автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.05, диссертация на тему:Научное обоснование состава и формирование потребительских характеристик продуктов интенсивного спортивного питания

ШТЕРМАН Сергей Валерьевич

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА И ФОРМИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТОВ ИНТЕНСИВНОГО СПОРТИВНОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.05 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 8 НОЯ 2013

Москва-2013

005539693

005539693

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Сидоренко Юрий Ильич

Официальные оппоненты: Гулюк Николай Григорьевич

доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ, Всероссийский НИИ крахмалопродуктов Россельхозакадемии, зав. отделом технологии крахмалопродуктов Николаева Мария Апдреевна доктор технических наук, профессор, Отраслевой центр повышения квалификации работников торговли, директор Петров Сергей Михайлович доктор технических наук, профессор, Инжиниринговая кампания «Новые технологии в промышленности», главный специалист отдела научно-исследовательских разработок

Ведущая организация: Российский университет кооперации

Центросоюза РФ

Защита состоится 26 декабря 2013 года в 12 часов на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.148.08 при ФГБО.У ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе, д.11.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Автореферат разослан « » 2013 года

Ученый секретарь Совета Д 212.148.08

к.х.н., доц. В.С. Штерман

Общая характеристика работы

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 микронутриенгов. 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,

A.А.Кочеткова, Т.Л. Пилат, В.М.Позняковский, С.Н.Португалов, А.И.Пшендин, Э.С.Токаев,

B.А.Тутельян, Б.А.Шевдеров. Научные представления и практические основы были развиты в работах М.Н.Волгарева,, М.В.Гернет, Г.А.Ермолаевой, В.И.Криштафович, А.А.Покровского,

C.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 нутриептами;

- 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 таблетированиой 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.

Основпые положения, выносимые па 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 ВСАА» - 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 «Шокоспорта 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 ВСАА» - с аитикатаболическим 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 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 проведе!шых 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 дискоотирования потребительской стоимости продукции в процессе хранения и сокращает расходы, связанные с реализацией процесса хранения. Методика прошла апробацию в научно-исследовательском институте проблем хранения Росрезерва и внедрена в ОАО « ТД Биоснабсбыт».

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.! 1.003.Е.035122.07.11 от 07.07.2011); «Био Фактор ВСАА» - 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 - «Карюгтин Пауэр 3200» -прсдтренировочный спортивный напиток (государственный регистрационный номер Яи.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 ки.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 тришровок и соревнований.

По материалам исследований получено 9 патентов РФ.

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 н 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 350 страницах машинописного текста, включает 41 таблицу, 68 рисунков и содержит 69 формул.

Список литературы включает 325 источников, из них 98 зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели работы, изложены научная новизна, практическая значимость, положения, выносимые на защиту, апробация результатов исследований.

Глава 1. Развитие понятий полезности и качества в современном товароведении. В работе показана перспективность использования в современном товароведении, наряду с традиционным понятием - «потребительная стоимость товаров», более широкого — «полезность». В основе этой категории лежит представление о том, что полезность выражает меру удовлетворения, получаемого конкретным индивидуумом от потребления какого-либо товара, продукции или блага в течение определенного промежутка времени.

Одной их примечательных черт категории полезности является ее синкретичность, слитность, общность. Потребитель оценивает полезность, в частности, того или иного продукта питания синтетически, комплексно, не разделяя ее на отдельные потребительские характеристики - вкус, запах, цвет и т.д.

Рассмотрены следствия, вытекающие из категории полезности, имеющие непосредственное практическое значение для товароведения продуктов спортивного питания.

Особое внимание при этом обращено на необходимость в данном случае большей индивидуализации этого понятия, так как свойство товара, продукции или блага быть полезным - категория сугубо индивидуальная. Это обусловлено тем, что 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. В этой связи подчеркивается, что одной из фундаментальных задач современного товароведения является формирование в обществе научно обоснованных потребностей и предпочтений.

Следует отметить, что практика учета персональных характеристик отдельных людей и, в особенности, профессиональных спортсменов при разработке рационов их питания существует уже в настоящее время и имеет тенденцию к дальнейшему развитию. Специалистами в области физиологии спорта, а также тренерами-практиками, она часто рассматривается в качестве одного из ключевых элементов для достижения целей, связанных, например, со спортом высших достижений.

С понятием полезности тесно связанной является другая важная категория - качество. Наиболее современным в настоящее время представляется определение термина качества, которое дано в ГОСТ Р ИСО-9000-2008. В этом нормативном документе качество определяется, как степень соответствия совокупности, присущих (товару, продукции) характеристик, предъявляемым требованиям. Требование в стандарте формулируется, как потребность или ожидание, которое установлено, обычно предполагается или является обязательным.

Требования могут быть детерминированы с различной степенью конкретизации. Они могут быть сформулированы в виде научно-технической документации, отражаться в форме общественной потребительской традиции, существовать только на интуитивном уровне или даже быть четко неосознаваемыми.

