Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования 10
1.1 Сбалансированное питание, как фактор здорового образа жизни человека 10
1.2 Основные тенденции развития рынка хлебобулочных изделий в России и за рубежом 17
1.3 Сафлор - перспективный местный ресурс растительного сырья для производства хлебобулочных изделий 25
1.4 Выводы по аналитическому обзору литературы 36
2 Объекты и методы исследования 39
2.1 Объекты исследования 40
2.2 Методы исследования 42
3 Экспериментальная часть 49
3.1 Исследование качества, безопасности, состава пищевых и биологически активных веществ, содержащихся в пищевой добавке из цельносмолотых семян сафлора 50
3.2 Исследование влияния дозировок пищевой добавки из цельносмолотых семян сафлора на органолептические показатели хлебобулочного изделия 58
3.3 Исследование влияния дозировок пищевой добавки из цельносмолотых семян сафлора на реологические свойства теста 59
3.4 Разработка рецептуры и технологических режимов производства хлебобулочного изделия с применением пищевой добавки из цельносмолотых семян сафлора 65
3.5 Исследование потребительских свойств разработанного хлебобулочного изделия 69
3.6 Выводы по третьей главе 74
4 Исследование влияния сроков хранения на структурно-механические свойства готового изделия и установление сроков сохранения его свежести 76
4.1 Определение структурно-механических свойств изделий на анализаторе текстуры СТ 3 76
4.2 Выводы по четвертой главе 80
5 Оценка эффективности применения разработанного хлебобулочного изделия в диетотерапии лиц с избыточной массой тела 81
5.1 Информация об организации исследования 82
5.2 Сведения о лицах, принявших участие в исследовании 86
5.3 Результаты исследования 87
5.4 Выводы по пятой главе 90
6 Экономическая эффективность разработки 92
6.1 Расчет технико-экономических показателей разработанных хлебобулочных изделий с пищевой добавкой из цельносмолотых семян сафлора 92
6.2 Выводы по шестой главе 98
Заключение 99
Список литературы 102
Приложения 117
- Сбалансированное питание, как фактор здорового образа жизни человека
- Исследование влияния дозировок пищевой добавки из цельносмолотых семян сафлора на реологические свойства теста
- Информация об организации исследования
- Расчет технико-экономических показателей разработанных хлебобулочных изделий с пищевой добавкой из цельносмолотых семян сафлора
Сбалансированное питание, как фактор здорового образа жизни человека
Рациональное питание обеспечивает нормальный рост и развитие, способствует профилактике заболеваний, продлению продолжительности жизни людей, повышению их работоспособности. Неполноценное питание -недостаточное потребление пищевых веществ: белков, витаминов, полиненасыщенных жирных кислот, макро- и микроэлементов (кальция, йода, железа, фтора и др.) или нерациональное их соотношение - приводят к ухудшению показателей здоровья населения. Питание является важнейшей физиологической потребностью человека. Пища является фактором окружающей среды, посредством которого человеческий организм вступает в контакт со всеми химическими веществами растительного и животного происхождения. Питание обеспечивает обновление клеток и тканей, поступление энергии, необходимое для восполнения энергозатрат организма [63, 67].
В питании современного человека наблюдается резкое увеличение потребления рафинированных продуктов питания, таких как растительное масло, сахар, лекарственные препараты, очищенные от шелухи и оболочки зерна и семена растений и т.д.
При производстве рафинированных продуктов питания, убираются так называемые балластные вещества и создаются продукты питания, которые обогащены легко усвояемыми углеводами, но лишены большого числа витаминов, полиненасыщенных жиров, растительных волокон и других, крайне необходимых с современных позиций питания пищевых компонентов [69, 94].
Другая особенность современного рациона питания человека заключается в изменении состава и соотношения компонентов, употребляемых им в пищу, которые снабжают организм пластическими и регуляторными соединениями [94, 118].
Свой вклад также вносят современные процессы обработки продуктов питания как при непосредственным их употреблением, так и для длительного хранения, например, при приготовлении пищи, продукты теряют большое количество пищевых ингредиентов [77, 94].
Еще одним фактором, который характеризует значительное изменение рациона питания современного человека, является трансформация социальной структуры общества, в результате которой большая часть населения переселилась в города, не принимает участие в непосредственном производстве продуктов питания и лишила себя, тем самым, возможности потреблять свежие сельскохозяйственные продукты питания.
