автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания

На правах рукописи

ШАРИПОВА ТАТЬЯНА ВИКТОРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯСОРАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ДЛЯ ГЕРОДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 и АПР 2014

Кемерово 2014 005546856

005546856

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВПО ДальГАУ)

Научный руководитель

Решетник Екатерина Ивановна

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Хамаганова Инга Вячеславовна

доктор технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологии и управления», доцент кафедры «Технология мясных и консервированных продуктов»

Мышалова Ольга Михайловна

кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», доцент кафедры «Технология мяса и мясных продуктов»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кемеровский государ-

ственный сельскохозяйственный институт»

Защита диссертации состоится «27» мая 2014 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел/факс 8-(3842)-39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (http://www.kemtipp.ru)

Автореферат разослан «4?о» марта 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^ О.В. Кригер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальиость темы исследования. Средняя продолжительность жизни в России на сегодняшний день увеличилась на полтора года и составила 70,3 года. По прогнозам ООН численность этой возрастной группы к 202.5 г. составит на всей планете около 1 млрд. человек, что свидетельствует о резком старении населения и возникновении проблемы сохранения людьми пожилого и преклонного возраста здоровья, активности и долголетия.

Улучшить здоровье и обеспечить стабильность физиологического и метаболического статуса пожилого возраста можно, употребляя в пищу геродиети-ческие продукты. Такие продукты способствуют коррекции различных дефицитов биологически активных веществ в организме пожилого человека, а в ряде случаев выполняют роль заместительной терапии.

Ассортимент геродиетической продукции, вырабатываемой отечественными предприятиями пищевой промышленности, в настоящее время недостаточно полон и её ценовой диапазон не рассчитан для такой социально незащищенной группы населения, как люди пожилого и преклонного возраста. Разработанные технологии производства пищевых продуктов не учитывают специфики питания людей данного социального слоя, а качество продукции не всегда соответствует потребностям стареющего организма. Между тем, отечественные ученые видят большую перспективу в создании и производстве новой группы специализированных продуктов, предназначенных для геродиетического питания, позволяющих приостановить зависимые от возраста патологии. Большие возможности для освоения производства таких продуктов имеет мясная отрасль.

Одним из актуальных направлений по созданию геродиетических продуктов на мясной основе является использование растительного сырья - источника ряда нутриентов, таких как витамины, минеральные вещества, пищевые волокна, антиоксиданты, благотворно влияющих на активизацию физиологических процессов в организме пожилого человека. При этом предпочтительнее использование растительного сырья того региона, где проживает человек, поскольку оно содержит различные биологически активные соединения наиболее близкие по гео-, биохимическому составу организму человека. В этой связи, актуальной и целесообразной является разработка технологий мясосодержащих продуктов для геродиетического питания с использованием продуктов растительного происхождения. В качестве объекта изучения выбран мясораститель-ный полуфабрикат, продукты переработки семян нута и винограда «Амурский», выращиваемых на территории Амурской области.

Степень разработанности темы. Современными учеными к настоящему времени выполнен ряд работ в области разработки технологии продуктов для геродиетического питания в Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИМИ Росссельхозакадемии) под руководством известных учёных В.Д. Харитонова, А.Г. Галстяца; в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» под руководством ЛА. Остроумова, А.Ю. Просекова, В.М. Позняковского и др.

Научное обоснование новых направлений в производстве функциональных продуктов питания получило развитие в трудах отечественных и зарубежных учёных А.Г. Храмцова, II.H. Липатова (мл.), Ю.Я. Свириденко, Н.И. Дун-ченко, И.А. Евдокимова, В.И. Ганиной, H.A. Тихомировой, JI.A. Забодаловой, И.С. Хамагаевой, Г.Б. Гаврилова, A.A. Майорова, М.П. Щетинина, Н.Б. Гаври-ловой, Л.В. Голубевой, И.А. Смирновой, М.Б. Данилова, Л.М. Захаровой, Л.В. Терещук, Г.В. Гуринович, D. Lillu, R. Stilwell, R. Fuller, G. Gibson и др. Научные труды вышеназванных учёных использованы автором в своих научных исследованиях. Однако большинство исследований касаются в основном технологий функциональных продуктов на основе молока, а вопросы, связанные с производством специализированных продуктов питания - мясосодержащих полуфабрикатов с использованием растительного сырья, произрастающего а Амурской области, не исследованы и требуют детального изучения.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является исследование и разработка технологии мясорастительных полуфабрикатов для героди-етического питания с использованием продуктов переработки нута и винограда.

Для достижения цели сформулированы следующие научные задачи:

- изучить состав и функционально-технологические свойства нутовой муки для использования её в производстве мясорастительных полуфабрикатов;

-определить дозу и способ подготовки нутовой муки при выработке геро-диетических продуктов питания;

- исследовать возможность использования муки из косточек винограда «Амурский» в качестве функционального компонента;

- подобрать технологические параметры производства нового вида мясо-растительного полуфабриката;

- оценить функциональную эффективность разработанного полуфабриката с функциональными компонентами в клинических испытаниях на лабораторных животных;

- разработать и утвердить техническую документацию на новый вид полуфабриката для геродиетического питания;

-оценить экономическую эффективность от внедрения и реализации разработанных техколопгческих решений.

Научная новизна работы. На основании изучения химического состава и функционально-технологических свойств обоснована целесообразность использования нутовой муки в производстве мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания. Установлена доза внесения путовой муки в гид-ратированном виде 1В % от массы мясорастительного полуфабриката.

На основе результатов клинических испытаний на животных определена эффективная доза внесения муки из косточки винограда «Амурский», доказано её положительное влияние на физическую активность, функциональное состояние и биохимические характеристики крови.

Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность использования муки из косточек винограда "Амурский» в качестве антиоксиданта с целью увеличения сроков годности.

Установлены технологические особенности формирования качественных

показателей мясорастительных полуфабрикатов при внесении растительного сырья. Определено влияние дозы внесения растительных компонентов на орга-нолептические и физико-химические показатели продуктов.

Обоснованы технологические параметры производства и предложены рецептуры нового вида полуфабрикатов. Определены математические зависимости качества разработанных мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания.

Разработана технология производства мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания, получены данные характеризующие пищевую, биологическую и энергетическую ценность, органолептические и микробиологические показатели разработанного полуфабриката. Установлены оптимальные сроки годности при температуре хранения минус (18+2) °С.

