Введение к работе
Актуальность темы. Количество хлебобулочных изделий потребляемых человеком, зависит не только от его вкусовых предпочтений, но и связано с рационом питания при различных заболеваниях.
Все заболевания по требованиям диетотерапии к качественному составу нутриентов, входящих в хлебобулочные изделия, можно условно разделить на нарушения, связанные с углеводным, жировым и белковым обменом. Особую группу составляют заболевания, связанные с нарушением белкового обмена, к числу которых относится хроническая болезнь почек.
Созданию хлебобулочных изделий для питания различных групп населения с нарушениями, в том числе белкового обмена, посвящены работы отечественных ученых Л.Н.Казанской, Ф.М. Кветного, В.Н. Красильникова, А.Г. Кучера, В.А. Патта, Р.Д. Поландовой, В.Б. Спиричева, Т.Б. Цыгановой, Л.Н. Шатнюк и др.
Наряду с созданием и внедрением принципиально новых подходов к лечению пациентов с заболеваниями почек, продолжают совершенствоваться и методы, к числу которых относится лечебное питание, которое позволяет предотвратить многие осложнения, замедлить прогрессирование болезни, улучшить качество жизни пациента и по значимости не уступает медикаментозной терапии.
Хлебобулочные изделия занимают весомую долю в питании больных хронической болезнью почек. Однако анализ существующего ассортимента хлебобулочных изделий для этих больных показал, что он не удовлетворяет современным требованиям диетотерапии, а также характеризуется низкими потребительскими свойствами.
В связи с этим, исследования по разработке ассортимента и новых технологий, повышающих потребительские свойства хлебобулочных изделий для больных с хронической болезнью почек, являются весьма актуальными.
Научная работа проводилась по заданиям Государственных научно-технических программ (НТП) Россельхозакадемии, межведомственных, координационных программ РАСХН, в том числе при реализации программы «Разработать современные ресурсосберегающие методы и технологии высокоэффективной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных продуктов адекватного питания» (проблема 10, 2006-2010 гг.) и «Разработать современные инновационные технологии хранения и комплексной переработки сельскохозяйственного сырья и производства экологически безопасных продуктов питания общего и специального назначения» (проблема 10, 2011-2015 гг.).
Цель и задачи исследования.
Целью настоящих исследований являлось научное обоснование и разработка ассортимента, новых технологий хлебобулочных изделий с повышенной пищевой ценностью и микробиологической стойкостью, для включения в диетотерапию больных с додиализной и диализной стадией хронической болезни почек.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- исследовать химический состав существующего ассортимента хлебобулочных изделий, рекомендуемых для больных хронической болезнью почек;
- спроектировать рецептуры хлебобулочных изделий с различным содержанием белка для додиализной и диализной стадии хронической болезни почек из отобранного в соответствии с требованиями диетотерапии сырья, и определить показатели их качества;
- идентифицировать микроорганизмы, вызывающие плесневение разработанного ассортимента;
- разработать состав питательной среды и композиции микроорганизмов для заквасок, обладающих повышенной антагонистической активностью и кислотообразующей способностью;
- разработать технологии с использованием заквасок и подкисляющих добавок, обеспечивающие улучшение органолептических показателей и стойкость хлебобулочных изделий к микробной порче;
- определить химический состав и пищевую ценность хлебобулочных изделий для больных хронической болезнью почек;
- разработать техническую документацию на хлебобулочные изделия для больных хронической болезнью почек, провести их промышленную апробацию.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Научно обоснованные технологии и ассортимент хлебобулочных изделий для додиализной и диализной стадий хронической болезни почек, удовлетворяющих требованиям диетотерапии.
2. Экспериментально установленный состав микробной композиции для заквасок, обеспечивающих повышение потребительских свойств и стойкость хлебобулочных изделий к микробной порче.
3. Теоретически и экспериментально обоснованный состав пищевой добавки, улучшающей органолептические и физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий, а также способствующей увеличению продолжительности их хранения до первых признаков плесневения.
