Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время одной из приоритетных задач «Основ государственной политики в области здорового питания населения на период до 2020 года» является развитие производства пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми нутриентами, специализированных продуктов, в том числе для питания беременных и кормящих женщин.
Оптимальное питание женщины в период беременности и лактации является одним из важнейших условий появления на свет здорового ребенка и его дальнейшего успешного роста и развития. Особая роль в этом отношении принадлежит белку, витаминам и минеральным веществам, недостаток которых у женщин детородного возраста, в том числе беременных и кормящих (далее по тексту -женщин), широко распространена в России. В восполнении этих дефицитов важная роль принадлежит специализированным продуктам питания.
Анализ отечественного рынка свидетельствует, что в питании указанной группы женщин такие продукты в основном присутствуют в виде сухих смесей, в рецептурах которых чаще всего используют сухое обезжиренное молоко или концентраты сывороточных белков. В качестве альтернативной замены наиболее перспективными являются белки сои, скорректированный аминокислотный коэффициент усвояемости белка (PDCAAS) которых аналогичен этому показателю у животных белков.
Не меньшее значение имеет обеспечение организма женщины необходимыми микронутриентами (витаминами, минеральными веществами, полиненасыщенными жирными кислотами - ПНЖК), пищевыми волокнами, в отношении биологической роли которых получены новые научные данные.
Все более расширяющееся производство и использование специализированных продуктов в питании женщин требует объективного научного обоснования принципов создания новых видов полноценных продуктов с использованием инновационных ингредиентов, прежде всего продуктов переработки бобов сои. Учитывая особенности производства специализированных продуктов в виде сухих смесей с длительным сроком хранения (до 12 месяцев), актуальной является разработка технологических подходов, обеспечивающих качество, безопасность и специфические свойства изделий, предназначенных для питания целевых групп населения, в том числе женщин.
Цель и задачи исследования. Целью исследований явилась разработка технологии специализированных сухих смесей (далее по тексту - сухих смесей) на основе соевых белков с добавлением витаминов, минеральных веществ, ПНЖК, предназначенных для питания женщин.
В соответствии с поставленной целью были определены основные направления исследований:
дать научное обоснование выбора формы продукта, белковой основы, вида и дозировок функциональных ингредиентов сухих смесей (витаминов, минеральных веществ, ПНЖК);
разработать рецептуры сухих смесей и изучить свойства и качество восстановленного продукта;
- исследовать влияние отдельных параметров технологического процесса
(способ производства сухих смесей, режимы процессов смешивания) на равно
мерность распределения микронутриентов в смесях и содержание в них витами
нов;
исследовать влияние длительности хранения на содержание витаминов в сухих смесях;
исследовать влияние ПНЖК класса Омега-3 на качество и гигиенические показатели сухих смесей (перекисное число жира, содержание ПНЖК и витаминов) в процессе хранения;
исследовать показатели качества и безопасности разработанного продукта;
изучить эффективность разработанного продукта в питании женщин на основе потребительских предпочтений, органолептической оценки и данных клинической апробации;
разработать и утвердить техническую документацию на новый продукт;
- организовать промышленное производство продукта.
Структурная схема исследований представлена на рис. 1.
Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования соевых белков, витаминных и минеральных обогатителей, полиненасыщенных жирных кислот класса Омега-3 при создании сухих смесей, предназначенных для питания беременных и кормящих женщин.
Качество, безопасность и высокие потребительские свойства продуктов обусловлены применением высокобелковых соевых изолятов с оптимальным
Разработка технологии специализированных сухих смесей на основе соевых белков
Анализ рынка соевых продуктов
Обоснование выбора обогащающих добавок
Научное обоснование разработки специализированных сухих смесей на основе соевых белков для питания беременных и кормящих женщин
Особенности питания беременных и кормящих женщин
Анализ рынка специализированных
продуктов для питания беременных и
кормящих женщин
Разработка технологии
специализированных сухих смесей на
основе соевых белков
Исследование показателей качества и пищевой ценности специализированных сухих смесей для питания беременных и кормящих женщин
Разработка рецептур сухих смесей и изучение свойств и качества восстановленных продуктов
Влияние соотношения компонентов рецептуры на органолептические показатели восстановленного продукта
Изучение потребительских
предпочтений беременных
женщин в отношении
специализированных продуктов
на основе соевых белков
Влияние способа и длительности
перемешивания компонентов сухих
смесей на равномерность распределения
микродобавок
Влияние добавления ПНЖК Омега-3 на
качество и гигиенические показатели
сухих смесей в процессе хранения
Влияние длительности хранения на содержание витаминов в сухих смесях
Оценка эффективности разработанного продукта в питании женщин на основе потребительских предпочтений, органолептической оценки и данных клинической апробации
Разработка технической документации
Промышленное внедрение в производство
Рисунок 1 - Структурная схема исследований
коэффициентом усвояемости белка (PDCAAS), микрокапсулированных форм витаминов, макро- и микроэлементов в виде сбалансированных премиксов.
Впервые установлено, что ПНЖК Омега-3 обеспечили высокие потребительские качества сухих смесей, стабильность витаминов (Ві, Вг, С, Е) и торможение процессов перекисного окисления липидов за счет использования высокостабильных микрокапсулированных форм ПНЖК Омега-3 в виде пищевой добавки «РОПУФА "10м п-3 FOOD POWDER».