Теоретическая и практическая значимость работы. Научно обоснована и разработана технология и техническая документация на мясорастительиые полуфабрикаты для геродиетического питания «Долгожитель» и «Витаминные» (ТУ 9214-006-00493238-2013, ТИ 9214-006-00493238-2013). Новизна технического решения отражена в заявлении о выдаче патента РФ на изобретение «Способ производства мясорастительных рубленых полуфабрикатов для геродиетического питания» (№2013148211 от 29.10.2013).

Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов, бакалавров, магистров по направлению 260200.62 «Продукты питания животного происхождения» и 260100.62 «Продукты питания из растительного сырья».

Методология и методы исследования. При проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе физико-химических, биохимических микробиологических, реологических, а также математические методы статистической обработки результатов исследований и построения математической моде™.

Положения, выносимые иа защиту:

- обоснование применения в качестве сырья для выработки мясорастительных полуфабрикатов нутовой муки, для повышения их функционально-технологических свойств;

- обоснование целесообразности применения в рецептурах мясорастительных полуфабрикатов вторичного растительного сырья - семян винограда;

- обоснование научной концепции формирования компонентного состава мясорастительных полуфабрикатов с заданными свойствами - с учетом потребностей организма пожилых людей;

- разработка рецептур и установление взаимовлияния рецептурных компонентов и их состава на пищевую и биологическую ценность разработанных мясорастительных полуфабрикатов;

- создание технологии мясорастительных полуфабрикатов, направленных на улучшение структуры питания людей пожилого и преклонного возраста, расширение ассортимента продуктов специального назначения и более рационального использования ресурсов сельского хозяйства.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность ре-

зультатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях ОАО «Мясокомбинат» г. Благовещенск Амурской области.

Основные положения и результаты исследований диссертационной работы являлись предметом обсуждений и докладов на научно-технических мероприятиях различного уровня: Всероссийский космический инновационный конвент ЗАТО Углегорск, Амурская область (2011); VIII - XII региональная научно-практическая конференция «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2007-2011 гг.); региональная научно-практическая конференция «Взаимодействие научно-образовательных учреждений, бизнеса и власти» (г. Благовещенск, 2011); общеуниверситетская тематическая научная конференция «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Благовещенск, 2008-2013 гг.); VI международная научно-практическая конференция «Технология и продукты здорового питания» (г. Саратов, 2012); VIII международная научно-практическая конференция «Наука в информационном пространстве» (г. Киев, 2012); Ш Амурский российско-китайский фестиваль науки (г. Благовещенск - Харбин 2013); II Всероссийская научно-практическая конференция «Космодром «Восточный» — будущее космической отрасли России» (г. Благовещенск, 2013); V международная научно-практическая конференция «Наука в центральной России» (г. Липецк, 2014).

Принято участие в выставках «АмурЭкспоФорум - 2012», «АмурАгро-Прод — 2012», (г. Благовещенск, Амурская область).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 18 печатных работ, в том числе три работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы из 189 наименований и приложений. Основное содержание работы изложено на 139 страницах, содержит 39 таблиц и 19 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ Методология проведения работы

Обоснована актуальность проблемы и дана общая ее характеристика.

На первом этапе обобщены литературные сведения отечественных и зарубежных авторов по направлению исследований, сформулированы цель и задачи.

На втором этапе проведено обоснование требований к химическому составу и свойствам мясорастительного полуфабриката для геродиетического пи-

тания. Подобраны виды животного и растительного сырья для создания сбалансированного по составу продукта, обладающего функциональными свойствами.

На третьем этапе исследованы функционально-технологические свойства путовой муки, а также способ её предварительной подготовки перед внесением в мясорастительный рубленный полуфабрикат. Проведены клинические испытания функциональных свойств муки из косточек винограда «Амурский» на лабораторных животных. Изучены влагосвязывающая и влагоудерживающая способности перловой крупы. На основании данных математической обработки подобраны рациональные технологические параметры производства мясорас-тительных полуфабрикатов.

На четвертом этапе исследований разработана технология и рецептуры мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания. Изучен процесс хранения и определены сроки годности, пищевая и биологическая ценность. Проведены клинические испытания мясорастительных полуфабрикатов на лабораторных животных с целью доказательства снижения уровня глюкозы и холестерина в крови. Разработана техническая документация, рассчитана себестоимость и отпускная цена на новые виды мясорастительного полуфабриката.

Экспериментальные исследования проводились в соответствии с поставленными целью и задачами в ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» в лабораториях кафедр «Технология переработки продукции животноводства» и «Биохимия», в виварии факультета ветеринарной медицины и зоотехнии. Отдельные разделы диссертационной работы выполнялись в сотрудничестве с аккредитованным испытательным центром «Центр гигиены и эпидемиологии в Амурской области», научно-образовательным центром ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности».

Схема организации и проведения исследований приведена на рисунке 1.

При составлении схемы использованы следующие условные обозначения: 1 - массовая доля жира; 2 — массовая доля белка; 3 - массовая доля углеводов; 4 — массовая доля влаги; 5 - количество минеральных веществ; 6 — количество витаминов; 7 — кислотность активная; 8 - КМАФАнМ; 9 - БГКП; 10 - бактерии рода S. aureus; 11 - бактерии рода L. monocytogenes; 12 - бактерии рода Salmonella; 13- дрожжи и плесневые грибы; 14 - уровень холестерина в крови; 15 -общее содержание белка в крови; 16 — уровень глюкозы в крови; 17 - влагосвязывающая способность; 18 — влагоудерживающая способность; 19 — органолек-тические показатели; 20 — пластическая вязкость; 21 - количество аминокислот; 22 - количество жирных кислот; 23 - содержание радионуклидов, тяжелых металлов и пестицидов; 2.4 — энергетическая ценность.

Результаты исследований и их анализ

Создание и производство новой группы специализированных продуктов, предназначенных для людей пожилого и преклонного возраста, имеющих свои специфические потребности в пищевых вешествах, возможно при

I этап

II этап

Ш этап

IV этап

Изучение научно-технической литературы и патентной информации по проблеме «Состояние и перспективы производства мясных и мясорастительных продуктов для геоодиетического питания»

Л

Обоснование направления научных исследований, формулирование цели и научных задач

Ж

Формулирование требований к составу и свойствам нового мяссрастительного полуфабриката. Организация проведения эксперимента. Объекты и методы исследований

X

Исследование функционально-технологических свойств нутовой муки, способ ее подготовки

тс

Клинические испытания функциональных свойств муки из косточек винограда <(Амурский» на лабораторных животных

Ж

ж

Выбор рациональных технологических параметров при производстве мясорастительных полуфабрикатов

ж

Контролируемые параметры 1,2,3,4,5,6,17,18,19,20,21, 22

Контролируемые параметры 1,2,3,4,5,6,14,15,16,23

Исследование функционально- Контролируемые

технологических свойств параметры

перловой крупы 1,2,3,4,5,6,17,18,21

Определение оптимального количества животных и растительных ингредиентов

Определение срока годности нового продукта, пищевой и биологической ценности

Контролируемые параметры 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12, 13,14,15,16,19,21,23,24

Практическая реализация результатов исследований

Технология, техническая документация на новый продукт. Экономические показатели его производства

Рис. 1 — Схема организации и проведения исследований

использовании в новых технологиях эффекта взаимообогащения животного и растительного сырья. В составе правильно подобранной композиции экономится не только дорогостоящее животное сырье, но и создаётся новый или усиливается имеющийся положительный физиологический эффект питания.