Рассмотрены практические следствия для товароведения продуктов интенсивного питания, вытекающие из приведенных выше определений качества товаров.

В частности, на рисунке 1 представлены возможные виды функциональной связи между оценкой качества и полезностью продовольственных товаров, существующие для отдельных людей.

Подчеркивается, что современное товароведение должно разрабатывать и использовать методы перевода чувства удовлетворенности потребителя, т.е. ощущения им полезности и качества продукта на язык его конкретных потребительских характеристик и, в частности, значений определенных сенсорных дескрипторов уже на стадии проектирования продуктов питания.

"С?

/

/ У

качество

Рисунок 1. Возможные варианты формы связи между полезностью (мерой удовлетворения) и качеством (степенью соответствия требованиям) продовольственных товаров для отдельных

людей

1 - «капризный потребитель»; 2 - « восторженный потребитель»;

3 - « рациональный потребитель»

Глава 2. Товароведная классификация продуктов питенсивного спортивного питания. В настоящее время на рынке спортивного питания представлено большое число различных продуктов, которые имеют различное назначение, рекомендуемые периоды применения, формы выпуска, ценовые параметры, фирм-производителей и многие другие характеристики.

При этом, как правило, продукты, аналогичные по назначению и практически сходные по своему составу, выпускаются под различными торговыми марками. Это существенно затрудняет возможность их идентификации и осознанного выбора потенциальными покупателями.

В связи с этим проблема объективной классификации продуктов спортивного питания приобретает особое значение.

Одной из ее главных целей является сведение возможно многочисленной номенклатуры продуктов к сравнительно небольшому числу классов, групп, видов, разновидностей, что облегчает впоследствии решение целого комплекса практических задач.

Сделан вывод, что в случае продуктов спортивного питания наиболее целесообразной является комбинированная система классификации, подразумевающая в качестве основы использование фасетцого метода в сочетании с элементами иерархического подхода.

В рассматриваемой системе предложено использование нескольких классификационных признаков.

Одним из них, по которому может быть проведена классификация продуктов спортивного питания, является их назначение, т.е. целевая функция. В работе проведен анализ основных возможных направлений использования продуктов интенсивного спортивного питания, сформировавшихся в настоящее время.

Классификация по химическому составу может быть, прежде всего, основана на том, что представляет собой данный продукт - индивидуальный нутриент, к примеру, сывороточный протеин, мальтодекстрин, ¿-карнитин, креатин и т.д. или же он является композицией различных ингредиентов, часто достаточно сложной. Во втором случае, классификацию целесообразно проводить по содержат™ преобладающего компонента.

Рассмотрена и предложена классификация продуктов спортивного питания по их агрегатному состоянию и формам выпуска - в порошкообразном виде, в виде растворимых или «шипучих» таблеток, капсул в желатиновой оболочке, растворяющихся в тонком кишечнике, жевательных таблеток и др. - и проанализированы преимущества и недостатки отдельных этих форм.

и

Необходимо признать, однако, что наиболее востребованной в настоящее время является классификация продуктов спортивного питания по группам, формирование которых осуществляется на основе использования комплексного критерия типа «состав-свойство». Данный принцип в современных условиях широко применяется в торговых сетях; при создании каталогов продуктов фирмами-производителями; при проведении поиска аналогов отдельных видов продуктов; сравнительной оценке качества различных категорий продуктов; разработке групповых методов их экспертизы.

Глава 3. Анализ особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке спортнвпого питания. Информация о потребительских предпочтениях и, в целом, об особенностях потребительского поведения потенциальных покупателей представляет значительный интерес для производителей спортивного питания. Эти сведения необходимы для определения основных стратегических ориентиров развития, с целью получения ясного сигнала, о том, какие продукты нужно производить, какого качества и по какой цене.

Потребительское поведение представляет собой сложный ментальный процесс, в ходе которого люди определяют, что, когда, где, у кого купить и как часто делать покупки. Успех на рынке определяется тем, насколько точно и своевременно были учтены интересы потребителей, их предпочтения, а также мотивы, заставляющие совершать те или иные покупки.

При этом дополнительно каждый потребитель спортивного питания более отчетливо, чем покупатели других пищевых продуктов, рассматривает себя в качестве индивидуальности, и ищет именно те товары, которые в наибольшей степени соответствуют его жизненному стилю.

Проведенный в работе анализ позволил, в целом, сделать однозначный вывод о том, что рынок продуктов спортивного питания обладает рядом специфических черт. Одна из таких особенностей связана с тем, что по своей сложности, неопределенности и изменчивости его часто ассоциируют с рынком товаров, на оборот которых существенное влияние оказывает мода.

В апреле 2012 года автором было проведено специальное исследование, основной целью которого было оценить некоторые особенности потребительского поведения и выявить существующие предпочтения потребителей на рынке этих продуктов. Опрос проводился среди участников открытого Кубка Москвы по бодибилдингу, фитнесу и бодифитнесу (г. Москва, 21 апреля 2012 г.), и XI кубка восточной Европы по этим видам спорта (г. Ставрополь, 27-29 апреля 2012 г.).

