Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Развитие понятий полезности и качества в современном товароведении 19
Глава 2. Товароведная классификация продуктов интенсивного спортивного питания 40
Глава 3. Анализ особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке спортивного питания 54
Глава 4. Анализ физико-химических свойств, совершенствование способов производства и улучшение потребительских свойств ингредиентов интенсивного спортивного питания 74
4.1. Совершенствование промышленной технологии производства и формирование улучшенных потребительских характеристик сахарозы для использования ее в качестве компонента продуктов спортивного питания 74
4.1.1. Развитие системы качественных показателей потребительских характеристик сахарозы в качестве сырья для производства продуктов спортивного питания 74
4.1.2. Совершенствование процесса массовой кристаллизации сахарозы при ее промышленном производстве 104
4.2. Современные ингредиенты в производстве продуктов спортивного питания: исследование физико-химических свойств и улучшение потребительских характеристик 131
4.2.1. Разработка порошкообразного сыпучего продукта на основе натурального пчелиного меда для обогащения спортивного питания физиологически активными нутриентами 131
4.2.2. Усовершенствованный способ получения какао-масла для производства продуктов спортивного питания с пониженной кислотностью 149
4.2.3. Повышение потребительских характеристик шоколада и шоколадных изделий на основе исследования их теплофизических характеристик методом дифференциальной сканирующей калориметрии 153
4.2.4. Анализ кислотно-основных взаимодействий с целью оптимизации состава быстрорастворимых (шипучих) композиций для приготовления спортивных напитков 179
Глава 5. Математическое моделирование и разработка обобщенной методики прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов 193
5.1. Разработка методики прогнозирования сроков годности пищевой продукции при постоянной температуре хранения 193
5.2. Обобщенная методика прогнозирования сроков хранения продукции при варьировании температуры в процессе хранения 219
Глава 6. Конструирование состава новых продуктов интенсивного спортивного питания и формирование их улучшенных потребительских характеристик 234
6.1. Разработка состава и оценка потребительских свойств продукта интенсивного спортивного питания для контроля массы тела «Идеал Стайл + Пребиотик» 234
6.2. Продукт спортивного питания с антикатаболическим и восстановительным воздействием «Био Фактор ВСАА» 243
6.3. «Карнитин Пауэр 3200» - новый специализированный напиток для фитнеса и спорта 253
6.4. Быстрорастворимая таблетированная композиция для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» 279
6.5. Разработка способа получения сахара для спортсменов обогащенного минеральными нутриентами 289
6.6. Шоколад для спортивного питания «Шокоспорт» 305
Выводы 316
Список литературы 320
Приложения 351
- Развитие понятий полезности и качества в современном товароведении
- Совершенствование процесса массовой кристаллизации сахарозы при ее промышленном производстве
- Обобщенная методика прогнозирования сроков хранения продукции при варьировании температуры в процессе хранения
- Шоколад для спортивного питания «Шокоспорт»
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важных условий достижения целей, которые ставят перед собой люди, занимающиеся спортом в качестве элемента здорового образа жизни, так и спортсмены-профессионалы, является организация эффективной, основанной на современных научных достижениях системы питания.
Качественный и количественный состав продуктов, потребляемых спортсменами в различные периоды тренировочного цикла, во многом, определяет энергетические возможности организма, создает благоприятные условия для сбалансированного обмена веществ, существенно влияет на спортивную работоспособность, а также длительность процесса восстановления организма спортсменов, в том числе, после экстремальных физических и эмоциональных нагрузок.
Обычные рационы питания не могут в полной мере компенсировать потребности организмов спортсменов в энергии, а также в целом ряде существенных макро- и микронутриентов. Для этого возникла бы необходимость значительного увеличения объемов потребления традиционных продуктов питания, по причине относительно низкого содержания в них необходимых ингредиентов.
Указанное противоречие может быть разрешено только путем использования специализированных продуктов спортивного питания. В ограниченном объеме таких продуктов содержится адекватное потребностям спортсмена количество энергетических субстратов, минералов, витаминов и эссенциальных нутриентов.
Их потребление в дополнение к основному рациону питания рассматривается поэтому в настоящее время вполне оправданным, как с экономической, так и с научной точки зрения.
Рациональное использование специализированных пищевых продуктов спортивного питания, содержащих ряд необходимых физиологически активных компонентов, в первую очередь, связанных с процессами энергетического обмена, способствует повышению спортивной работоспособности и выносливости и позволяет ускорить процессы восстановления спортивной формы после перенесенных больших физических и эмоциональных нагрузок.
В связи с этим разработка и производство высокоэффективных и безопасных отечественных специализированных пищевых продуктов спортивного питания рассматривается в качестве одного из важных инструментов обеспечения поддержки развития спорта в нашей стране.
В решении отдельных аспектов изучаемой проблемы разработки высокоэффективных продуктов интенсивного спортивного питания и технологии их производства внесли вклад отечественные ученые: О.О.Борисова, Н.Д.Гольберг, А.Ф.Доронин, А.Ю. Колеснов, А.А.Кочеткова, Т.Л. Пилат, В.М.Позняковский, С.Н.Португалов, А.И.Пшендин, Э.С.Токаев, В.А.Тутельян, Б.А.Шендеров. Научные представления и практические основы были развиты в работах М.Н.Волгарева,, М.В.Гернет, Г.А.Ермолаевой, В.И.Криштафович, А.А.Покровского, С.А.Полиевского, Р.Д.Сейфуллы, и других ученых.