В этом плане обоснован выбор мясного и растительного сырья, которое по химическому составу и аминокислотной сбалансированности наиболее приемлемо для создания мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания.

Анализ химического состава семян растений семейства Бобовые (горох, фасоль, нут, соя), произрастающих на территории Амурской области, показал перспективность использования нута и продуктов его переработки при производстве мясосодержащих полуфабрикатов для геродиетического питания.

В семенах нута содержится около 22 % белка, 54 % углеводов, до 4 % жиров (большей частью полиненасыщенных) и около 18 % других веществ, в том числе - пищевые волокна, витамины, а также минеральные вещества.

Проведены исследования аминокислотного, жирнокислотного, углеводного составов различных сортов нута - «Мексика», «Волгоградский-10», «Украина», «Югославия» и «Краснокутский». Установлено, что сорт нута «Краснокутский» целесообразно использовать для производства геродиетиче-ских продуктов, так как его биохимический состав хорошо сбалансирован и оптимален. Данный сорт содержит все незаменимые аминокислоты, обладает повышенным содержанием метионина и цистеина, превышающего другие сорта нута примерно на 45 %, пониженным на 15 % содержанием триптофана в сравнении с другими сортами культуры. Кроме того, нут сорта «Краснокутский» характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных и мононенасыщенных жирных кислот (45,15 %), линолевой кислоты (43,30 %). В состав углеводов нута входят пищевые волокна - 4,78 %, роль которых в питании человека общепризнана. Высокое содержание важных элементов - калия, кальция, фосфора, магния в нуте позволяет предположить об эффективном физиологическом воздействии на человеческий организм. По содержанию селена (2,80 г/100 г), нут занимает первое место среди всех бобовых культур. Одним из важных свойств селена является его вхождение в состав фермента глутатионпероксида-зы, защищающей клетки от продуктов перекисного окисления.

Семена нута «Краснокутский» содержат широкий спектр водорастворимых витаминов (Вь В2, В6, РР) и витамин С, содержание которого составляет 3,87 мг/100 г продукта. Особо следует выделить наличие такого важного жирорастворимого витамина, как токоферол (12,3 мг), являющегося природным ан-тиоксидантом, действие которого на организм особенно важно в преклонном возрасте.

Перед внесением нута в мясорастительный полуфабрикат предложено измельчение до состояния муки. Изучены функционально-технологические свойства нутовой муки - влагосвязывающая, влагоудерживающая способности, скорость влагопоглощения. Результаты исследования влагопоглащающей способности нутовой муки представлены на рис. 2.

Рис. 2 Скорость поглощения влаги нутовой мукой с различными размерами частиц

Данные, представленные на рис. 2 позволяют сделать вывод, что после смешивания нутовой муки с водой происходит активное поглощение влаги. Через 10 минут контакта муки с размером частиц 30-40 мкм с водой массовая доля связанной влаги составила 35,0±0,1 % (78,5 % от всей связанной влаги), через 20 минут - 43,2±0,1 % (96,8 %). При последующей выдержке муки набухание увеличилось незначительно и по истечении 60 минут составило 44,6±0,1 % (100 %). В течение второго часа с начала проведения опыта поглощение влаги не происходило.

Процесс влагопоглощения в муке с размерами частиц 40-60 мкм происходил менее интенсивно и составил через 10 минут - 74,4 % от всей связанной влаги, после 20 минут - 96,1 %. Таким образом, влагопоглощение нутовой муки с размерами частиц 30-40 мкм выше, чем муки с частицами 40-60 мкм, на 1,8 %.

Для обеспечения стабильности компонентов в процессе хранения и придания продукту функциональных свойств, мясорастительный полуфабрикат обогащали природным антиоксидантом, который вносили в мясной фарш в виде муки, выработанной из косточек винограда «Амурский». Выбор данного сырья обоснован высоким содержанием антиоксидантов - биофлавоноидов, называемых проантоцианидами, действие которых в 50 раз сильнее действия аскорбиновой кислоты и токоферола. Количество муки рассчитывали, исходя из суточной потребности человека в антиоксидантах (ориентировочно 50 мг). Рекомендованная норма установлена ИП РАМН - в продуктах питания должно содержаться 10-50 % суточной потребности любого биологически активного вещества. Дозу виноградной муки определяли клиническим путём на экспериментальных животных.

Эксперимент проводили на белых лабораторных крысах зрелого возраста, подобранных для опыта по методу аналогов. Подопытные лабораторные животные были разделены на 4 группы: 3 опытных и 1 контрольную, по 5 крыс в каждой.

Суточный рацион опытных групп животных был частично заменён на термически обработанные образцы мясорастительных рубленых полуфабрикатов, содержащих от 20 до 40 % суточной нормы потребления антиоксидантов с шагом 10 %, входящих в состав муки из косточек винограда «Амурский». В каче-

стве контрольного образца выступили термически обработанные образцы мя-сорастительных рубленых полуфабрикатов. Продолжительность опыта составила 30 дней.

Внешний вид испытуемых животных в опытных группах был удовлетворительный: шерсть имела здоровый блеск, нос и лапки розовые, отмечалось активное поведение животных. Поведение животных контрольной группы отличалось от опытных меньшей активностью, шерсть имела слабый блеск, нос и лапки бледно-розовые.

Массу опытных животных измеряли каждые 10 дней с начала проведения эксперимента. В ходе проведения опыта масса тела лабораторных животных изменялась незначительно от первоначальной.

С целью определения дозы муки из косточек винограда «Амурский», входящей в рецептуру разрабатываемого продукта, проведены исследования основных биохимических показателей крови опытных и контрольной групп зрелых крыс: общего белка, холестерина и глюкозы. Результаты представлены на рис. 3, 4 и 5.