В нем, помимо спортсменов, принимали также участие зрители, присутствующие на этих соревнованиях. Последняя категория респондентов рассматривалась в качестве будущих или потенциальных потребителей спортивного питания. Общее количество опрошенных, ответивших на вопросы предлагавшейся анкеты, в городах Москве и Ставрополе составило 593 человека.

Для проведения исследования использовали метод анкетирования с использованием специально подготовленной анкеты, которая содержала в общей сложности 24 вопроса.

Задачей первой группы вопросов в предлагавшейся анкете было формирование демографического и социального профиля участников опроса, а также оценка их общей спортивной активности.

Как свидетельствуют полученные данные, большинство среди участников соревнований и зрителей составляют молодые люди в возрасте до 20 лет (28%) или немногим старше - от 20 до 28 лет (33%). Вместе они составляют почти две трети всех участников опроса. Это объективно отражает повышенный интерес к спорту именно среди данной возрастной категории людей

Доля женщин в обследованной аудитории по данным опроса составила 27%. Это превышает определявшуюся ранее долю женщин, являющихся активными потребителями спортивного питания, которая обычно находилась в пределах от 10 до 20%.

Было установлено, что главным мотивирующим фактором для потребителей спортивного питания выступает фактор «победы», при этом очевидно понимаемой ими как победа не только в спорте, но и в жизни вообще (44% всех ответов). Далее идут желание быть в форме - 27% и достижение хорошего состояния здоровья - 15% (рисунок 2).

■ Победа

Я Хорошая физическая форма

■ Укрепление здоровья

Я Иное

Рисунок 2. Цели по данным опроса, которые ставят перед собой потребители продуктов спортивного питания

После того, как потребителями принято принципиальное решение об использовании продуктов спортивного питания, возникает вопрос осознанного или подсознательного формирования критериев, по которым они будут в дальнейшем выбираться. Первое место в этом случае занимает качество спортивного питания (50% ответов) (рисунок 3).

Вследствие предъявляемого в качестве главного требования об обеспечении результативности приема спортивного питания, на вкус этих продуктов ранее обращало внимание относительно небольшое число потребителей. Однако в последнее время наличию их приятного и разнообразного вкуса начинает уделять внимание все большее число людей.

I— Качество

Реклама

Цена

, Вкус

Рисунок 3. Основные критерии при выборе спортивного питания

Так, если раньше продукты спортивного питания выпускались с не более 2-3 различными вкусовыми оттенками, то в настоящее время их требуется производить с вкусовой гаммой, насчитывающей 10-12 и более наименований.

Для продуктов спортивного питания сохраняет свое влияние и такой традиционный фактор, как цена. В качестве весьма весомого этот показатель отмечали 27% опрошенных.

При разработке новых видов продуктов спортивного питания для их дизайнеров и производителей важным является вопрос о том, насколько существенным является фактор его внешнего вида. В качестве очень важной, данную характеристику продукта оценивали 35% опрошенных, достаточно важной («чтобы не стыдно было взять в руки») считали 14%.

В данном исследовании впервые был поставлен вопрос о том, какими цветовыми предпочтениями обладают люди в отношении оформления продуктов спортивного питания, или иными словами, какие цвета у них с ними прочно ассоциируются, а какие, наоборот, диссонируют.

К первой цветовой группе, по мнению респондеш-ов, следует, прежде всего, отнести такие яркие и очень хорошо различимые цвета, как красный и оранжевый. В эту же группу также было рекомендовано включить также такие цвета, как насыщенный синий, фиолетовый и, несколько неожиданно - белый и черный.

В цветовую группу, элементы которой, по мнению участников опроса, плохо сочетаются с их представлениями о спортивном питании,. были отнесены такие цвета, как розовый, желтый, коричневый, серый и бледно-зеленый. Согласно респондентам, они эмоционально воспринимаются как блеклые, слабые и не создают необходимых ассоциаций с энергией, мощью, силой, скоростью и т.п., т.е. всем тем, что неразрывно связывается со спортом.

Для российских производителей спортивного питания, несомненно, очень важным является вопрос об отношении к ним потенциальных потребителей. Полученные в результате исследования данные свидетельствуют о том, что положение в этой области трудно рассматривать как достаточно хорошее или даже как удовлетворительное.

Поэтому перед отечественными предпринимателями сегодня остро стоит проблема, как завоевать своего покупателя, разрабатывая и выпуская востребованные продукты спортивного питания с высокими потребительскими свойствами.

Глава 4. Анализ физико-химических свойств, совершенствование способов производства и улучшение потребительских свойств ингредиентов интенсивного спортивного питания.

4.1. Совершенствование промышленной технологии производства и формирование улучшенных потребительских характеристик сахарозы для использования ее в качестве компонента спортивного питании.

Сахароза занимает в настоящее время одно из ведущих мест в рационе питания человека, в том числе, она входит, как один из важных компонентов, в состав значительного числа продуктов интенсивного спортивного питания.

