приобретает особую актуальность.
Сравнительно недавними исследованиями в биологии и медицине установлено, что традиционная диета больных сахарным диабетом, подразумевающая ограничение углеводов, усугубляет метаболические нарушения, в то время как прием физиологических количеств углеводистой пищи способствует его компенсации. Современная концепция питания вызывает необходимость новых подходов к технологии диабетических продуктов и их рецептуре, к оценке биологической и пищевой ценности готовой продукции.
Одним из рациональных путей решения данной проблемы является расширение ассортимента и разработка технологий продуктов повседневного и массового спроса, каковыми являются хлебобулочные изделия. Ржаной и ржано-пшеничные сорта хлеба издавна пользуются большой популярностью в России. Хлеб из ржаной муки характеризуется более низкой калорийностью, содержанием большего количества пищевых волокон, имеет более низкий гликемический индекс по сравнению с пшеничными сортами хлеба.
С другой стороны широкое внедрение в последние годы новых технологий выращивания растений, переработки сельскохозяйственного сырья, применение новых способов обработки полуфабрикатов, а также изыскание новых видов нетрадиционного сырья и изучение его свойств, позволяют создавать продукты питания с заданными функциональными свойствами и открывают новые возможности для развития хлебопекарной отрасли.
Большой интерес в теоретическом и практическом плане представляет изучение возможностей применения нетрадиционных добавок, стимулирующих выработку инсулина и способствующего снижению уровня сахара в организме человека.
Издавна известны диабетические свойства травы стевии, фасоли, топинамбура, рябины обыкновенной, а также инулина, янтарной кислоты. Отечественными производителями налажен выпуск пюре и сухих концентратов из названного сырья, таблетированных средств и лекарственных препаратов. В пищевой промышленности продукты переработки стевии используются как заменители сахара, инулин - как заменитель жира, янтарная кислота — в качестве антиоксидантного
средства. Однако в отношении ржаного теста и изделий из него применение перечисленных добавок не рассматривалось. Несомненный практический интерес представляет разработка и создание новых видов ржаного хлеба с добавками инулина, стевии и янтарной кислоты, а также изучение возможностей использования данных видов хлеба в диетическом питании больных сахарным диабетом.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработать новый ассортимент ржаных сортов хлеба функционального назначения с использованием диабетических добавок.
Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:
Изучить влияние добавок на автолитическую активность ржаной муки, физико-химические и микробиологические показатели качества теста из ржаной муки;
Обосновать оптимальные дозировки добавок и исследовать характер их влияния на качество разрабатываемых хлебобулочных изделий;
Изучить влияние добавок на микробиологическую стойкость разработанных видов ржаного хлеба при хранении;
Провести медико-биологическое обоснование возможности применения нового ассортимента ржаного хлеба в питании больных сахарным диабетом;
Рассчитать ожидаемый экономический эффект производства новых видов ржаного хлеба функционального назначения;
Разработать и утвердить техническую документацию на разработанные виды ржаного хлеба, провести промышленную апробацию результатов исследования.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В работе теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность использования в производстве хлебобулочных изделий функционального назначения добавок инулина, стевии и янтарной кислоты, обладающих эффектом снижения сахара крови. Изучен качественный и количественный углеводный состав хлеба с добавками, влияние добавок на уровень со-
держания водорастворимых углеводов в мякише и установлено, что все добавки способствуют снижению количества легкоусвояемых углеводов на 1,4-8,3 %. Определены оптимальные дозировки добавок при их раздельном и комплексном применении в производстве ржаных сортов хлеба (инулин 5 %, стевия 0,6 %, янтарная кислота 0,08 % к массе муки).
Установлено положительное воздействие добавок на качество готовых изделий: физико-химические, органолептические показатели, микробиологическую стойкость, увеличение срока сохранения свежести хлеба; состояние крахмала ржаной муки и свойства теста (физико-химические, микробиологические и реологические свойства).
Клинические испытания эффективности лечебно-профилактических свойств нового ассортимента ржаных сортов хлеба показали, что прием хлеба с диабетическими добавками позволяет уменьшить уровень содержания сахара крови у больных сахарным диабетом
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты изучения углеводного состава, энергетической и пищевой ценности новых видов ржано-отрубного хлеба с добавками, а также изучение динамики показателей сахара крови на фоне приема разработанных сортов хлеба позволили расширить ассортимент хлебобулочных изделий функционального назначения и рекомендовать их применение в лечебно-профилактическом питании больных сахарным диабетом.
Разработаны и утверждены ТУ 9113-176-02069036-2005 "Изделия хлебобулочные ржано-отрубные", ТИ 02069036 по производству изделий хлебобулочных ржано-отрубных и рецептуры РЦ 02069036-175 Хлеб ржано-отрубный "Инулино-вый" с добавкой инулина; РЦ 02069036-176 Хлеб ржано-отрубный "Полезный" с комплексной добавкой порошка листьев стевии, инулина и янтарной кислоты. РЦ 02069036-177 Хлеб ржано-отрубный "Стевия" с добавкой порошка листьев стевии; РЦ 02069036-187 Хлеб ржано-отрубный "Янтарный" с добавкой янтарной кислоты.
Проведена промышленная апробация новых видов хлебобулочных изделий на предприятиях Орловской области ОАО «Орловский хлебокомбинат» и ООО «Нива хлеб».
Выполнение диссертационной работы проводилось в рамках научно-технической программы Минобразования РФ "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" и региональной программы "Разработка лечебно-профилактических рационов питания учащейся молодежи, проживающей в районах с повышенным радиационным фоном".
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры "Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств" Орловского государственного технического университета, кафедры внутренних болезней медицинского института Орловского государственного университета.
Получена приоритетная справка на изобретение "Состав для приготовления ржано-отрубного хлеба" № 2005116593 от 31.05.2005.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы работы доложены и обсуждены на студенческой конференции Орловского государственного технического университета (2002, г. Орел); ежегодной научно-технической конференции преподавателей и сотрудников ОрелГТУ "Неделя науки" (2003; 2004, г. Орел); научно-практическом семинаре Орловского государственного технического университета "Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России" (17.12.2003, г. Орел); международной научно-практической конференции Орловского государственного технического университета "Потребительский рынок: качество товаров и услуг" (07-08.12.2004, г. Орел); международной научно-практической конференции президиума РАЕН "Медицинские, социальные и экономические проблемы сохранения здоровья человека" (4-8. 12. 2003, Турин, Италия); расширенном заседании кафедры внутренних болезней медицинского института Орловского государственного университета (18.12.2004, г. Орел); научно-практической конференции, посвященной 70-летию Курского государственного медицинского университета "Университетская
наука: Взгляд в будущее" (03.02.2005, г. Курск); VIII Всероссийском форуме молодых ученых и студентов "Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире" (19-21.04.2005 г. Екатеринбург); IV Всероссийской университетской научно-практической конференция молодых ученых и студентов по медицине (11.05.2005, г. Тула); международной научно-практической конференции "Инновационные технологии и интеллектуальная собственность в хлебопекарной промышленности" (12-14.04.2006, г. Орел).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация представлена в
одном томе, изложена на 184 страницах машинописного текста, набранного на персональном компьютере в текстовом редакторе WORD. Состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, указателя литературы (266 отечественных и зарубежных авторов), приложений. Содержит 21 рисунок и 26 таблиц. Приложения содержат техническую документацию на производство хлеба с диабетическими добавками, акты производственных испытаний, дегустационной комиссии, внедрения в учебный процесс, приоритетную справку.