Интенсификация сельскохозяйственного производства, а именно использование удобрений, гербицидов, фунгицидов и т.д. привело к тому, что производимые на сегодняшний день в промышленных масштабах продукты питания во много раз уступают по содержанию жизненно важных пищевых субстанций продуктам, которые производились и на некоторых малочисленных фермах производятся и сейчас по традиционным технологиям [63, 67, 77].
Кроме этого к иммунодефициту приводят отравления загрязнителями из внешней среды, различной степени тяжести, а так же ухудшение экологической ситуации на планете в целом. Иммунологическую реактивность организма, т.е. способность отвечать на раздражитель адекватной приспособительной реакцией, нарушают такие факторы как радиация, наличие в воздухе, воде и продуктах питания тяжелых металлов, пестициды, диоксины и нитраты, применяемые при выращивании продукции сельского хозяйства.
Поэтому проблема детоксикации организма при помощи применения специальных средств – детоксикантов, которые способны связывать и выводить из организма разнообразные токсичные вещества, как попавшие извне, так и внутреннего происхождения, является весьма актуальной [77, 122].
Мало кто на сегодняшний день сомневается в том, что на продолжительность жизни человека и на его здоровье оказываю влияние продукты питания. Общее состояние здоровья, внешний вид, настроение, работоспособность и творческая активность человека зависят от того, насколько полноценно, экологически безопасно продукты питания, употребляемые им в пищу, а так же от их качественных и количественных характеристик, так как только оптимально сбалансированные по составу и экологически чистые продукты питания являются надежными источниками и естественными защитниками иммунной системы [94, 122].
Качественные и экологически безопасные продукты питания обладают отличными защитными свойствами и способностью успешно предотвращать различные простудные, сердечно-сосудистые, нервные заболевания, заболевания, связанные с эндокринной системой и даже онкологические [63, 94, 122].
К потребительским свойствам функциональных продуктов относятся их пищевая ценность, вкусовые качества и физиологическое воздействие на организм. В отличии от функциональных, для характеристики традиционных продуктов питания, используют только две первые оставляющие. Функциональные продукты питания должны быть безопасными и полезными для человека с позиций сбалансированности и питательной ценности и требования эти относятся не только к самому продукту, но и к его ингредиентам [94, 115]. К физиологически функциональным ингредиентам применяются следующие требования: полезность для здоровья и питания, при этом полезные качества должны иметь научное обоснование, а безопасные ежедневные дозы должны быть одобрены специалистами; безопасность с точки зрения сбалансированного питания; точные физико-химические показатели и методики их определения; питательная ценность продуктов не должна снижаться; продукты должны быть натуральными [63, 77, 122].
Анализ данных о структуре питания населения Саратовской области выявил несбалансированность в потреблении продуктов питания, который приводит к недостаточной обеспеченности организма необходимыми микронутриентами. [68]. Выявленная несбалансированность приводит к дефициту витамина С, а также витаминов группы В и Е, фолиевой кислоты, кальция, йода, фтора, бета-каротина, железа, цинка, селена и других необходимых веществ. Выявлена также нехватка полиненасыщенных жирных кислот и пищевых волокон.
Таким образом, можно отметить, что именно несбалансированность питания является негативным фактором и оказывает большое влияние на состояние здоровья граждан. Так, в Саратовской области, в последние года отмечается рост количества людей, страдающих от ожирения, связанного, как правило с нарушением обмена веществ. Больше половины взрослого населения (55 %) имеют избыточную массу тела.
В Саратовской области производство обогащенных продуктов питания внедрено на 31 предприятии пищевой и перерабатывающей промышленности. От общего количества предприятий области это составляет всего 4,4 %. Объем продукции, обогащенной недостающими микронутриентами, производящийся на данных предприятиях, составляет от 2,4 % до 12,7 %, от общего объема производства. При этом, необходимо отметить, что некоторые предприятия, начиная с 2011 года, отказываются от выпуска обогащенной продукции [65, 87]. Предприятия указывают, что причиной, по которой они отказываются от производства функциональных и диетических профилактических продуктов питания, является низкий потребительский спрос на них. Еще одной причиной является практически полное отсутствие рекламы данной продукции [78, 115, 87].
Самым стабильным является производство хлебобулочных изделий, обогащенных микронутриентами. Удельный вес предприятий, ассортимент которых представлен, в том числе и обогащенными изделиями, составляет 5,8 %, а среднероссийский уровень – 13,0 %.