Вместе с тем, количество научных работ, посвященных проблеме разработки научных основ проектирования продуктов спортивного питания, создания технологии их производства и выработке наиболее эффективных схем их применения является ограниченным и недостаточным для современного этапа развития производства этих продуктов в нашей стране.
Актуальность тематики, связанной с разработкой и производством продуктов спортивного питания подтверждается созданием фундаментальной «Концепции спортивного питания в Российской Федерации», утвержденной приказом Минспорта РФ № 1414 от 24.12.2010г. В этом документе определены основные перспективы и пути развития данного направления на ближайшие годы.
Главное внимание при разработке спортивного питания должно уделяться улучшению естественных адаптационных возможностей организма спортсменов и обусловленное этим повышение биохимического и биомеханического потенциала их органов и тканей.
В соответствии с вышеизложенным, можно сделать вывод, что исследования, связанные с углубленным изучением физико-химических характеристик и анализом физиологического воздействия ингредиентов спортивного питания на организм спортсменов, созданием высокоэффективных инновационных продуктов спортивного питания для спортсменов, вовлеченных в спорт высших достижений, а также для широких групп населения, систематически занимающихся массовым спортом и фитнесом, разработкой и совершенствованием технологии их производства, являются в настоящее время весьма актуальными.
Цели и задачи исследования.
Целью диссертационного исследования являлась разработка научного обоснования и практических решений по созданию и совершенствованию технологии получения ингредиентов спортивного питания и проектирования на их основе высокоэффективных продуктов с заданными потребительскими характеристиками и длительным сроком хранения для включения в рацион питания спортсменов и широкого круга людей, вовлеченных в активные занятия массовым спортом и фитнесом.
Поставленная цель предусматривала решение следующих задач:
– развитие в современных условиях товароведных понятий полезности и качества с учетом специфики продуктов интенсивного спортивного питания;
– разработка рациональной системы классификации продуктов спортивного питания для решения задач оптимального выбора, определения объемов поставок, условий транспортировки и хранения;
– проведение анализа особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке продуктов интенсивного спортивного питания, с целью определения основных стратегических ориентиров его дальнейшего развития;
– разработка системы качественных показателей потребительских характеристик сахара, используемого в качестве одного из основных источников сырья для производства продуктов спортивного питания и создание теоретических основ для совершенствования процесса массовой кристаллизации, как ключевого элемента технологии ее производства;
– создание технологии получения порошкообразного сыпучего продукта на основе натурального пчелиного меда для обогащения спортивного питания физиологически активными нутриентами;
– совершенствование технологии получения какао-масла в качестве ингредиента спортивного питания с улучшенными потребительскими характеристиками;
– разработка рекомендаций по обеспечению высоких потребительских характеристик шоколада и шоколадных изделий, как элемента спортивного питания, в процессе их хранения;
– проведение анализа кислотно-основных взаимодействий в газообразующих системах, используемых в продуктах спортивного питания, с целью оптимизации их состава и потребительских характеристик;
– разработка на основе метода математического моделирования физико-химических процессов, протекающих в пищевых продуктах при их ускоренном старении, и их экспериментальном мониторинге при повышенных температурах, методики прогнозирования допустимых сроков хранения продукции с сохранением ее требуемых потребительских характеристик и учетом возможного варьирования температуры в процессе хранения;
– разработка состава и технологии производства продуктов интенсивного питания в таблетированной форме для обеспечения контроля массы тела, быстрого набора мышечной массы и ускорения процесса восстановления организма спортсменов после перенесенных интенсивных физических и эмоциональных нагрузок;
– разработка специализированного напитка для фитнеса и спорта в концентрированной форме и быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка с использованием газообразующей системы;
– совершенствование способа получения сахара в качестве ингредиента и продукта спортивного питания, обогащенного минеральными нутриентами;
– разработка состава шоколада с использованием низкогликемического углеводного компонента для включения его в дополнительный рацион питания спортсменов;
– проведение оценки эффективности разработанных продуктов интенсивного спортивного питания при их практическом использовании в спортивных и фитнес-центрах.
Научная концепция. Научная концепция состоит в разработке системного методологического подхода к созданию специализированных продуктов интенсивного спортивного питания в результате комплексного изучения физико-химических и физиологических характеристик отдельных ингредиентов спортивного питания и их комбинаций, с учетом их взаимного влияния, биодоступности, создания условий для направленного и взаимосвязанного воздействия на организм спортсменов и обеспечения требований, предъявляемых факторами их хронобиологии.
Основные положения, выносимые на защиту.
На защиту выносятся следующие положения:
– теоретические положения, связанные с целесообразностью более глубокой индивидуализации базовых товароведных понятий полезности и качества применительно к продуктам спортивного питания;
– принципы и классификационные признаки, используемые при создании систем товароведной классификации продуктов спортивного питания;
– результаты анализа особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений в отношении продуктов спортивного питания в настоящее время и выявление основных тенденций их развития;
– комплексная усовершенствованная система оценки качественных показателей и потребительских свойств сахара, с целью определения направлений совершенствования технологии его производства, формирования основ логистической и технологической политики на предприятии при использовании его в качестве сырьевого ингредиента при производстве продуктов спортивного питания;
– способ получения пчелиного меда в порошкообразной сыпучей форме для использования продукта в качестве ингредиента спортивного питания, с целью обогащения его физиологически активными нутриентами;
– усовершенствованный способ производства какао-масла с улучшенными потребительскими характеристиками;
– математическая модель и методика прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов с учетом сохранения их необходимых потребительских характеристик;
– состав и технология производства продуктов интенсивного спортивного питания: «Идеал Стайл + Пребиотик» – для контроля массы тела; «Био Фактор BCAA» – с антикатаболическим и восстановительным воздействием;
– состав и основы технологии производства специализированного напитка для фитнеса и спорта «Карнитин Пауэр 3200» и быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст»;
– способ производства сахара, обогащенного минеральными нутриентами, и шоколада «Шокоспорт» с низкогликемической углеводной составляющей для использования в рационе питания спортсменов.