Несомненными достоинствами сахарозы, как продукта питания, являются ее приятный, полный, гармоничный вкус, высокая степень сладости, при отсутствии каких-либо посторонних оттенков и послевкусия. Многие элементы вкуса сахарозы часто принимаются за 100%, т. е. рассматриваются в качестве своеобразного эталона при проведении оценки вкусовых характеристик других видов подсластителей.

Сахароза отличается относительно низкой гигроскопичностью, сыпучестью и рядом других высоких технологических показателей. Следует указать также на возможность ее длительного хранения.

Сахароза, как один из наиболее часто используемых видов сырья в пищевой промышленности включена в систему общегосударственных стандартов. Однако ряд предприятий, производящих продукты спортивного питания сталкивается с объективной необходимостью формирования дополнительных требований к качеству этого продукта.

Возникновение этих требований может быть обусловлено конкретными особенностями используемой технологии и производственного оборудования, интенсивностью протекания технологических процессов на предприятии, степенью их автоматизации и компьютеризации и т.д.

Поэтому проблема формирования дополнительных показателей качества сахара, вместе с объективной оценкой их значимости (коэффициентов весомости) для технологии производства и потребительских характеристик производимой продукции, является важной и актуальной задачей на современном этапе развития промышленности продуктов спортивного питания.

Разработаны общие принципы построения системы балловой оценки качества сахара, используемого в качестве сырья в производстве продуктов спортивного питания. При ее разработке ставилось условие, что система должна сочетать минимальное число анализируемых

параметров с максимально широким охватом требуемых потребительских характеристик сахара-песка.

Был определен перечень основных показателей, которые должны исследоваться при комплексной оценке качества сахара-псска и установлена их относительная значимость (весовые коэффициенты) с позиций современного состояния технологии производства продуктов спортивного питания и их качества.

Основные полученные результаты приведены в таблице 1. В ней приведен общий перечень критериев, предлагаемых для использования при проведен™ комплексной балловой оценки качества сахара, вместе с весовыми коэффициентами, отражающими их относительную значимость для технологических процессов производства продуктов спортивного питания и качества готовых изделий.

В числителе в этой таблице приведены значения коэффициентов значимости (весовых коэффициентов) для случаев, когда сахар используется в производстве продуктов спортивного питания в виде растворов (сиропов), а в знаменателе - значение этих показателей для тех случаев, когда сахар применяется в исходной кристаллической форме. В таблице 1 показаны также основные формулы, используемые для проведения расчетов значения балловой оценки по отдельным критериям.

Суммарную балловую оценку качества сахара-песка целесообразно при этом проводить с помощью разработанной специальной компьютерной программы.

Рассмотрены также основные направления дальнейшего развития системы.

Разработанная система оценки потребительских свойств сахара может использоваться при принятии решений по формированию основных принципов логистической и технологической политики.

Система апробирована на предприятиях, входящих в холдинг «Объединенные кондитеры» (г, Москва).

На основе сахара с улучшенными потребительскими характеристиками разработан состав и технология производства витаминно-минерального комплекса для спортивного питания. Продукт представляет жидкий концентрат для быстрого приготовления спортивного напитка.

Современная промышленность производства продуктов спортивного питания предъявляет все увеличивающиеся требования к качеству сахара, используемого в качестве сырья. Повышение его потребительских характеристик возможно 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 продукта, его сыпучесть, скорость растворения и многие другие потребительские и технологические параметры.

Поэтому совершенствование процесса промышленной кристаллизации сахара на основе углубленного исследования механизма 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 процессов, проводимых методом испарения в вакуум-аппаратах или же путем охлаждения в кристаллизаторах различных типов, в образующихся утфелях достигается значительное количество кристаллической фазы.

При формировании значительного количества кристаллов в двухфазных системах, состоящих из кристаллов и межкристального раствора, массовая скорость кристаллизации начинает падать.

Таблица 1

Система балловой оценки качества сахара-песка при его использовании в качестве ингредиента при производстве продуктов спортивного питания

№ Наименование показателя качества Весовой коэффициент (степень относительной значимости) показателя, Z/ Формула для расчета значения балловой оценки, Яг Основные параметры, входящие в расчетную формулу

1 2 3 4 5

1 Цветность раствора сахара 1А 0 Б, = 12,76 ~0,1237Ц Ц- цветность сахара, определенная в ед. 1СиМЯА

2 Влажность сахара (свободная влага) 2,0 4,0 Б2^17,5-1251Г IV- влажность сахара, определенная методом высушивания (% мае).

3 Содержание редуцирующих веществ 1,0 1,0 Б, = 12,5 - 250-Я Я - массовая доля РВ, % мае.