Научная концепция работы состоит в разработке ассортимента хлебобулочных изделий, соответствующих требованиям диетотерапии при хронической болезни почек, и технологий их производства, обеспечивающих улучшение потребительских свойств, повышение биологической ценности и микробиологической стойкости, за счет обоснованного и адекватного применения различного белоксодержащего сырья, закваски с экспериментально созданной композицией молочнокислых бактерий, а также комплексной пищевой добавки.
Научная новизна. Научно обоснован выбор сырья для разработки рецептур хлебобулочных изделий, рекомендуемых при хронической болезни почек с учетом содержания в нем минорных минеральных веществ, белка и его полноценности.
Методом математического моделирования содержания аминокислот в готовых изделиях, относительно их количества в эталонном белке, разработаны рецептуры хлебобулочных изделий для больных с додиализной и диализной стадией хронической болезни почек.
Молекулярно-генетическими методами идентифицированы основные виды мицелиальных грибов, вызывающих плесневение в разрабатываемых видах хлебобулочных изделий и позволяющие подобрать наиболее эффективные способы его замедления.
Экспериментально обоснован состав композиций микроорганизмов, обеспечивающих повышенную кислотообразующую способность и антагонистическую активность заквасок по отношению к плесневым грибам родов Aspergillus, Penicillium, Neurospora, Fusarium, обеспечивающих тем самым увеличение сроков хранения до первых признаков плесневения.
Установлено, что химический состав разработанных хлебобулочных изделий характеризуется отсутствием лимитирующих аминокислот и низким содержанием минорных минеральных веществ (Na, K, P).
Практическая ценность. Разработаны технологии хлебобулочных изделий для диетотерапии при хронической болезни почек на основе заквасок и комплексных пищевых добавок, позволяющие получить изделия с высокими потребительскими свойствами, при снижении (исключении) поваренной соли из рецептуры, а также способствующие повышению стойкости их к микробной порче.
Установлено соотношение питательной смеси и закваски при её возобновлении для различной длительности производственного цикла, в том числе в условиях дискретного производства.
Разработан состав пищевой добавки на основе органических кислот, их солей и глицерина, обеспечивающей повышение потребительских свойств хлеба и устойчивость его к плесневению при хранении.
В условиях учебно-производственной пекарни ФГБОУ ДПО СПИУПТ проведена промышленная апробация, разработанных хлебобулочных изделий «Форте» рекомендуемых для питания при хронической болезни почек.
По результатам исследований разработана техническая документация на изделия хлебобулочные «Форте», состоящая из технических условий ТУ 9110-282-11163857-2012, шести рецептур и технологической инструкции.
Новизна работы подтверждена положительным решением от 18.07.2012 о выдаче патента РФ на изобретение «Пищевая добавка для диетического хлеба» по заявке № 2011118082 от 04.05. 2011 г.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были представлены на 4-ой Международной Научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 2010); на 4-ой Международной научно-практической конференции «Инновационные направления в пищевых технологиях» (г. Пятигорск, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции «Принципы пищевой комбинаторики – основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов» (г. Углич, 2010); на 4-ой конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии «Научно-инновационные технологии как основа продовольственной безопасности Российской Федерации» (г. Москва, 2010); Заседание в Государственной Думе – Круглый стол «Основы государственной политики в области создания продуктов здорового питания: технологические аспекты» (г. Москва, декабрь 2010); на 6-ой международной конференции FOODBALT-2011 (г. Елгава, Латвия, 2011); на Всероссийской конференции «Пищевые добавки и современные технологии переработки сельскохозяйственного сырья (г. Санкт-Петербург, 2011); на Международной научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии» (г. Ставрополь, 2011); на международной научно-практической конференции «Инновационные технологии – основа модернизации отраслей производства и переработки сельскохозяйственной продукции» ГНУ НИИМП РАСХН (г. Волгоград, 2011); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов» (г. Углич, 2011); на Всероссийской научно-практической конференции «Научно-инновационные аспекты при создании продуктов здорового питания» (г. Углич, 2012); на Ученых Советах ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии (г. Москва 2011, 2012 гг.), на конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО СПбГУНиПТ в 2008 г. – 2012 г.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 145 страниц, содержит 35 рисунков и 42 таблицы. Список литературы включает 176 источников российских и зарубежных авторов.