Научная новизна. Развиты базовые товароведные понятия полезности и качества и выявлена целесообразность дальнейшей индивидуализации этих понятий применительно к потребителям продуктов интенсивного спортивного питания.
Разработаны теоретические основы и предложены варианты товароведной классификации продуктов спортивного питания для их использования при решении задач, связанных с практическим товароведением этой группы товаров.
Выявлены основные черты современного социального и демографического портрета существующих и потенциальных потребителей спортивного питания и основные особенности их потребительского поведения и потребительских предпочтений в современных условиях.
Предложена система комплексной товароведной балловой оценки потребительских характеристик сахара-песка при его использовании в качестве сырья для производства продуктов спортивного питания и компьютерная программа для численного расчета значения итоговой балловой оценки.
Разработаны теоретические основы получения натурального пчелиного меда в порошкообразной сыпучей форме для обогащения продуктов спортивного питания биологически активными компонентами.
Исследованы методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) теплофизические свойства какао-масла и шоколадных изделий для использования в качестве теоретической основы повышения их потребительских характеристик. Впервые определены теплоемкость и энтальпии фазовых переходов этих продуктов в различных условиях.
Методом математического моделирования и экспериментальным путем проведено исследование кислотно-основных взаимодействий, происходящих при растворении продуктов спортивного питания, использующих в своем составе газообразующую систему, и предложены соотношения основных компонентов для получения продуктов с высокими потребительскими характеристиками;
Созданы математические модели физико-химических процессов, происходящих при ускоренном «старении» пищевых продуктов. На их основе разработаны методики прогнозирования допустимых сроков хранения продуктов с сохранением необходимого комплекса потребительских характеристик. Предложена обобщенная методика прогнозирования, учитывающая возможное варьирование температуры окружающей среды в процессе хранения.
Проведено обоснование состава, формирование необходимых потребительских характеристик и способов применения продуктов интенсивного спортивного питания в таблетированной форме: «ИдеалСтайл + Пребиотик» – для контроля массы тела; «Био Фактор BCAA» – с антикатаболическим и восстановительным воздействием.
Разработаны теоретические основы формирования состава и проведен анализ основных потребительских характеристик специализированного напитка для фитнеса и спорта «Карнитин Пауэр 3200» и быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст».
Обоснованы способ производства сахара, обогащенного минеральными нутриентами, и шоколада «Шокоспорт» с низкогликемической углеводной составляющей и выработаны рекомендации для использования этих продуктов в рационе питания спортсменов.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенные в работе варианты классификации продуктов спортивного питания позволяют проводить их однозначную идентификацию и облегчают осуществление осознанного выбора объектов потенциальными потребителями. Они позволяют решать вопросы замены одного продукта другим, проводить определение оптимальных вариантов приобретаемых объемов товаров и способов их упаковки, формировать условия проведения последующей транспортировки и хранения.
Выявленные в работе особенности потребительских предпочтений и потребительского поведения применительно к покупателям спортивного питания дают возможность сформировать основные стратегические задачи и определить наиболее перспективные направления развития.
Система комплексной товароведной оценки качества сахара-песка, используемого в качестве сырьевого ингредиента в производстве продуктов спортивного питания, созданная в работе, может использоваться, в качестве основы при принятии решений по формированию логистической и технологической политики на предприятии. Система прошла апробацию и используется на предприятиях холдинга «Объединенные кондитеры» (г. Москва).
Разработана технология получения натурального пчелиного меда в форме сыпучего порошкообразного продукта, с целью использования в качестве источника биологически активных компонентов в продуктах интенсивного спортивного питания. Она обеспечивает полное сохранение его уникальной биологической активности.
Разработан способ получения какао-масла с повышенными потребительскими характеристиками для его использования в качестве компонента спортивного питания, в фармацевтической промышленности и производстве пищевых продуктов с высокими вкусовыми характеристиками.
На основе проведенных исследований теплофизических свойств какао-масла и шоколада методом дифференциальной сканирующей калориметрии разработаны рекомендации по способам предотвращения снижения потребительских свойств этих продуктов в процессе их хранения. Предложены мероприятия, увеличивающие сроки хранения этих продуктов.
На основе проведенного теоретического анализа и экспериментального исследования кислотно-основных взаимодействий, происходящих при растворении в воде продуктов спортивного питания, использующих для увеличения скорости растворения и повышения биодоступности содержащихся в них компонентов газообразующую систему, разработаны рекомендации по рациональному составу этой системы, обеспечивающие высокие потребительские свойства продуктов.
Разработана методика прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов на основе математического моделирования и применения экспериментальных методов их ускоренного «старения» при повышенных температурах. Методика позволяет повысить надежность результатов разработки прогноза гарантированного срока хранения продукции.
Использование методики повышает объективность дисконтирования потребительской стоимости продукции в процессе хранения и сокращает расходы, связанные с реализацией процесса хранения. Методика внедрена в научно-исследовательском институте проблем хранения Росрезерва.