Исходные 20 30 40 Контроль

данные Доза внесения виноградной муки, %

Рис. 3 Изменение уровня общего белка в крови опытных животных при кормлении мясорастительным полуфабрикатом

Содержание общего белка в опытной группе с 20 % суточной нормой употребления антиоксидантов повысилось на 1,6 %, с 30 % - на 3,0 % и с 40 %

- на 4,3 % относительно контрольной группы. Данные изменения уровня общего белка не вышло за установленные нормой пределы.

При использовании в рационе питания лабораторных животных мясорас-тительных полуфабрикатов с добавлением виноградной муки произошло снижение уровня холестерина в группе с 20 % суточной нормой употребления антиоксидантов на 1,7 %, с 30 % - на 5,2 % и с 40 % - на 6,3 % - в сравнении с контрольной группой крыс (рис. 4).

Уровень глюкозы в крови подопытных животных (рис. 5) во всех группах изменялся в сторону понижения значения от первоначальных данных и составил в опытной группе с 20,0 % суточной нормой употребления антиоксидантов

- 1,6 %, в группе 30,0 % - 3,2 % и 40,0 % - 3,9 % относительно контроля.

Рис. 4 Изменение уровня холестерина в крови опытных животных при кормлении мясорастительным полуфабрикатом

Исходные 20 30 40 Контроль

данные Доза внесения виноградной муки, %

Рис. 5 Изменение уровня глюкозы в крови опытных животных при кормлении мясорастительным полуфабрикатом

Таким образом, при кормлении мясорастительными полуфабрикатами, содержащих 30 и 40 % суточной нормы антиоксидантов, содержание глюкозы и холестерина в крови опытных животных значительно снизилось относительно исходных данных. В связи с этим доза внесения муки из косточек винограда «Амурский» в мясорастительный полуфабрикат составляет 0,2 % от массы рецептурных компонентов, что соответствует 30 % средней суточной потребности антиоксидантов.

Для обеспечения желаемой структуры мясорастительных полуфабрикатов использовали перловую крупу. Процесс набухания перловой крупы исследовали на способность связывать влагу и скорость влагопоглощения. Результаты эксперимента по влагосвязывающей способности перловой крупы в зависимости от продолжительности замачивания представлены на рис. 6.

36Л

и 60 ^^^Л ШШГ' 2,5 часа

I 9

И 40 21.6 ~ 2 часа

20

51,1 49,2 §

.1

1,5 часа

1 час

Продолжительность замачивания, часы

Рис. 6 Влагосвязывающая способность перловой крупы в зависимости от продолжительности замачивания

Процесс влагопоглощения перловой крупы сопровождался значительным увеличением её в объёме. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что после внесения перловой крупы в воду и перемешивания происходит активное поглощение влаги. При контакте крупы с водой в течение 1 часа массовая доля связанной влаги составила 21,6±0,2 % (42,27 % от всей связанной влаги), через 1,5 часа - 36,1±0,2 % (70,64 % соответственно). При последующей выдержке крупы (2 часа) набухание увеличилось до 49,2±0,2 %, что составило 96,28 % от всей связанной влаги и по истечении 2,5 часов - 51,1±0,1 %, что соответствовало 100 %. После 2,5 часов выдержки перловой крупы с водой поглощение влаги не происходило.

Анализируя химический состав мясного сырья разных видов сельскохозяйственных животных, установлено, что в говядине (молодняк) наиболее низкое содержание жира (2,0 %). Данный вид мясного сырья является наиболее приемлемым для введения в состав геродиетических мясорастительных полуфабрикатов, так как путем понижения жира в продукте устраняется избыточный холестерин.

По результатам проведенных исследований влияния массы гидратиро-ванной нутовой муки, массы мясного сырья и продолжительности замачивания перловой крупы выделены значимые факторы, оказывающие наибольшее влияние на качество мясорастительного полуфабриката. Варьирование факторов происходило в следующих пределах: масса гидратированной нутовой муки от 18,0 до 30,0 % с шагом 6,0 %, масса мясного сырья от 30,0 до 40,0 кг с шагом 5,0 кг и продолжительность замачивания перловой крупы — от 60 до 120 минут с интервалом 30 минут.

На основании данных, полученных в процессе проведения исследований, получили уравнения регрессии, описывающие зависимость массы гидратированной нутовой муки (Х|), массы мясного сырья (Х2), продолжительности замачивания перловой крупы (Х3), а также их влияния на влагосвязывающую (У 0 и влагоудерживающую (Уг) способности и органолептические показатели мясорастительного полуфабриката (У3).

Математические модели имеют следующий вид:

У, = 49,76 + 6,25 X! + 7,93 х2 + 6,9 х3 - 4 XI х2 х3 - 7,74 х32, (1)

У2 = 54,64 + 3,13 х, + 3,65 х2 + 7,3 х3 + 3,88 х, х2 х3 + 10,34 X!2 -

- 4,89 х22-7,94 х32, (2)

У3 = 6,29 + 0,97 х2 + 1,52 х3 + 0,978 х22 (3)

Методом математического моделирования определены рациональные значения: масса гидратированной нутовой муки - 18 %, масса мясного сырья - 40 % и продолжительность замачивания перловой крупы - 120 мин.

Практическая реализация результатов исследований

На основании результатов проведенных исследований разработаны технология производства и рецептуры мясорастительных полуфабрикатов для геро-диетического питания «Долгожитель» и «Витаминные». Рецептуры мясорастительных полуфабрикатов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Рецептуры мясорастительных полуфабрикатов, кг_

Наименование сырья «Долгожитель» «Витаминные»

Говядина (молодняк) 1 сорт 40,0 40,00

Перловая крупа вымоченная 25,00 -

Нутовая мука гидратированная 18,00 18,00

Капуста белокочанная - 12,50

Морковь - 12,50

Лук репчатый 5,00 5,00

Вода 4,75 4,75

Сухари панировочные 4,00 4,00

Яйца куриные 2,00 2,00

Соль поваренная 1,00 1,00

Мука из косточек винограда «Амурский» 0,20 0,20

Перец черный молотый 0,05 0,05

Итого 100,00 100,00

Технология производства мясорастительных полуфабрикатов «Долгожитель» и «Витаминные» включает в себя следующие операции: приемка, хранение и подготовка животного и растительного сырья; дефростация говядины молодняка при температуре 20±2°С; разделка, зачистка, обвалка и жиловка говядины молодняка; металломагнитная очистка нутовой и виноградной муки; гидратация нутовой муки; замачивание перловой крупы; мойка и очистка овощей; подготовка традиционных ингредиентов (яйца, соль, специи, вода); измельчение говядины молодняка, перловой крупы и овощей; подготовка муки из семян винограда «Амурский»; приготовление фарша; формование полуфабрикатов и панирование; охлаждение и заморозка; упаковка, маркировка, хранение и реализация. Технологическая схема производства мясорастительных полуфабрикатов «Долгожитель» и «Витаминные» изображена на рис. 7.