Лидеры по производству хлебобулочных изделий функционального назначения в г.Саратове - ООО «Сокур 63», ОАО «Энгельсский хлебокомбинат», ООО «Саратовский хлебокомбинат им. Стружкина», ОАО «Знак хлеба», ОАО «Балкомхлебопродукт». Ассортимент выпускаемой указанными предприятиями обогащенной продукции, включает кондитерские изделия с пищевыми волокнами, йодированные хлебобулочные изделия, хлебобулочные изделия, обогащенные поливитаминным премиксом [87].
Исследование влияния дозировок пищевой добавки из цельносмолотых семян сафлора на реологические свойства теста
Для установления эффективной дозировки добавки исследовали её влияние на реологические свойства теста на приборе Миксолаб в зависимости от условий замеса и повышения температуры. В ходе испытаний в тесте протекают пять основных фаз (образование теста, разжижение теста, клейстеризация крахмала, амилолиз, ретроградация крахмала), характеризующиеся определенными показателями, представленными в таблице 9.
Данные интегральной оценки реологических свойств теста визуализировали с помощью графиков зависимости крутящего момента (Н м) от времени (мин) в определенном режиме температуры, представленных на миксолабограмме (рисунки 9-11).
Из рисунков 9-11 видно, что исследование водопоглощения и реологического поведения теста из пшеничной муки с применением прибора Mixolab Chopin+ выявило наличие зависимости между использованной добавкой ЦСС и реологическими свойствами теста.
Из данных, приведённых в таблице 9, видно, что во время фазы образования теста внесение пищевой добавки приводит к снижению его водопоглотительной способности, что обусловлено, высоким содержанием в добавке липидов, проявляющих гидрофобные свойства.
На второй фазе при повышении температуры от 30 до 60 0С происходит разжижение теста, которое приводит к снижению момента силы, и связано с изменениями в структуре клейковинных белков, содержание которых в экспериментальных образцах ниже, чем в контрольном.
Во время фазы клейстеризации крахмала при повышении температуры от 60 до 900С происходит разрушение гранул крахмала, изменение консистенции теста, при этом увеличивается момент силы, по сравнению с фазой разжижения теста. Наибольшее значение этого показателя отмечено для контрольного образца теста, а для экспериментальных образцов этот показатель ниже.
Во время фазы амилолиза при постоянной температуре 90 0С происходит снижение момента силы в контрольном и экспериментальном образце с внесением добавки в количестве 10 %, по сравнению с показателями момента силы, регистрируемыми в фазе клейстеризации крахмала. Для экспериментального образца с внесением добавки в количестве 15 % данный показатель увеличивается, что свидетельствует о снижении его амилолитической активности, вследствие большей замены пшеничной муки на пищевую добавку.
Во время фазы ретроградации крахмала при снижении температуры от 90 до 50 0С происходит незначительное повышение значения момента силы, по сравнению со значением момента силы в фазе амилолиза контрольного и экспериментального образца с внесением добавки в количестве 10 %.Для экспериментального образца с внесением добавки в количестве 15 % наблюдается значительное повышение момента силы, по сравнению со значением момента силы в фазе амилолиза, что, вероятно, связано с повышением содержания в исследуемой системе нерастворимых пищевых волокон.
Микроструктура контрольного и экспериментального образцов теста хлебобулочных изделий (при увеличении х300) представлена в таблице 10.
Из данных таблицы видно, что в микроструктуре образцов можно отметить наличие как крупных, так и мелких пузырьков воздуха. Крахмал находится в виде зерен круглой или эллиптической формы. Поверхность зерен гладкая, без трещин, бороздок и пор. Отдельные зерна немного деформированы. Белковая матрица образцов развита. Структура достаточно рыхлая, так как имеется большое количество воздушных полостей. В отдельных случаях можно рассмотреть структуру прерывистой белковой матрицы, которая имеет форму отростков, соединяющих между собой зерна крахмала.
В целом можно сделать вывод о том, что показатели микроструктуры теста хлебобулочных изделий с пищевой добавкой из ЦСС не уступают показателям контрольного образца традиционного изделия.
Учитывая полученные результаты, для разработки рецептуры хлебобулочного изделия была выбрана дозировка пищевой добавки из ЦСС в количестве 10 % взамен пшеничной муки.
Информация об организации исследования
Для позиционирования разработанного хлебобулочного изделия, как продукта диетического профилактического питания, осуществляли оценку его эффективности при применении в диетотерапии лиц с избыточной массой тела.