Разработаны и прошли государственную регистрацию в системе Роспотребнадзора продукты интенсивного спортивного питания в таблетированной форме – «Идеал Стайл + Пребиотик»– для контроля массы тела (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.035122.07.11 от 07.07.2011); «Био Фактор BCAA» – продукт спортивного питания с антикатаболическим и восстановительным воздействием (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.035121.07.11 от 07.07.2011. Организован промышленный выпуск продукции и ее реализация в специализированных торговых сетях.
Разработаны и прошли государственную регистрацию системы Роспотребнадзора продукты интенсивного спортивного питания – «Карнитин Пауэр 3200» –предтренировочный спортивный напиток (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.008706.06.12 от 04.06.2012) и быстрорастворимая таблетированная композиция для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.003433.01.12 от 26.01.2012). Организован выпуск продукции на промышленных предприятиях и реализация в специализированных предприятиях торговли.
Разработан способ получения сахара, обогащенного минеральными компонентами для включения продукта в рацион питания спортсменов. Систематическое потребление сахара, обогащенного минеральными микронутриентами, спортсменами или людьми, занятыми тяжелым физическим трудом, позволяет обеспечить необходимый уровень содержания этих микроэлементов в организме.
Разработан способ приготовления шоколада, используемого в качестве продукта специализированного дополнительного питания для спортсменов. Прием шоколада «Шокоспорт», позволяет осуществлять предельную мобилизацию физических и волевых усилий спортсменов, требующуюся для достижения желаемого спортивного результата в критические моменты тренировок и соревнований.
По материалам исследований получено 9 патентов РФ и подано 4 заявки на получение патентов РФ на продукты интенсивного питания, находящихся на оформлении в Федеральном институте промышленной собственности.
Личное участие автора на всех этапах работы состояло в формировании научного направления, постановке цели и основных задач исследования, разработке планов проведения экспериментов, определении научных методов, используемых при проведении теоретических исследований, непосредственном участии в проведении опытов и опросов, самостоятельном выполнении статистической обработки результатов исследований, разработке нормативной документации на спроектированные виды продукции, апробировании разработанных продуктов интенсивного спортивного питания в условиях действующих спортивных и фитнес-центров, формулировании основных выводов и практических рекомендаций.
Обоснованность и достоверность диссертационной работы. Научные положения, практические решения, выводы и рекомендации основаны на выдвинутой в работе научной концепции, анализе теоретических и практических аспектов исследуемой проблемы, подтверждаются большим объемом проведенных экспериментальных и теоретических исследований с использованием стандартных и специальных методов и оборудования, применением методов математического моделирования с разработкой и использованием компьютерных программ, современными методами статистической обработки результатов экспериментов, согласованностью результатов исследований с современными тенденциями при проектировании состава и технологии производства продуктов спортивного питания, положениями науки о рациональном питании, результатами экспертных заключений органов Роспотребнадзора, организацией промышленного производства и практической реализацией разработанных автором продуктов спортивного питания.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на: III ежегодной международной научно-практической конференции «Сахар – 2003» (Москва, 2003); V ежегодной международной научно практической конференции «Сахар – 2005» (Москва, 2005); VII ежегодной международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства» (Москва, 2007); седьмой международной конференции «Кондитерские изделия XXI века» (Москва, 2009); II межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2009); II Всероссийской научно-практической конференции «Спортивная психология и спортивная медицина» (Коломна, 2010); III межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2010); научно-практическом семинаре «Технология, физиология и психология спортивного и экстремального питания» (Москва, 2010); III международной научно-практической конференции «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (Мытищи, 2010); IV межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров» (Москва, 2010); III Всероссийской научно-практической конференции «Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: проблемы и перспективы» (Коломна, 2012); IV Всероссийской научно-практической конференции «Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: проблемы и перспективы» (Коломна, 2013); V межведомственной научно-практической конференции «Товароведение и вопросы длительного хранения продовольственных товаров» (Москва, 2013).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 86 печатных работ, в том числе 3 монографии, 53 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получено 9 патентов РФ и подано 4 заявки на получение патентов РФ, зарегистрированных и находящихся на оформлении в Федеральном институте промышленной собственности.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 325 страницах машинописного текста, включает 40 таблиц, 69 рисунков и содержит 69 формул.
Список литературы включает 325 источников, из них 98 зарубежных.
Развитие понятий полезности и качества в современном товароведении
Развитие современного товароведения, как науки, следует рассматривать в русле этой общей тенденции [209].
Одним из первых определений товароведения, принадлежащим К.Марксу и не потерявшим своей ценности до настоящего времени, является идентификация его, как науки о потребительной стоимости товаров [98].
В этом определении можно отметить наличие двух ключевых слов - товар и потребительная стоимость. Под товаром обычно понимают любую вещь, обладающую для потребителя полезностью и не ограниченной в обороте на рынке [48].
Очевидным недостатком приведенной формулировки является то, что в ней происходит замена одного понятия другим: вместо товара появляется новый термин - вещь. Дополнительного пояснения этому новому термину в определении не приводится и его, соответственно, необходимо воспринимать только в общесмысловом его значении.
В связи с целесообразностью включения в круг рассматриваемых объектов и тех, которые могут и не принимать участия в рыночном обращении, было предложено использовать расширенное понятие - продукция.
В рамках действующих нормативных документов и руководств под продукцией понимают результат деятельности человека, направленного на удовлетворение какой-либо его потребности [109,110,180,226].
Продукция может включать объекты, имеющие и нематериальную природу, например, информацию, а также различного рода услуги.
Термином, обладающим наибольшей сферой своего возможного применения и получившим в настоящее время значительное распространение при построении ряда экономических теорий, является благо [156, 226].
Благом называют все, что способно удовлетворять потребности людей, приносить им пользу, доставлять удовольствие.