4 Сыпучесть сахара 3,0 БІ = 25- 20-И/г к/г - отношение высоты конуса (И) к радиусу его основания (г)

5 Значение рН раствора сахара 1,0 2,0 Бі= 5 • (ріі) - ЗО рН-значение величины рН 50% -го раствора анализируемого образца сахара

6 Скорость растворения сахара и 0 Б6 = -12,5 + 6750 /т г— время растворения образца сахара, сек

7 Пенообразующая способность раствора сахара и 0 Б7 = 12,5- 2,5 II Н- высота слоя пены, см

8 Общая балловая оценка образца сахара 0-100 2-, - коэффициент значимости показателя; Б\ - балловая оценка качества сахара по /-му показателю

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.

Была создана математическая модель явления «экранирования» части поверхности растущих кристаллов сахара, приводящая к уменьшению скорости массовой кристаллизации сахара при большой доли кристаллов в утфеле и объясняющая образование «друзов» (конгломератов) и отклонение габитуса (формы кристаллов) от их нормальной конфигурации.

Для определения величины эффективной поверхности кристаллизации с учетом

эффекта экранирования, может быть использовано следующее основное соотношение:

= Зрап (1 - ^экр ) (1),

где - суммарная расчетная поверхность кристаллов, содержащихся в утфеле;

к,кр - безразмерный коэффициент экранирования, определяющий в долях единицы часть поверхности кристаллов, которая находится в близком контакте с другими кристаллами и за счет этого оказывается исключенной из процесса кристаллизации.

На основе проведенных расчетов в работе был сделан вывод о том, что стандартная кристаллографическая форма сахарозы (рисунок 4) может быть наиболее адекватно аппроксимирована цилиндром с геометрическими параметрами; совпадающими с соотношением кристаллографических осей, характерным для кристаллов сахарозы, получаемых из ее чистых растворов.

При создании математической модели полагали, что при контакте двух кристаллов меиеду ними образуется зона, имеющая ширину 21 (рисунок 5), в которой кристаллизация, по существу не происходит (точнее, заканчивается практически мгновенно) ввиду быстрого истощения в ней межкристального раствора. _

сферической формы

На основе разработанной модели рассчитаны значения коэффициента экранирования в зависимости от размера кристаллов г и возможного расстояния / между ними. Результаты этих расчетов показаны на рисунке 6.

1 .

г

____3

У 4

/

Рисунок 6. Зависимость эффективной поверхности кристаллизации ($'эф) от объемной доли кристаллов в 1 см3 утфеля (г=0,2 мм) 1—//г=0,05 ;2— //г=0,1;3— //г=0,15 ;4-//г=0,2

Из полученных результатов был сделан общий вывод о том, что кинетические факторы, связанные с возможным существенным замедлением массовой скорости кристаллизации при большом содержании кристаллов в утфеле, в результате проявления фактора экранирования, играют важную роль и должны обязательно учитываться при определении оптимального содержания кристаллической фазы в утфелях в процессах кристаллизации сахара.

Далее отсюда следует, что технологические приемы, направленные на увеличение размеров кристаллов сахарозы в промышленных утфелях, особенно при кристаллизации последнего продукта, являются вполне оправданными и их следует рассматривать в качестве важного резерва повышения скорости процесса кристаллизации и улучшения потребительских характеристик получаемых кристаллов сахара.

При большом содержании частиц в кристаллизующихся системах определение такого фундаментального понятия, как расстояние между ними, становится сложным и затруднительным, о чем можно судить на примере возможного взаимного расположения в пространстве тел, имеющих цилиндрическую форму, (рисунок 7).

(ЕЗ) (ГЕЕВ а

V -к

В

Рисунок 7. Некоторые варианты взаимного расположения тел цилиндрической формы в

пространстве

В работе для расширения понятия расстояния между частицами и анализа ряда физико-химических явлений, протекающих при большом содержании кристаллов в утфеле, введено новое определение обобщенного расстояния между кристаллами. Оно рассчитывается, как объем межкристального раствора, приходящегося на единицу площади поверхности содержащихся в утфеле кристаллов:

где Ут-объем межкристального раствора утфеля, м1;

5»-суммарная поверхность кристаллов, содержащихся в утфелс, .ч';

5 - обобщенное расстояние между кристаллами в утфеле, м.

На основе использования этого понятия оказывается возможным оптимизировать условия проведения процесса массовой кристаллизации сахарозы, с целью обеспечения высокого качества получаемой продукции.

На рисунке 8 представлена в качестве примера общая форма зависимости массовой скорости кристаллизации от обобщенного расстояния между кристаллами (8), позволяющая устанавливать оптимальное количество содержания кристаллов в кристаллизующейся системе.

Рисунок 8. Общин вид зависимости скорости массовой кристаллизации от обобщенного расстояния между кристаллами (8) Втщ - минимально возможное значение обобщенного расстояния между кристаллами

4.2. Современные ингреднепты в производстве продуктов спортивного пнтання: физико-химические свойства н улучшение потребительских характеристик

4.2.1. Разработка порошкообразного сыпучего продукта на основе натурального пчелиного меда для обогащения спортивного литания физиологически активными нутриеитами

К числу основных элементов питания человека, как известно, относятся углеводы, в том числе моносахариды. Одним га самых известных с незапамятных времен продуктом, отличающимся их высоким содержанием, является натуральный пчелиный мед. Он обладает также своеобразными вкусовыми качествами и отличается значительным содержанием биологически активных компонентов. Однако, широкое использование меда в пищевой промышленности и повседневном питании человека, за исключением случаев его потребления в чистом виде, сопряжено с рядом объективных трудностей.