Установлено, что внесение соевых белковых изолятов SUPRO PLUS 2600 и SUPRO PLUS 675 в количествах 52 и 14% соответственно в состав сухих смесей обеспечивает 11-12% нормы физиологической потребности в полноценном белке, а использование поливитаминных и мультиминеральных премиксов - 15-75% норм физиологических потребностей в микронутриентах за счет употребления одной порции восстановленного продукта.
Анализ потребительских предпочтений, органолептическая оценка восстановленных продуктов и данные клинической апробации (по показателям содержания сывороточного железа, продуктов перекисного окисления липидов, данным кар-диотокограммы и доплерометрии кровотока в артерии пуповины) показали эффективность использования сухих смесей на основе соевых белков в питании беременных и кормящих женщин.
Практическая значимость. Разработаны рецептуры сухих смесей на основе соевых белковых изолятов с полноценным аминокислотным составом, обогащенных инновационными ингредиентами - витаминами, макро- и микроэлементами, ПНЖК Омега-3.
Разработаны технологические решения (способ производства сухих смесей, длительность хранения, конструирование вкусоароматического профиля), обеспечивающие качество, безопасность и высокие потребительские свойства продукта в течение срока годности 12 месяцев.
Установлено, что технология поэтапного смешивания ингредиентов обеспечивает равномерность распределения минорных компонентов по массе продукта, при значении коэффициента вариации Vc = 2,6 - 3,25 (качество выше среднего), а выбранные комбинированные пленочные упаковочные материалы - уровень сохранности витаминов 72-92% в течение гарантированного срока годности продукта.
Использование комбинированного пленочного материала (полиэтилентере-фталат-полиэтилен металлизированный) позволило обеспечить регламентируемые показатели качества и безопасности сухих смесей и определить срок годности продукта 12 месяцев.
Разработана и утверждена техническая документация на смеси сухие белковые «Мадонна» : «Смеси сухие белковые «Мадонна» с витаминами, макро- и микроэлементами» ТУ 9197-028-17028327-03 (смесь №1); «Специализированные пищевые продукты для питания беременных женщин и кормящих матерей - смеси сухие белковые обогащенные «Мадонна Плюс ДЦ-ПНЖК Омега-3» ТУ 9197-055-17028327-11 (смесь №2).
Научная новизна работы подтверждена материалами заявки на изобретение «Сухая белковая смесь» (регистрационный номер 2010142400 от 18.10.2010 г., положительное решение о выдаче патента от 23.08.2011 г).
Проведенная апробация (Тульский областной родильный дом, г. Тула и МУЗ «Городской родильный дом №2» г. Саранск, Мордовия) восстановленного продукта доказала эффективность использования сухих смесей на основе соевых белков, обогащенных микронутриентами, в питании женщин.
Работа выполнялась в рамках инновационного проекта Министерства промышленности, науки и технологий РФ (2003 г.) «Провести исследования по разработке полноценного белкового продукта, обогащенного полным набором витаминов, макро- и микроэлементов для беременных и кормящих женщин. Выпустить опытную партию продукта» (Распоряжение Минпромнауки РФ № 08.900.43/227 от 25.08.2003 г.).
Результаты работы внедрены в промышленность на ЗАО «Валетек Про-димпэкс» (Россия, Москва) в 2003 г. и используются в лечебной практике. Применение белковых смесей «Мадонна» рекомендовано в качестве дополнительного питания женщин, содержащего полноценный растительный белок, комплекс из 13 витаминов, 10 макро- и микроэлементов и ПНЖК Омега-3.
Объем выпущенной продукции по состоянию на 09.2011 г. составил 27 тонн.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на Международном симпозиуме «Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, 2002 г.), Международной конференции «Функциональные продукты питания: гигиенические аспекты и безопасность» (Кубань, 2003 г.), региональной научно-
практической конференции «Использование пищевых добавок при производстве продуктов питания» (Пятигорск, 2004 г.), VII Всероссийском конгрессе «Политика здорового питания в России» (Москва, 2003 г.), Всероссийском семинаре «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России» (Орел, 2003 г.), Международной конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2004-2008 гг.), научно-практической конференции «Питание здорового и больного человека» (Санкт-Петербург, 2005 г.), X и XI Всероссийских конгрессах диетологов и нутрициоло-гов «Питание и здоровье» (Москва, 2008-2009 гг.), XII Международной научной конференции «Здоровье семьи - XXI век» (Израиль, Эйлат, 2008 г.), IV Российском Форуме «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии» (Санкт-Петербург, 2009 г.), научно-практической конференции «Проблемы биологической безопасности и качества продуктов питания» (Москва,
г.), конференциях молодых ученых НИИ питания РАМН, МГУ ТУ (2009-
гг.).
Разработка «Сухая белковая смесь «Мадонна» экспонировалась на международной выставке «Технологии и продукты здорового питания - 2004» и награждена «Золотой медалью ВВЦ».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рецензируемых ВАК, и 2 пакета технической документации, получено положительное решение от 23.08.2011 г о выдаче патента на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического указателя и приложений. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 25 рисунков и 25 таблиц. Библиографический указатель включает 183 источника, в т.ч. 55 зарубежных авторов. Приложения к диссертации изложены на 23 страницах.