К числу благ можно отнести, в частности, все объекты или явления, которые удовлетворяют потребности, но не требует явных затрат труда. Благом может быть, например, свежий воздух в лесу, шум морского прибоя, картина радуги после дождя и т.п.
Одним из важных компонентов в питании людей, значение которого трудно переоценить, как известно, является вода. С точки зрения товароведения продовольственных товаров, вода может быть товаром, если она поставляется, например, по водопроводным сетям (хорошо известная плата за воду). В тоже время, если воду извлекают из артезианской скважины, пробуренной на чьем-то личном дачном участке, то она выступает в качестве продукции. Вода, наконец, может восприниматься и как благо, если ее источником служит естественно изливающийся родник.
Принципиальной чертой, объединяющей понятия товара, продукции или блага, является наличие у них свойства, именуемое в товароведении потребительной или потребительской стоимостью.
Под потребительской стоимостью понимают способность, благодаря присущему ему (товару, продукции или благу) комплексу свойств, удовлетворять определенные потребности людей.
К числу недостатков этого понятия можно отнести его некоторую отстраненность, абстрактность, отсутствие каких-либо возможных элементов эмоциональной окраски. Очевидно, это является следствием того, что в нем говорится не о конкретном потребителе, а о человеке вообще. Это связано, по-видимому, с необходимостью придания приведенному выше определению черт объективности.
Главным является, однако, то, что в рассматриваемом определении потребительской стоимости отсутствует прямая связь товара, продукции или блага с индивидуальном потребителем, которой на самом деле только и может выступать в качестве единственного эксперта при его оценке.
О невысокой эффективности применения понятия потребительской стоимости говорит тот факт, что, несмотря на достаточно длительную историю его существования, на его основе не было создано ни одной количественной, практически значимой, теории.
Намного более перспективным для развития товароведения представляется применение категории «полезности», поскольку в дальнейшем она может быть использована в качестве базового элемента при анализе и синтезе многих теоретических конструкций современного товароведения.
Сам термин «полезность» был введен в науку английским философом И.Бентамом в начале XIX века. В течение времени функционирования в научной теории этого понятия, было предложено несколько возможных вариантов его толкования. В их основе, тем не менее, лежит общее представление о том, что полезность, по своей сути, выражает меру удовлетворения, получаемого конкретным индивидуумом от потребления какого-либо товара, продукции или блага в течение определенного промежутка времени [88, 226].
Рассмотрим некоторые выводы и следствия, вытекающие из этого определения, которые представляют непосредственное практическое значение для товароведения, и, в частности, товароведения продуктов спортивного питания.
Прежде всего, необходимо обратить внимание на то, что свойство товара, продукции или блага быть полезным - категория сугубо индивидуальная.
Каждый человек обладает своим личным восприятием удовлетворения и удовольствия, имеет свой круг ощущаемых потребностей и располагает своей, возможно свойственной только ему и существующей в данный конкретный момент времени, системой их приоритетов.
Иллюстрацией данного тезиса является очевидный факт, что то, что полезно, т.е. доставляет удовлетворение одному потребителю, может быть бесполезным или даже вредным для другого.
Это явление находит свое отражение в социальном сознании в виде таких широко известных русских пословицах, как: «На вкус и на цвет товарища нет», «Что русскому здорово, то немцу - смерть» и т.д. [60].
Их близкие аналоги обязательно можно найти практически у всех народов мира, начиная со звучащего сегодня очень современно и конкретно, особенно применительно к продуктам спортивного питания, латинского изречения: « Quod cibus est aliis, aliis est atrum venenum» - « что для одних пища, то для других сильный яд» [87].
В связи с этим наличие полезности и ее интенсивность определяет сам потребитель, а не фактический производитель товаров. Производитель может в лучшем случае только ее выявить и сформулировать, а также, в случае осознаваемой им по каким-то причинам необходимости, попытаться оказать влияние на ее восприятие. Более того, сама категория полезности возникает только при наличии такого потребителя, которому данный товар, продукция или благо может принести удовлетворение.
Вплоть до этого момента, их полезность равна нулю и, используя его определение по К.Марксу [98], можно сказать, что для товароведения, эти товары, продукция или блага просто не существуют.
В качестве наглядной иллюстрации этого, парадоксального, на первый взгляд, факта можно привести следующий простой пример.
Известно, что ряд людей в силу своих этических, экологических или религиозных взглядов (буддизм), а также иногда просто по экономическим соображениям, придерживаются концепций вегетарианства, т.е. отказываются от употребления в пищу мяса, птицы, рыбы и морепродуктов животного происхождения.
В связи с этим можно констатировать, что такие продукты для данной группы потребителей будут иметь нулевую полезность, так как их возможное потребление будет входить в острое противоречие с внутренней системой ценностей этих людей и потому не может принести им удовлетворения.
С содержательной точки зрения, в этом случае необходимо будет провести целенаправленный отбор круга продуктов питания, представляющих интерес для данного потребителя, проанализировать под конкретным углом зрения их свойства и характеристики и оценить их возможную полезность для конкретной, возможно достаточно узкой группы потребителей. Такое исследование может быть выполнено, например, принимая во внимание особенности их генетического кода.
Совершенствование процесса массовой кристаллизации сахарозы при ее промышленном производстве
Из предыдущего раздела следует, что современная промышленность производства продуктов спортивного питания предъявляет все увеличивающиеся требования к качеству сахара, используемого в качестве сырья. Дальнейшее повышение его потребительских характеристик является возможным только в результате совершенствования технологии промышленного производства сахарозы. Одним из ключевых этапов в технологии сахара является процесс его массовой кристаллизации. От него во многом зависят такие его свойства, как равномерность распределения получаемых кристаллов сахара по размерам, наличие в их составе конгломеров («друзов»), цветность сахара, его сыпучесть, скорость растворения и многие другие потребительские и технологические характеристики.