Прежде всего, это связано с тем, что в обычных условиях мед представляет собой либо жидкость с весьма высокой вязкостью или же трудно перемешиваемую суспензию, содержащую кристаллы и определенное количество межкристального раствора. Такие физические свойства меда приводят к возникновению значительных затруднений при его промышленном использовании, например, в качестве одного из ингредиентов в составе пищевых продуктов и композиций.

Это происходит за счет появления проблем при извлечении меда из сравнительно мелкой тары, где он обычно хранится на складах в межсезонный период, осуществления его последующей транспортировки, дозирования с помощью стандартных устройств и т.п.

Дополнительные трудности при этом создает так же то обстоятельство, что, несмотря на то, что вязкость меда достаточно близка к её значению для крахмальной патоки, она не может быть, аналогично этому продукту, существенно снижена путем увеличения температуры. Использование этого, широко применяемого в других случаях технологического приема, применительно к меду, оказывается возможным только в весьма ограниченных масштабах. Причиной этого является то, что нагрев меда свыше температур 40-45°С, будет приводить к быстрой потере медом его очень ценимой в этом продукте уникальной биологической активности.

С целью преодоления отмеченных выше трудностей, связанных с агрегатным состоянием меда, уже достаточно давно предпринимались попытки получения меда в твердом состоянии путем его высушивания. Для этого привлекались такие методы, как криогенная сушка, осуществляемая при очень низких температурах; барабанная сушка с последующим измельчением полученного продукта; распылительная сушка и т.п.

Однако, все эти попытки, в целом, оказались неудачными, т.к. использование всех этих перечисленных, а также некоторых других методов, не позволило добиться получения меда в твердом состоянии с сохранением его биологической активности.

Намного более эффективным способом получения меда в порошкообразной сыпучей форме, оказалось использование вспомогательных пищевых ингредиентов. Они используются в этом случае для предварительного смешения их с медом с проведением, в дальнейшем, процесса окончательного высушивания полученной смеси.

На основе серии предварительно проведенных исследований в качестве вспомогательного компонента был выбран мальтодекстрин, представляющий собой продукт частичного гидролиза крахмала.

Основные этапы разработанной технологической схемы получения порошкообразного сыпучего продукта на основе меда, представлены на рисунке 9.

Разработанный продукт может иметь разнообразные сферы применения в пищевой промышленности, в том числе, при производстве продуктов функционального назначения и интенсивного спортивного питания.

В связи с тем, что продукт обладает 100%-ной растворимостью в воде, он может быть использован, в частности, для изготовления разнообразных спортивных напитков. Важным при этом является то, что в них мед может сохранить присущую ему высокую биологическую активность.

4.2.2. Разработка способов повышения качественных характеристик какао-масла п продуктов питания па основе шоколада

В составе продуктов спортивного питания для усиления их энергетической составляющей используются жиры в виде наиболее ценных их представителей.

Одно из ведущих мест среди них, благодаря ряду уникальных физико-химических и физиологических характеристик, занимает какао-масло. В данной работе был разработан способ повышения его потребительских характеристик для его возможного использования в качестве компонента спортивного питания или в составе лечебных препаратов.

Какао-масло в промышлешюсти производят путем прессования на гидравлических прессах какао-тертого, продукта получаемого топким измельчением обжаренных какао-бобов. Какао тертое предварительно в течение нескольких часов вымешивают и нагревают до 85-90°С для снижения его влажности, уменьшения вязкости и облегчения отделения какао-масла

Недостатком данного способа получения какао-масла является однако его сравнительно невысокое качество, обычно объясняемое повышенным значением его кислотного числа. Использование такого масла для производства продуктов спортивного питания, а также в

Рисунок 9. Технологическая схема получения порошкообразного продукта на основе натурального меда

кондитерской промышленности для производства шоколада и шоколадных изделий, существеїшо понижает качество готовых продуктов, придавая им несвойственный кислый привкус.

По предложенному в работе способу достигается повышение качественных показателей какао-масла в процессе его производства в результате снижения его кислотного числа. За счет этого обеспечивается повышение потребительских свойств продуктов, в состав которых оно входит в качестве одного из ингредиентов.

Для достижения этого результата в способе производства какао-масла, включающем очистку какао-бобов, их обжарку, измельчение, отделение какавеллы от крупки до получения какао тертого, прессование какао тертого с выделением жидкой фракции, полученную жидкую фракцию обрабатывают раствором К1СО3.

Карбонат калия для обработки берут в виде водного раствора с концентрацией 50-55%, в количестве, обеспечивающем снижение кислотного числа жидкой фракции до 1,2-1,4.