Исследование медико-биологической оценки хлебобулочного изделия «Омега+» с пищевой добавкой из ЦСС проводилось в рамках договора о научно-техническом сотрудничестве между ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» и ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России (договор № 2 от 07.06.2018 г.), на основании решения этического комитета ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России (протокол № 10 от 04.12.2018 г.), при финансовой поддержке гранта Президента РФ (грант № МД-2464.2018.8).
Настоящее исследование проводилось согласно правилам международного стандарта этических норм и качества научных исследований GCP (англ. good clinical practice), инициированных в Хельсинкской декларации («Declaration of Helsinki») Международной конференции по гармонизации («International Conference on Harmonisation», ICH), требованиям ГОСТ Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» и методическим указаниям «Порядок проведения оценки эффективности специализированной диетической лечебной и диетической профилактической пищевой продукции» (письмо Миздрава России от 01.09.2016 № 28-1/2406).
Исследование проводилось как локальное открытое проспективное в параллельных группах исследование, в котором приняли участие лица мужского пола в возрасте от 18 до 29 лет, находящиеся на амбулаторном наблюдении в областном кардиологическом центре и подписавшие информированное согласие. Участники исследования принимали ежедневно хлебобулочное изделие с цельносмолотыми семенами сафлора в рационе лечебного питания, взамен традиционным хлебобулочным изделиям по рациону гипокалорийной диеты. Из исследования исключались: лица с заболеванием желудочно-кишечного тракта, мочекаменной и желчекаменной болезнями; нарушениями выделительной функции почек; острыми приступами бронхиальной астмы, дыхательной недостаточностью; аллергической реакцией на компоненты хлебобулочных изделий.
Всем участникам при включении в исследование и ежедневно в течение 1 месяца проводили комплексное обследование, согласно существующим рекомендациям по диагностике и ведению лиц с избыточной массой тела.
Схема и методы клинических исследований медико-биологической эффективности хлебобулочного изделия с пищевой добавкой из ЦСС в диетотерапии лиц с избыточной массой тела представлены в таблице 17.
Оценку качества жизни исследуемых проводили по опроснику SF-36, отражающему физический компонент здоровья. Физический компонент здоровья (Physical Health - PH) включает физическое функционирование (Physical Functioning - PF), ролевую физическую деятельность – (Role-Physical functioning - RP), интенсивность боли (Bodily Pain - BP), общее состояние здоровья (General Health - GH). Высокие показатели шкалы соответствуют более высокому качеству жизни исследуемых. Также участникам исследования был задан ряд вопросов, касающихся пищевых привычек и характера питания (таблица 18).
Расчет технико-экономических показателей разработанных хлебобулочных изделий с пищевой добавкой из цельносмолотых семян сафлора
Расчет отпускной цены контрольного и опытного образцов. Полная себестоимость разработанных хлебобулочных изделий с пищевой добавкой из ЦСС включает затраты на производство продукции и расходы, связанные с ее реализацией.
Полную себестоимость товарной продукции рассчитывали по статьям калькуляции: сырье и основные материалы; транспортно-заготовительные расходы; топливо и энергия на технические цели; затраты на оплату труда; социальный налог; прочие производственные расходы; прочие внепроизводственные расходы.
Сырье и основные материалы. Стоимость сырья и основных материалов рассчитывают, исходя из их потребности на 1000 кг в действующих оптовых ценах.
Результаты расчета сводятся в таблицы 21 и 22.
Учитывая данные таблицы 22 и выход готовой продукции (86,5 %), сумма затрат на сырье составит 15588,1 руб.
Транспортно-заготовительные расходы принимаются в размере 5% от стоимости сырья и вычисляются по формуле
Т зр = С о.с. 0,05, (6)
где Тзр – транспортно-заготовительные расходы, руб.;
С о.с. – стоимость сырья, руб.
Т зр контр = 13174 0,05 = 728 руб.
Т зр эксп = 13734 0,05 = 759 руб. Топливо и энергия на технологические цели. В данную статью включена стоимость приобретаемых со стороны топлива и энергии всех видов, расходуемых на технологические цели.
Стоимость энергозатрат и воды рассчитывают по действующим тарифам и потребности в них. Результаты расчета представлены в таблице 23.
Для контрольного и экспериментального образцов хлеба расходы на топливо и энергию будут одинаковыми.