Поэтому совершенствование процесса промышленной кристаллизации сахара на основе углубленного исследования механизмов его протекания представляет собой важную предпосылку для повышения качества выпускаемой продукции.
При промышленной кристаллизации сахарозы одним из важных является вопрос о зависимости массовой скорости кристаллизации от объемной доли кристаллов, находящихся в утфеле. Это связано с тем, что в ходе таких процессов, проводимых либо методом испарения в вакуум-аппаратах или же путем охлаждения в кристаллизаторах различных типов, в образующихся утфелях накапливается значительное количество кристаллической фазы [6,146,150].
В ряде исследований, вместе с тем, было экспериментально установлено, что при достижении значительного содержания кристаллов в двухфазных системах, состоящих из кристаллов и межкристального раствора, к которым относятся и сахарные утфеля, массовая скорость кристаллизации начинает падать [136, 154]. В результате этого может происходить значительное возрастание периода времени, требующегося для достижения заданного содержания кристаллов в утфеле, что сопряжено с возникновением целого ряда отрицательных технологических и экономических последствий.
Массовая скорость кристаллизации веществ, как известно, является произведением удельной скорости кристаллизации, представляющей собой массу компонента, переходящую в кристаллическое состояние в расчете на единицу поверхности в единицу времени, на величину общей поверхности кристаллов, находящихся в системе.
Удельная скорость кристаллизации сахарозы является одним из важных физико-химических параметров, характеризующих конкретные условия проведения этого процесса. На нее влияют такие факторы, как температура, степень пересыщения и интенсивность перемешивания кристаллизуемого раствора, состав и концентрация присутствующих в нем несахаров.
Более подробные исследования позволили далее установить, что удельная скорость кристаллизации сахарозы также существенно зависит от состояния поверхности кристаллов сахарозы, на которых происходит процесс кристаллизации.
Изменение состояния этой поверхности, которое можно провести различными способами, такими как, например, частичным растворением кристаллов водой с образованием на их поверхности т. н. «фигур травления»; кратковременным «шоковым» термическим воздействием на утфель; извлечением кристаллов из раствора с частичной их подсушкой, как показали соответствующие опыты, может сопровождаться значительными колебаниями удельной скорости кристаллизации [22, 150] .
В опытах по измерению удельной скорости кристаллизации с использованием единичных кристаллов в ряде случаев обнаруживалась также нестационарность значения этого параметра во времени. В начальный момент удельная скорость кристаллизации часто значительно превышала достигаемое затем через определенный промежуток времени стационарное значение [299,314].
В качестве одной из основных причин таких явлений современная теория кристаллизации веществ из растворов рассматривает образование на поверхности растущих кристаллов определенного числа дислокаций кристаллической решетки [299,314,364].
Все перечисленные выше экспериментальные факты, в конечном итоге, приводят к тому, что удельная скорость кристаллизации сахарозы, даже при условии сохранения постоянства значений основных определяющих ее параметров, не является собственно константой, а должна рассматриваться в качестве случайной (в математическом смысле этого понятия) величины с определенными параметрами распределения [24].
Сам закон распределения имеет, по-видимому, нормальный характер, но его числовые характеристики могут варьироваться в зависимости от условий проведения процесса кристаллизации. Не случайно в связи с этим, инженерный расчет скорости кристаллизации сахарозы в заводских условиях на основе данных, полученных для единичных кристаллов, в целом, оказался малопродуктивным. Этот факт должен также обязательно учитываться при математическом моделировании процессов массовой кристаллизации сахарозы [195].
Тем не менее, с достаточным основанием можно полагать, что варьирования наблюдаемой в том или ином случае удельной скорости кристаллизации сахарозы, которая определяется процессами, протекающими на границе кристалл - раствор, с изменением относительного содержания кристаллов в утфеле, происходить не должно.
В результате массовая скорость кристаллизации должна быть пропорциональной величине общей поверхности кристаллов сахарозы, находящихся в утфеле.
Однако, на практике такое положение, как показывают эксперименты, сохраняется только до тех пор, пока кристаллы в утфеле разделены слоем межкристального раствора достаточной толщины. В этом случае они действительно практически не оказывают влияния друг на друга [136,154].
В случае же достижения большой объемной доли кристаллов в утфеле, превышающей определенное пороговое значение, которое зависит от их размеров, массовая скорость кристаллизации проявляет отчетливую тенденцию к падению.
Причиной этого, а также основанием для существенного расхождения в ряде случаев результатов экспериментов с использованием единичных кристаллов и данных по массовой кристаллизации сахарозы в промышленных условиях, является, на наш взгляд, значительное различие в количестве межкристального раствора, приходящегося на единицу поверхности кристаллов в этих опытах.
Если в первом случае, оно практически не ограничено, то при промышленной кристаллизации, особенно в условиях финальной стадии этого процесса, указанное соотношение заметно сокращается. Указанное положение может быть легко подтверждено путем проведения соответствующих расчетов .
К аналогичному выводу приводят и вычисления толщины слоя межкристального раствора, который может разделять соседние кристаллы при их высокой объемной доле в утфеле, в предположении об их строго равномерном распределении в пространстве.
Эти расчеты показывают, что при массовой доле кристаллов в утфеле, составляющей, например, около 40 % и размере кристаллов 0,2 мм (что является характерным для кристаллизации утфеля последнего продукта), толщина пленки межкристального раствора между кристаллами будет составлять всего 0,03 мм.