Перед обработкой жидкую фракцию нагревают до 50-60°С, обработку проводят путем распыления водного раствора карбоната калия на поверхность жидкой фракции, по крайней мере, двукратно, с последующей выдержкой.

После каждой стадии распыления в течение 7-12 мин проводят перемешивание смеси для равномерного распределения водного раствора карбоната калия в жировой фракции. После завершения обработки из смеси выделяют конгломераты осадка (остатки твердой фракции какао тертого) путем пропускания смеси вначале через сито с диаметром ячеек 0,4-0,6 мм, а затем через вакуум-фильтр с фильтровальной тканью для получения однородного прозрачного расплава какао-масла с последующим его охлаждением до комнатной температуры.

Перед обработкой жидкого какао-масла концентрированным раствором карбоната калия из него проводят отбор пробы и определяют в ней кислотное число путем добавления спиртоэфирной смеси, состоящей из диэтилового эфира и этилового спирта, взятых в соотношении 2:1 с последующим внесением в смесь раствора фенолфталеина. При этом количество пробы, спиртоэфирной смеси и раствора фенолфталеина берут в соотношении 1:10: 1 и по этому показателю рассчитывают количество используемого водного раствора карбоната калия: на превышение кислотного числа пробы на 1 единицу на 100 г какао-масла используют 0,234 г 52,5% раствора К2СО}.

Применение ггредложегаюго способа проиллюстрировано в работе рядом конкретных примеров.

Полученное по предлагаемому способу какао-масло обладает повышенными качественными характеристиками, т. к имеет кислотное число в диапазоне 1,2-1,4. Применение данного какао-масла в производстве продуктов спортивного питания, кондитерских изделий, в частности, шоколада и шоколадных изделий обеспечивает получение продукции с тонким нежным вкусом. В случае его использования в производстве лекарственных препаратов это позволяет получение изделий с повышенными качественными показателями, не вызывающих в организме человека каких-либо нежелательных побочных эффектов.

4.2.3. Повышение потребительских характеристик шоколада и шоколадных изделий па основе исследования их теплофизических параметров методом дифференциальной сканирующей калориметрии.

Проблема повышения качества и увеличение сроков гарантированного хранения шоколада и шоколадных изделий, используемых в качестве ингредиентов или готовых продуктов дополнительного спортивного питания, представляет собой сложную инженерную проблему. Она требует совершенствования, как технологии производственных процессов на основе глубокого исследования физико-химических закономерностей, на основе которых она базируется, так и разработки новых методов и приемов осуществления процесса хранения готовых изделий.

Для решения поставленных задач в данной работе была предпринята попытка выработать соответствующие рекомендации на основе высокоточных измерений теплофизических характеристик какао-масла, его смесей с другими компонентами, включая молочный жир, и образцов шоколада с различным рецептурным составом. Для этой цели использовался также анализ тепловых эффектов, происходящих при фазовых переходах в исследуемых образцах, т.е. сопряженных процессах их плавления и кристаллизации.

Исследования проводились с использованием метода дифференциальной сканирующей калориметр™ (ДСК). В этом методе исследование физико-химических изменений в изучаемом объекте основано на регистрации теплоты, поглощаемой или выделяемой образцом в процессе его нагрева или охлаждения.

Для измерения фазовых переходов и удельной теплоемкости веществ и материалов использовался дифференциальный сканирующий микрокалориметр ДСМ-2М.

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) в работе были изучены тештофизические характеристики какао-масла, молочного жира, являющегося компонентом многих продуктов спортивного питания, и их смесей.

На рисунке 10 представлены кривые охлаждения какао-масла, молочного жира и их смесей при проведении процесса охлаждения исследованных образцов, предварительно находящихся в расплавленном состоянии со скоростью 8 0К/мин.

На рисунке 11 показаны данные, характеризующие кривые последующего нагрева полученных образцов со скоростью 4 0К/мин.

/

Рисунок 10. ДОС-кривые охлаждения образцов молочного жира, какао-масла и их смесей различного состава со скоростью 8 °К/мин 1 - Молочный жир 100%; 2 - Какао масло 100%; 3 - 99% масла какао и 1 % молочного жира; 4 - 98% масла какао и 2% молочного жира; 5 - 97% масла какао и 3% молочного жира; 6 - 96% масла какао и 4% молочного жира; 7 - 95% масла какао и 5% молочного жира

Рисунок 11. ДСК-кривые нагревания образцов молочного жира, какао-масла и их смесей различного состава со скоростью 4 °К/мин после предварительного их охлаждения со скоростью 8 °К/мин 1 - Молочный жир 100%; 2 - Какао масло 100%; 3 - 99% масла какао и 1% молочного жира; 4 - 98% масла какао и 2% молочного жира; 5 - 97% масла какао и 3% молочного жира; 6 - 96% масла какао и 4% маточного жира; 7 - 95% масла какао и 5%

Из полученных результатов следует, что на кривых нагревания молочного жира имеется несколько максимумов и минимумов, что свидетельствует о сложном механизме фазовых превращений компонентов этого продукта. Наблюдаемые явления, по-видимому, связаны с тем, что в состав триглицеридов молочного жира входят компоненты, физико-химические свойства которых заметно отличаются между собой.