Рис. 7 Технологическая схема производства мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания «Долгожитель» и «Витаминные»

Микробиологические показатели и показатели безопасности мясорастительных полуфабрикатов отвечают требованиям и не превышают допустимые нормы, установленные СанПиН 2.3.2.1078-01.

Мясорастительные полуфабрикаты «Долгожитель» и «Витаминные» включают весь комплекс незаменимых аминокислот, высокое содержание водорастворимых витаминов и минеральных веществ. При внесении в мясную основу растительных компонентов, продукт обогащается пищевыми волокна-

ми. Полученный продукт имеет свойственный вкус мяса и внесенных наполнителей. Срок годности продукта при температуре хранения минус 18±2 °С составляет 30 суток.

Таблица 2

Органолептические показатели мясорастительных полуфабрикатов

«Долгожитель» и «Витаминные»

Наименование показателя Характеристика

Форма изделия Округло-приплюснутая

Внешний вид Изделия без разорванных и ломаных краёв поверхность равномерно посыпана панировочными сухарями

Вид на разрезе Фарш хорошо перемешан

Запах сырых изделий Свойственный данному виду продукта с ароматом пряностей

Запах и вкус после термической обработки Свойственные продукту после термической обработки, без посторонних запаха и вкуса

Консистенция после термической обработки Сочная, некрошливая

Таблица 3

Физико-химические показатели мясорастительных полуфабрикатов _«Долгожитель» и «Витаминные»_

Наименование показателей Характеристика

«Долгожитель» «Витаминные»

Массовая доля влаги, %, не более 65,2±0,2 68,70±0,2

Массовая доля белка, %, не менее 21,30±0,1 20,50±0,1

Массовая доля жира, не менее % 2,30±0,1 1,80±0,1

Массовая доля углеводов, % не менее 4,85±0,1 5,57±0,1

Энергетическая ценность, ккал 125,30 120,48

Температура при выпуске с предприятия, °С минус18±2 минус18±2

Функциональные свойства разработанных мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания «Долгожитель» и «Витаминные» исследовали на лабораторных животных. Состав скармливаемых образцов представлен в таблице 4.

Таблица 4

Состав опытных образцов мясорастительных полуфабрикатов_

Компонент Образец

контроль №1 №2 №3 №4 №5 №6

Говядина (молодняк) 1 сорт + + + + +

Нутовая мука +

Перловая крупа +

Овощи (капуста белокочанная, морковь столовая) +

Мука из косточек винограда «Амурский» +

Мясорастительный полуфабрикат «Долгожитель» +

Мясорастительный полуфабрикат «Витаминные» +

Для эксперимента было отобрано 35 белых лабораторных крыс зрелого возраста, подобранных для опыта по методу аналогов. Клетки с подопытными животными разместили в помещении с контролируемыми параметрами окружающей среды (температура 22 °С, цикл света-темноты 14-10 часов). Животных разделили на 7 групп по 5 крыс в каждой. Опыт заключался во вскармливании каждой группе крыс одного образца термически обработанного мясорас-тителыюго полуфабриката как основы рациона и наблюдение за динамикой изменений основных показателей крови подопытных животных.

Продолжительность опыта составила 30 дней, в течение которого лабораторным животным был предоставлен свободный доступ к воде и к образцам основного ращюна кормления. Забор крови произвели в начале эксперимента и по его окончании на 30 день кормления.

Биохимический анализ крови крыс проводили на определение основных показателей: глюкоза, общий белок и холестерин. Данные исследований крови приведены в таблице 5.

Таблица 5

Биохимические показатели крови белых крыс при употреблении

различных образцов мясорастительпых полуфабрикатов_____

Показатель крови Исходные данные Образец

контроль №1 №2 №3 №4 №5 №6

Глюкоза, .ммоль/дм3 5,72 5,77 5,61 5,63 5,38 5,48 5,29 5,21

Общий белок, г/дм' 62,57 64,12 62,78 61,81 61,52 62,21 61,32 61,17

Холестерин, ммоль/дм1 1,81 1,84 1,76 1,72 1,67 1,65 1,63 1,59

Данные таблицы позволяют сделать вывод о том, что внесение в состав полуфабрикатов путовой и виноградной муки, перловой крупы и овощей позволяет снизить уровень глюкозы и холестерина в крови. Наилучшие результаты показаны при употреблении в составе рациона разработанных мясорастительпых полуфабрикатов «Долгожитель» и «Витаминные».

По результатам проведенного исследования, можно рекомендовать мясо-растительные полуфабрикаты «Долгожитель» и «Витаминные» в качестве продукта для геродиетического питания и для людей, страдающих повышенным уровнем холестерина и глюкозы в крови.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

По результатам работы получены следующие результаты и выводы

1. На основании изученных лтературных данных и проведенных экспериментов, обоснован выбор мясного и растительного сырья для производства мясорастительпых полуфабрикатов.

2. Изучены состав и функционально-технологические свойства нутовой мужи, выработанной из семян нута. Доказана целесообразность использования нутовой муки в производстве мясорастительных полуфабрикатов.

3. Установлена доза внесения гидратированной нутоаой муки, которая составила 18,0 %. Предварительная подготовка нутовой муки заключается в смешивании её с водой в соотношении 1 : 3 при температуре 20 °С и выдержке в течение 10-15 минут.

4. Изучены функциональные свойства муки из косточек винограда «Амурский» на лабораторных животных, подобрана оптимальная дозировка обеспечивающая снижение уровня глюкозы и холестерина в крови, равная 30% от суточной нормы потребления антиоксидантов.

5. Клинически исследована функциональная эффективность полуфабрикатов для геродиетического питания на лабораторных животных. Установлена доза внесения (0,2%) муки из косточек винограда «Амурский» в мясорасти-тельные полуфабрикаты, для придания им функциональных свойств, и увеличения сроков годности.

6. Установлено комплексное влияние основных технологических факторов на формирование мясорастительных полуфабрикатов. Получены математические модели, характеризующие зависимость реологических, физико-химических и органолептических свойств от дозы нутовой муки (18%), массы мясного сырья (40 %) и продолжительности замачивания перловой крупы (120 минут).