На самом деле, кристаллы распределяются в пространстве случайным образом, в связи с чем, вероятность нахождения значительной их доли на расстояниях меньше этого значения, оказывается достаточно высокой.
В результате этого часть поверхности кристаллов, находящихся в близком контакте со своими соседями, будет «экранирована», и потому не может принимать участия в процессе кристаллообразования.
Площадь экранирования можно определить как ту часть поверхности кристалла, которая находится в тесном контакте с другими кристаллами больший промежуток времени, чем тот, который необходим для истощения межкристального раствора, находящегося в зоне контакта, с переходом его из пересыщенного в насыщенное состояние.
В результате появления эффекта экранирования активная «эффективная» поверхность кристаллизации может оказаться существенно меньше, чем значение, найденное из чисто геометрических соображений.
Об этом можно судить, например, по наблюдаемому экспериментально падению удельной скорости кристаллизации, рассчитанной исходя из общей поверхности кристаллов, при возрастании их массовой доли в утфеле. Так, по данным И.К.Попереки [136] и А.Л.Соколовой [154], она при объемной доле кристаллов, равной 40 %, может уменьшаться в 3-5 раз по сравнению с условиями, когда объемная доля кристаллов составляет 20 % .
Обобщенная методика прогнозирования сроков хранения продукции при варьировании температуры в процессе хранения
Определенным недостатком методики прогнозирования сроков хранения пищевой продукции, изложенной в предыдущем разделе, является однако используемое в ней предположение о сохранении постоянства температуры окружающей среды в процессе хранения.
Полученные же данные практических измерений температуры в складских условиях, которые осуществлялись в течение нескольких лет в различных регионах РФ и представлены в графической форме на рисунках 5.10-5.12, находятся, к сожалению, в заметном противоречии с высказанным предположением.
Очевидной причиной этого явления является, по-видимому, высокие затраты, которые потребовались бы для поддержания температуры хранения в складских условиях на постоянном уровне в течение года.
Ввиду наличия отмеченного выше объективно существующего на практике фактора, предложенная ранее методика [149] требует внесения необходимых уточнений, которые обеспечивали бы возможность учета влияния значительного варьирования температуры на процесс длительного хранения пищевой продукции (требуется исследование степени влияния данного фактора на время хранения)
Для проведения расчетов прогнозируемого срока хранения пищевых продуктов при описании органолептической оценки качества продукции в разработанной ранее методике используется соотношение вида
Были определены численные значения коэффициентов - А, (р и ОС входящих в уравнение (5.26) для каждого из регионов, представленные в таблице 5.11.
Зависимость константы скорости химической реакции от температуры, при условии сохранения механизма ее протекания в данном температурном интервале и постоянстве значения энергии ее активации, может быть описана с помощью уравнения Аррениуса, которое в общем случае имеет вид:
С математической точки зрения, соотношения (5.29) и (5,30) могут рассматриваться в качестве интегральных уравнений, где в качестве неизвестного параметра выступает верхний предел интегрирования - хдоп.
Его нахождение может быть проведено, в частности, численными методами с заранее заданной точностью вычислений.
Практическое применение разработанной методики прогнозирования сроков длительного хранения пищевой продукции может быть проиллюстрировано на следующих конкретных примерах.
В качестве технического задания пусть выступает необходимость определения допустимых сроков хранения двух образцов рыбных консервов, расфасованных в жестяную тару.
Образцы продукции направляются на ускоренное «старение» путем хранения их при повышенных температурах. Опыты проводятся при температурах 35, 45 и 55 С с периодическим исследованием органолептической оценки качества в баллах и определением в образцах содержания амино-амиачного азота (мг/кг).
Балловая органолептическая оценка продукции является комплексным показателем, включающим оценку внешнего вида, вкуса, запаха и консистенции образцов. Минимальное допустимое значение органолептической оценки продукции после ее хранения экспертной комиссией при этом было определено в 60 баллов. Максимальное количество амино-аммиачного азота в продукции было оценено в 120 мг/кг.
Экспериментальные результаты проведенных испытаний представлены в таблицах 5.12 и 5.13.
На основе полученных экспериментальных данных по изменению органолептической оценки качества продукции в процессе хранения методом статистической обработки далее были получены уравнения линейной парной регрессии: In Q(T)=f(t).
Результаты обработки экспериментальных данных для исследованных образцов в графической форме представлены на рисунках 5.13 и 5.13
Коэффициенты корреляции между зависимой переменной InQ(r) и независимой переменной - временем хранения т, находятся в интервале 0.91-1.0, что указывает на тесную связь между этими двумя величинами и обоснованность их использования для целей прогнозирования.
В таблице 5.15 представлены значения натурального логарифма к -коэффициента угла наклона прямой в уравнениях линейной регрессии, приведенных в таблице 5.14. Эти данные необходимы далее для установления температурной зависимости констант скорости изменения органолептическои оценки качества продукции от времени хранения (г).
С использованием этих данных далее были рассчитаны параметры уравнений, связывающих значения In к(Т) в уравнении Аррениуса с величиной 1/Т, зависимости которая в общей форме имеет вид
Шоколад для спортивного питания «Шокоспорт»
Ранее был известен способ получения шоколада, обогащенного витаминами В], Ві2, РР, С, клетчаткой, органическими кислотами, эфирными маслами, пектиновыми веществами, а также солями калия, кальция, магния, фосфора и железа, получаемого путем посыпания или напыления на поверхность шоколадных заготовок в процессе их охлаждения до завершения затвердевания специальным образом подготовленной кожуры цитрусовых [123].