Расходы на оплату труда. Для выработки данного продукта необходимо 3 работника. За 1000 кг выпущенной продукции каждому рабочему выплачивается по 800 руб.
Таким образом, можно рассчитать затраты на оплату труда по формуле
ЗП общ = ЗП раб n, (7)
где ЗП общ – затраты на оплату труда рабочих, руб.; ЗП раб – заработная плата одного рабочего, руб.; n – число рабочих, необходимых для выработки данного продукта, чел.
ЗПобщ = 800 3 = 2400 руб. Для контрольного и экспериментального образцов хлеба расходы на оплату труда будут одинаковыми.
Социальный налог. Социальный налог составляет 30,2% от фонда заработной платы, и рассчитывается по формуле СН = n псн ЗП общ, (8)
где СН – социальный налог, руб.;
n псн – процентная ставка социального налога, %; ЗП общ – затраты на оплату труда рабочих, руб.
Для контрольного и экспериментального образцов хлеба социальный налог составляет:
СН = 0,302 2400 = 725 руб.
Прочие производственные расходы составляют 3 % от ранее перечисленных затрат и вычисляются по формуле
Р произ = n пр (С о.с. + Тн + ТЭ + ЗП общ + СН ), (9)
где Р произ – прочие производственные расходы, руб.;
n пр – отчисления на прочие расходы, %;
С о.с. – стоимость основного сырья, руб.;
Тн – транспортно-заготовительные расходы, руб.;
ТЭ – топливно-энергетические расходы, руб.;
ЗП общ – затраты на оплату труда рабочих, руб.;
СН – социальный налог, руб. Для контрольного образца хлеба Р произ контр = 576,3 руб. Для экспериментального образца хлеба Р произ оп = 596,3 руб.
Внепроизводственные расходы составляют 3 % от ранее перечисленных затрат и вычисляются по формуле
Р внепр = n впр (С о.с. + Тн + ТЭ + ЗП общ + СН + Р произ), (10)
где Р внепр – внепроизводственные расходы, руб.;
n впр – отчисления на внепроизводственные расходы, %;
Со.с. – стоимость основного сырья, руб.;
Тн – транспортно-заготовительные расходы, руб.;
ТЭ – топливно-энергетические расходы, руб.;
ЗП общ – затраты на оплату труда рабочих, руб.;
СН – социальный налог, руб.; Р произ – прочие производственные расходы, руб.
Для контрольного образца хлеба Рвнепр контр = 659 руб.
Для экспериментального образца хлеба Р внепр эксп = 682 руб.
Полная себестоимость включает в себя все статьи затрат:
ПС = С о.с. + Тн + ТЭ + ЗП общ + СН + Р произ + Р внепр, (11)
где ПС – полная себестоимость, руб.;
С о.с. – стоимость основного сырья, руб.;
Тн – транспортно-заготовительные расходы, руб.;
ТЭ – топливно-энергетические расходы, руб.;
ЗП общ – затраты на оплату труда рабочих, руб.;
СН – социальный налог, руб.;
Р произ – производственные расходы, руб.;
Р внепр – внепроизводственные расходы, руб. Для контрольного образца хлеба ПС контр = 20445,7 руб.
Для экспериментального образца хлеба ПС эксп = 21155,2 руб.
Прибыль от реализации продукции определяется как произведение полной себестоимости и рентабельности:
П = ПС Р / 100, (12)
где П – прибыль, руб.;
ПС – полная себестоимость, руб.; Р – рентабельность, %. Рентабельность продукции примем равную 20 %. П контр = 20445,7 20 / 100 = 4089,1 руб. П эксп = 21155,2 20 / 100 = 4231,1 руб. Расчет оптовой цены.
Оптовая цена рассчитывается как сумма полной себестоимости продукции и прибыли по формуле
Ц опт = (ПС + П) Н, (13)
где Ц опт – оптовая цена, руб.;
ПС – полная себестоимость продукции, руб.; П – прибыль, руб.;
Н – НДС, 10% от цены.
Ц контр = (20445,7 + 4089,1) 1,1 = 26988,3 руб.
Ц эксп = (21155,2 + 4231,1) 1,1 = 27927,8 руб.
Оптовая цена в расчете на одну булку хлеба:
Ц контр = 26988,3 / 1000 0,5 = 13,5 руб. Ц эксп = 27927,8 / 1000 0,5 = 13,9 руб.
Результаты расчета цены контрольного и экспериментального образцов хлеба сводятся в таблицу 24.