7. Разработана технология производства мясорастительных полуфабрикатов и техническая документация ТУ и ТИ (9214-006-00493238-2013). Изучены пищевая и биологическая ценность, установлен срок годности продукта — 90 суток при температуре минус 18 °С. Проведена промышленная апробация на предприятии ОАО «Мясокомбинат Благовещенский» (г. Благовещенск, Амурской области) и установлена возможность реализации разработанной технологии в условиях массового производства.

8. Экономическая эффективность от внедрения и реализации новых видов мясорастительных полуфабрикатов составила 2,42 тыс. рублей на 100 кг.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

Статьи в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации

1. Шарапова Т.В. Разработка рецептур рубленых полуфабрикатов функционального назначения на основе мясорастительного сырья / Т.В. Шари-пова, Н.М. Мандро // Вестник Красноярского государственного аграрного университета,- Красноярск: Изд. КрасГАУ, 2012. - №8. - С. 187-190.

2. Шарипова Т.В. Перспективы использования зернобобовой культуры нут в производстве мясорастительных продуктов для геродиетического питания / Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - Барнаул: Изд. АГАУ, 2012. - №12(98). — С. 102-106.

3. Шарипова Т.В. Биологические испытания мясорастительных продуктов на лабораторных животных / Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро, Ю.Ю. Дени-

сович// Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. — Орел: Изд. ГУНПК, 2012. - №6(17). - С. 37-43.

Материалы международных и всероссийских конференций, конгрессов, форумов, семинаров

4. Шарииова Т.В. Роль геродиетических продуктов питания для людей преклонного возраста / Т.В. Шарииова (Калугина)// Молодежь XXI века: шаг в будущее: сб. статей и докладов VIII per. межвуз. науч.-практ. конф. -Благовещенск. - 2007г. -41. - С. 172-174.

5. Шарипова Т.В. Обоснование использования нутовой муки в качестве добавки в производстве мясорастительных продуктов для геродиетическо-го питания/ Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро// Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб.науч.тр. ДальГАУ, - Благовещенск: ДальГАУ, 2010. - Вып.9. - С.51-57.

6. Шарипова Т.В. Особенности использования путовой муки в качестве добавки для геродиетического питания/ Т.В. Шарипова // Молодежь XXI века: шаг в будущее: сб. статей и докладов XI per. межвуз. науч.-практ. конф. — Благовещенск. — 2010. — книга 3. - С. 172-174.

7. Шарипова Т.В. Перспективы использования нута в производстве мясных полуфабрикатов специального назначения / Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро//' Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб.науч.тр. ДальГАУ, - Благовещенск: ДальГАУ, 2011. — Вып. 10. — С.46-54.

8. Шарипова Т.В. Совершенствование рецептур и технологии в изготовлении мясных полуфабрикатов с использованием растительного сырья / Т.В. Шарипова /7 Молодежь XXI века: шаг в будущее: сб. статей и докладов XII per. межвуз. науч.-практ. конф. - Благовещенск. -- 2011г. — Т6. — С. 26-28.

9. Шарипова Т.В. Технологические аспекты производства мясорастительных продуктов специального назначения / Т.В. Шарипова, С.А. Уваров// Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. ДальГАУ, - Благовещенск: ДальГАУ, 2011. - Вып.10. - С. 42-46.

10. Шарипова Т.В. Функционально-технологические свойства полуфабрикатов специального назначения на мясорастительной основе / Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро// «Взаимодействие научно-образовательных учреждений, бизнеса и власти» сб. статей и докладов per. межвуз. науч.-практ. конф. - Благовещенск: ДальГАУ, 2011. - С.171-174.

11. Шарипова Т.В. Влияние различных факторов иа функционально-технологические свойства мясорастительного продукта специального назначения/ Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро// Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. ДальГАУ, - Благовещенск: ДальГАУ, 2012. - Вып.11. - С. 135-143.

12. Шарииова Т.В. Комплексная оценка биологической ценности мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания/ Т.В. Шарипова, Ю.Ю. Денисович// Технология и продукты здорового питания сб. статей и

докладов VI международ., науч.-практ. конф. - Саратов, СГАУ, 2012. — С. 197 -201.

13. Денисович Ю.Ю. Моделирование рецептур геродиетических мясных продуктов/ Ю.Ю. Денисович, Т.В. Шарапова // Наука в информационном web-pecypc V1JI международ, науч.-практ. конф. — Киев: 2012 — http ://confcontact. com.

14. Шарипова T.B. Перспективы использования винограда «амурский» в производстве мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания/ Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро // Амурско-китайский фестиваль науки сб. статей и докладов III международ., науч.-практ. конф. — Благовещенск, БГПУ, -2013.-С. 35-37.

15. Шарипова, Т.В. Влияние мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания на физиологическое состояние организма и биохимический состав крови белых крыс / Т.В. Шарипова, Н.М. Мандро // Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск, 2013. - Вып. 12. - С. 12 - 18.

16. Решетник Е.И. Возможность использования муки из косточек винограда «Амурский» в качестве антиоксидантной добавки в разработке геродиетических мясорастительных полуфабрикатов / Е.И. Решетник, Н.М. Мандро, Т.В. Шарипова, В.А. Максимюк//' Вестник Дальневосточного государственного аграрного университета, Благовещенск, ДальГАУ. 2013. - № 4. — С. 52-55.

17. Шарипова Т.В. Разработка рецептур мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания / Т.В. Шарипова, Е.И. Решетник, В.А. Максимюк // Наука в центральной России, сб. статей и докладов V международ.. науч.-практ. конф.- Липецк. 2014. — С. 37 - 42.

18. Решетник Е.И. Возможность использования нутовой муки в производстве мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания / Е.И. Решетник, Т.В. Шарипова, В.А. Максимюк// Вестник Дальневосточного государственного аграрного университета, Благовещенск, ДальГАУ. 2014.— № 1,- С. 47-51.

Подписано в печать 18.03.2014 Формат 60*86/16 Тираж 100 экз. Объем 1 п.л. Заказ №307 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, ул. б-р Строителей, 47

Отпечатано в рекламно-полиграфической компании «Радуга» 650000, г. Кемерово, ул. Соборная, 6

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

0420145758^ Шарипова Татьяна Викторовна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯСОРАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ДЛЯ ГЕРОДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Решетник Е.И.