Недостатком данного способа является ограниченность обогащения шоколада биологически активными веществами, обусловленная их возможным наличием в составе кожуры используемых в предложенном способе видов цитрусовых. Кроме того, происходит существенное снижение органолептических характеристик получаемого шоколада в результате появления в его составе нерастворимых крупнодисперсных частиц кожуры цитрусовых.
Известен способ обогащения шоколада биологически активными веществами, содержащимися в 14-55 об. % водно-спиртовой настойке биомассы женьшеня штамма БИО-2. Обогащение шоколада осуществляют путем ввода данной настойки с содержанием сухого остатка 2-6 мае. % в виде аэрозоля в поток порошкообразного шоколадного полуфабриката. Настойку биомассы женьшеня в количестве 0,1 - 0,5% к массе продукта добавляют перед разбавлением полуфабриката оставшейся частью какао-масла [121].
Недостатками предложенного способа являются невысокая достигаемая степень обогащения шоколада, которое по предложенному способу производится аэрозольным методом, а также ограниченный эффект физиологического воздействия на организм человека биологически активных веществ, содержащихся в водно-спиртовой настойке биомассы женьшеня штамма БИО-2.
Известен способ получения шоколада на основе использования сыпучего подсластителя, в состав которого входит 10-90 мае. % мальтитола, 9-89 мас.% лактитола и 1-55 мае. % полидекстрозы [125].
Недостатком заявленного способа является возникновение при потреблении разработанного шоколада, содержащего в своем составе в качестве заменителя сахарозы большое количество мальтитола, несвойственного для шоколада заметного охлаждающего эффекта.
Кроме того, использование в рационе питания человека больших количеств частично сбраживаемых в желудочно-кишечном тракте углеводов, таких как мальтитол, лактитол и полидекстроза, может приводить к ухудшению его работы, приводящее к вздутию живота, коликам, метеоризму и жидкому стулу, а в тяжелых случаях и к диарее.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является способ производства шоколада, обогащенного биологически активными веществами, принадлежащими к группе биофлавоноидов [122]. Использованный в изобретении комплекс биофлавоноидов имеет в своем составе мае. %: дигидрокверцетина - 87-95; дигидрокемпферола - 3,5-9,5; нарингенина - 0,5-1,3; эриодитктиола - 0,9-2,1; пиноцембрина - 0,04-0,10.
Предложенный набор флавоноидов получают из древесины даурской или сибирской лиственницы на основе применения методов промышленной хроматографии. Его вводят в рецептурную смесь на стадии смешивания рецептурных компонентов в количестве 0,05-0,5 % по отношению к массовой доли жира в шоколаде.
Недостатком предложенного способа является узость функционального воздействия заявленного продукта на организм человека, преимущественно связываемого с возможным предотвращением вредного влияния образующихся при интенсивных физических нагрузках свободных радикалов на клеточные структуры.
Использование предложенного продукта в качестве специализированного продукта питания для спортсменов не позволяет создать необходимую в этом случае комплексность положительного влияния потребления продукта на организм спортсмена во время и после прекращения интенсивных физических нагрузок.
Предложенный в изобретении способ получения биофлавоноидного комплекса из непищевого сырья (древесины) предъявляет, кроме того, очень жесткие, трудно реализуемые требования к методам очистки и контроля качества препарата, используемого для производства обогащенного шоколада в качестве источника биологически активных веществ.
Задача, на которую было направлено предложенное техническое решение, заключается в создании продукта специализированного питания для спортсменов и людей, постоянно испытывающих высокие физические нагрузки, предназначенного для эффективной компенсации их энергетических затрат, увеличения скоростно-силового потенциала организма и интенсификации процесса его восстановления после объемных тренировок или соревнований
Достигнутый технический результат заключается в создании состава шоколада, обогащенного полезными для организма спортсменов биологически активными компонентами, обладающими необходимыми функциональными характеристиками. Важной особенностью заявляемого продукта является то, что углеводную основу в нем составляет растворимый усвояемый углевод, обладающий пониженным значением гликемического индекса.
Технический результат достигается тем, что шоколад для спортивного питания «Шокоспорт», согласно предложенному способу, включает следующее содержание исходных компонентов, мае. %:
Достижение заявленного технического результата основано на использовании в составе шоколада компонентов, которые присутствуют в продукте в сбалансированных количествах и обеспечивают потребность организма здорового человека в увеличенных объемах потребления длительных носителей энергии, пластических веществах и дефицитных микронутриентах, регулирующих процесс генерации биоэнергии в организме во время интенсивных физических усилий.
Положительное влияние потребления шоколада «Шокоспорт» на организм человека обусловлено присутствием в его составе значительного количества какао тертого, содержащего важную группу флавоноидов. Влияние этих веществ на организм человека носит комплексный характер.
Флавоноиды, входящие в состав шоколада «Шокоспорт», в частности, нормализуют функции такого важного для спортсменов элемента крови, как тромбоциты, не позволяя им слипаться и препятствуя образованию тромбов в сосудах сердца и мозга во время интенсивных физических нагрузок.
Воздействие какао тертого в данном случае оказывается подобным действию аспирина, но без побочных эффектов, обусловленных кислотной природой этого соединения. Потребление шоколада «Шокоспорт», содержащего значительное количество какао тертого, в результате способствует нормальному протеканию таких важных для спортсменов физиологических процессов, как укрепление кровеносных сосудов, улучшение их пропускной способности и снижение вероятности образования тромбов.