Благовещенск 2014

Оглавление

Введение 4

ГЛАВА 1. Литературный обзор на тему: Состояние и перспективы производства мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания 10

1.1 Геродиетическое питание как перспективное направление пищевой промышленности 10

1.2 Особенности питания лиц пожилого и преклонного возраста 13

1.3 Анализ рынка по выпуску продуктов геродиетического питания 16

1.4 Использование растительного сырья в производстве мясорастительных продуктов 19

1.5 Медико-биологические требования к разработке геродиетических продуктов питания 21

1.6 Использование натуральных антиоксидантов в качестве функционального компонента 34

1.7 Заключение по главе 1 38 ГЛАВА 2. Организация проведения эксперимента. Объекты и методы

исследований 41

2.1 Структура и организация эксперимента 41

2.2 Объекты исследований 44

2.3 Методы исследований 44 ГЛАВА 3. Результаты исследований и их анализ 49

3.1 Выбор семян растений семейства Бобовые для производства геродиетических продуктов питания 49

3.2 Анализ районированных сортов культуры нут 51

3.3 Изучение функционально-технологических свойств нутовой муки 60

3.4 Изучение состава и свойств муки из косточек винограда «Амурский» 65

3.5 Исследование возможности использования муки из косточек 70 винограда «Амурский» в качестве функционального компонента

3.6 Исследования состава и свойств перловой крупы 74

3.7 Подбор мясного сырья для производства продуктов геродиетического питания 79

3.8 Изучение способа подготовки и этапа внесение нутовой муки в мясорастительные полуфабрикаты 87

3.9 Выбор рациональных технологических параметров при производстве мясорастительных полуфабрикатов геродиетического питания 90

ГЛАВА 4. Практическая реализация результатов исследования 95

4.1 Разработка технологии мясорастительных полуфабрикатов

для геродиетического питания 95

4.2 Изучение пищевой и биологической ценности мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания 104

4.3 Исследование качественных показателей мясорастительных полуфабрикатов в процессе хранения 108

4.4 Исследование функциональных свойств мясорастительных полуфабрикатов на лабораторных животных 113

4.5 Расчет экономической эффективности производства мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания 116 Выводы 120 Библиографический список 122 Приложения 140

Введение

Актуальность темы. Средняя продолжительность жизни в России на сегодняшний день увеличилась на полтора года и составила 70,3 года. По прогнозам ООН численность этой возрастной группы к 2025 г. составит на всей планете около 1 млрд. человек, что свидетельствует о резком старении населения и возникновении проблемы сохранения людьми пожилого и преклонного возраста здоровья, активности и долголетия.

Улучшить здоровье и обеспечить стабильность физиологического и метаболического статуса пожилого возраста можно, употребляя в пищу ге-родиетические продукты. Такие продукты способствуют коррекции различных дефицитов биологически активных веществ в организме пожилого человека, а в ряде случаев играют роль заместительной терапии.

Ассортимент геродиетической продукции, вырабатываемой отечественными предприятиями пищевой промышленности, на сегодняшний день недостаточно полон и её ценовой диапазон не рассчитан для такой социально незащищенной группы населения, как люди пожилого и преклонного возраста. Разработанные технологии производства пищевых продуктов не учитывают специфики питания людей данного социального слоя, а качество продукции не всегда соответствует потребностям стареющего организма. Между тем, отечественные ученые видят большую перспективу в создании и производстве новой группы специализированных продуктов, предназначенных для геродиетического питания, позволяющих приостановить зависимые от возраста патологии. Большие возможности для освоения производства таких продуктов имеет мясная отрасль.

Одним из актуальных направлений по созданию геродиетических продуктов на мясной основе является использование растительного сырья — источника ряда нутриентов, таких как витамины, минеральные вещества, клетчатка, антиоксиданты, благотворно влияющих на активизацию физиологических процессов в организме пожилого человека. При этом предпо-

чтительнее использование растительного сырья того региона, где проживает человек, поскольку оно содержит различные биологически активные соединения наиболее близкие по reo-, биохимическому составу организму человека. В этой связи, актуальной и целесообразной является разработка технологии мясосодержащих продуктов для геродиетического питания с использованием продуктов переработки семян нута и винограда «Амурский», выращиваемых на территории Амурской области. Результаты исследований обобщены и представлены в данной диссертационной работе.

Степень разработанности темы. Современными учеными к настоящему времени выполнен ряд работ в области разработки технологии продуктов для геродиетического питания в Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИМИ Росссельхозакадемии) под руководством известных учёных В.Д. Харитонова, А.Г. Галстяна; в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» под руководством JI.A. Остроумова, А.Ю. Просекова, В.М. Позняковского и др.

Научное обоснование новых направлений в производстве функциональных продуктов питания получило развитие в трудах отечественных и зарубежных учёных А.Г. Храмцова, H.H. Липатова (мл.), Ю.Я. Свириден-ко, Н.И. Дунченко, И.А. Евдокимова, В.И. Ганиной, H.A. Тихомировой, Л.А. Забодаловой, И.С. Хамагаевой, Г.Б. Гаврилова, A.A. Майорова, М.П. Щетинина, Н.Б. Гавриловой, Л.В. Голубевой, И.А. Смирновой, М.Б. Данилова, Л.М. Захаровой, Л.В. Терещук, Г.В. Гуринович, D. Lillu, R. Stilwell, R. Fuller, G. Gibson и др. Научные труды вышеназванных учёных использованы автором в своих научных исследованиях. Однако большинство исследований касаются в основном технологий функциональных продуктов на основе молока, а вопросы, связанные с производством специализированных продуктов питания - мясосодержащих полуфабрикатов с использованием растительного сырья, произрастающего в Амурской области, не исследованы и требуют детального изучения.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является ис-

следование и разработка технологии мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания с использованием продуктов переработки нута и винограда.

Для достижения цели сформулированы следующие научные задачи:

- изучить состав и функционально-технологические свойства нуто-вой муки для использования её в производстве мясорастительных полуфабрикатов;

- определить дозу и способ подготовки нутовой муки при выработке геродиетических продуктов питания;

- исследовать возможность использования муки из косточек винограда «Амурский» в качестве функционального компонента;

- подобрать технологические параметры производства нового вида мясорастительного полуфабриката;

- оценить функциональную эффективность разработанного полуфабриката с функциональными компонентами в клинических испытаниях на лабораторных животных;

- разработать и утвердить техническую документацию на новый вид полуфабриката для геродиетического питания;

- оценить экономическую эффективность от внедрения и реализации разработанных технологических решений.

Научная новизна работы. На основании изучения химического состава и функционально-технологических свойств обоснована целесообразность использования нутовой муки в производстве мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания. Установлена доза внесения нутовой муки в гидратированном виде 18,0% от массы мясорастительного полуфабриката.

На основе результатов клинических испытаний на животных определена эффективная доза внесения муки из косточки винограда «Амурский», доказано её положительное влияние на физическую активность, функциональное состояние и биохимические характеристики крови.

Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность использования муки из косточек винограда «Амурский» в качестве антиок-сиданта с целью увеличения сроков годности.

Установлены технологические особенности формирования качественных показателей мясорастительных полуфабрикатов при внесении растительного сырья. Определено влияние дозы внесения растительных компонентов на органолептические и физико-химические показатели полуфабрикатов.

Обоснованы технологические параметры производства и предложены рецептуры нового вида полуфабрикатов. Определены математические зависимости качества разработанных мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания.

Разработана технология производства мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания, получены данные характеризующие пищевую, биологическую и энергетическую ценность, органолептические и микробиологические показатели разработанного полуфабриката. Установлены оптимальные сроки годности при температуре хранения минус 18±2°С.

Теоретическая и практическая значимость работы. Научно обоснована и разработана технология и техническая документация на мясорас-тительные полуфабрикаты для геродиетического питания «Долгожитель» и «Витаминные» (ТУ 9214-006-00493238-2013, ТИ 9214-006-004932382013). Новизна технического решения отражена в заявлении о выдаче патента РФ на изобретение «Способ производства мясорастительных рубленых полуфабрикатов для геродиетического питания» (№ 2013148211 от 29.10.2013 г.).

Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов, бакалавров, магистров по направлению 260200.62 «Продукты питания животного происхождения» и 260100.62 «Продукты питания из растительного сырья».

Методология и методы исследования. При проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе физико-химических, биохимических, микробиологических, реологических, а также математические методы статистической обработки результатов исследований и построения математической модели.

Положения, выносимые на защиту:

- обоснование применения в качестве сырья для выработки мясорас-тительных полуфабрикатов нутовой муки для повышения их функционально-технологических свойств;

- обоснование целесообразности применения в рецептурах мясорас-тительных полуфабрикатов вторичного растительного сырья - семян винограда;

- обоснование научной концепции формирования компонентного состава мясорастительных полуфабрикатов с заданными свойствами - с учетом потребностей организма пожилых людей;

- разработка рецептур и установление взаимовлияния рецептурных компонентов и их состава на пищевую и биологическую ценность разработанных мясорастительных полуфабрикатов;

- создание технологии мясорастительных полуфабрикатов, направленной на улучшение структуры питания людей пожилого и преклонного возраста, расширение ассортимента продуктов специального назначения и более рационального использования ресурсов сельского хозяйства.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях на предприятии ОАО «Мясокомбинат» г. Благовещенск Амурской области.

По материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Основные положения и результаты исследований диссертационной работы являлись предметом обсуждений и докладов на научно-технических мероприятиях различного уровня: Всероссийский космический инновационный конвент ЗАТО Углегорск, Амурская область (2011 г.); VIII - XII региональная научно-практическая конференция «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2007-2011 гг.); региональная научно-практическая конференция «Взаимодействие научно-образовательных учреждений, бизнеса и власти» (г. Благовещенск, 2011 г.); общеуниверситетская тематическая научная конференция «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Благовещенск, 2008-2013 гг.); VI международная научно-практическая конференция «Технология и продукты здорового питания» (г. Саратов, 2012 г.); VIII международная научно-практическая конференция «Наука в информационном пространстве» (г. Киев, 2012 г.); III Амурский российско-китайский фестиваль науки (г. Благовещенск - Харбин 2013 г.); II Всероссийская научно-практическая конференция «Космодром «Восточный» -будущее космической отрасли России» (г. Благовещенск, 2013 г.); V международная научно-практическая конференция «Наука в центральной России» (г. Липецк, 2014 г.).

Принято участие в выставках «АмурЭкспоФорум - 2012», «АмурАг-роПрод - 2012», (г. Благовещенск, Амурская область).

ГЛАВА 1. Литературный обзор на тему: Состояние и перспективы производства мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания

1.1 Геродиетическое питание как перспективное направление

пищевой промышленности

Государственная политика в области здорового питания населения в России понимается как комплекс мероприятий, направленных на создание условий, обеспечивающих удовлетворение в соответствии с медико-биологическими требованиями потребностей различных групп населения в здоровом питании с учетом их традиций, привычек и экономического положения.

В проекте «Концепции развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 г.» отмечается, что за счет научно-технических достижений, наукоёмких технологий, активной инновационной деятельности будет обеспечиваться преимущественный прирост сельскохозяйственного производства. Среди приоритетных направлений развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России особое место занимают технологии продуктов профилактического, лечебного, детского и геродиетического питания [57, 91, 104].

В настоящее время отмечено существенное постарение, средняя продолжительность жизни в России в 2013 году по данным Росстата превысила 70 лет, средний показатель в 70,3 года, что сопоставимо с европейскими показателями. Это привело к стремительному возрастанию интереса к геронтологии, прежде всего, как к науке исследующей первичные механизмы старения и факторы, определяющие продолжительность жизни.

При изучении научно-технической литературы по данной проблеме было выявлено несколько направлений геронтологии. Ведущие междуна-

родные эксперты считают, что наивысший уровень значимости всовремен-ной геронтологии имеют такие направления, как изучение молекулярно-биологических и генетических механизмов старения, проблемы питания в старости, возрастной иммунологии [1, 10, 11, 12, 63, 71].

Основное положение свободнорадикальной теории старения сформулировал Б. Нагтап в 1954 г. Он предположил, что универсальной причиной старения является свободнорадикальное окисление липидов (жиров) и белков. В последнее время эта теория находит все большее подтверждение [11].

С возрастом в тканях человека повышается содержание продуктов свободнорадикального окисления. Это указывает на снижение в целом скорости обмена веществ в организме.

Показано, что в клетках головного мозга пожилых людей активность антиоксидантных систем снижена почти в 2 раза по сравнению с молодым организмом. Возможно, активирование свободных радикалов в мозге играет роль в развитии возрастной патологии мозга, включая болезнь Альцгей-мера.

Общий анализ данных об участии свободных радикалов в процессе старения и в сопровождающих его заболеваниях позволяет ряду авторов утверждать, что под действием свободных радикалов происходит повреждение макромолекул. Это приводит к мутациям клеток, нестабильности генома и развитию ряда возрастных патологий: рака, сердечнососудистых заболеваний, возрастного угнетения иммунной системы, нарушения функционирования мозга, возрастных заболеваний гл