Одной из принципиальных особенностей какао-масла, во многом, определяющей его уникальность, является то, что составляющие его компоненты оказываются достаточно близкими по своим свойствам, в результате чего, поведение какао-масла, являющегося на самом деле смесью различных соединений, напоминает характеристики индивидуального вещества.

молочного жира

В соответствие с полученными результатами, при использовании молочного жира или других видов жиров, отличных от какао-масла, в качестве одного из рецептурных компонентов шоколада и шоколадных изделий, входящих в рацион спортивного питания, в режимы их предварительного темперирования должны вноситься определенные коррективы. Выполнение этого условия позволит обеспечить необходимое высокое качество вырабатываемой продукции.

Были получены экспериментальные данные по значениям теплоемкости исследованных объектов. Они относятся к двум температурам - 55 °С, когда считалось, что образцы находятся полностью в расплавленном состоянии; и при 5 °С, когда предполагалось, что они перешли, преимущественно, в твердое состояние. Полученные данные представлены в таблице 2.

В целом, значение теплоемкости исследованных образцов какао-масла, молочного жира и их смесей в твердом и жидком состояниях оказываются достаточно близкими друг к другу и находятся в пределах 2,1-2,3 Дж/(г°К).

Данные по энтальпии фазовых переходов в исследованных образцах представлены в таблице 3. Экспериментальные результаты, полученные путем обработки данных ДСК-измерений, свидетельствуют о том, что энтальпия плавления чистого какао-масла оказывается примерно в два раза большей, чем аналогичное значение для молочного жира. Для какао-масла величина энтальпии плавления составляет около 80 Дж/г, по сравнению с 48-50 Дж/г для исследованного образца молочного жира.

Таблица 2

Величины удельной теплоемкости исследованных образцов при температурах 5 и 55 С

№

Наименование образца

Молочный жир (100%)

Какао-масло (100%)

99% какао-масло 1% молочный жир

98% какао-масло 2% молочный жир

97% какао-масло 3% молочный жир

96% какао-масло 4% молочный жир

95% какао-масло 5% молочный жир

Температура, °С

55

55

55

55

55

55

55

Удельная теплоемкость, Дж/(г°К)

4,13+0,15

2,12 ±0,12

2,38 + 0,12

2,17 ±0,12

2,07 ±0,12

2,18 ±0,14

2,28 ±0,15

2,16 ±0,12

2,14 ±0,10

2,17 ± 0,11

2,20 ±0,11

2,12 + 0,12

2,20 ±0,13

2,09 ±0,14

Полученные в работе опытные данные могут использоваться для расчета технологических процессов и оборудования, применяемого при производстве шоколада и шоколадных изделий, а также при разработке систем автоматического регулирования и управления технологическими процессами.

Метод ДСК в настоящей работе был применен также для изучения теплофизических характеристик образцов шоколада с различной рецептурой.

Из полученных данных следует (рисунки 12 и 13), что в зависимости от состава, присутствующей в образце шоколада жировой фракции, кривые плавления и перехода в твердое состояние при охлаждении, в ряде случаев заметно отличаются.

Таблица 3

Величины энтальпии плавления какао-масла, молочного жира и их смесей_

№ Наименование образца Скорость предварительного охлаждения образца,0К/мин Энтальпия плавления, Дж/г

1 Молочный жир (100%) 8 48,9 + 2,8

0,5 49,8 ± 2,3

2 Какао-масло (100%) 8 79,4 ± 3,7

0,5 80,5 ± 5,4

3 99% какао-масло 1% молочный жир 8 80,4 ± 5,3

0,5 92,4 ± 4,7

4 98% какао-масло 2% молочный жир 8 78,9 ± 4,2

0,5 94,0 ± 4,5

5 97% какао-масло 3% молочный жир 8 77,2 ± 3,7

0,5 97,5 ± 5,2

6 96% какао-масло 4% молочный жир 8 74,3 ± 3,4

0,5 87,8 ± 4,3

7 95% какао-масло 5% молочный жир 8 71,0 ±3,6

0,5 83,9 ± 4,4

Увеличение количества жировых компонентов, присутствующих в образце шоколада в дополнение к какао-маслу, приводит, в частности, к расширению зоны температур, в которой происходит переход образца из твердого в жидкое состояние (отверждение шоколада).

Использование в данном случае термина «отверждение» образца вместо понятия «кристаллизация» является более оправданным, так как в целом ряде экспериментов было показано, что кристаллизация многих органических веществ, т.е. процесс, связанный с построением их правильной пространственной кристаллической решетки, происходит с трудом, часто не полностью, с присутствием значительной остаточной доли жидкой фракции.

Были также подробно изучены теплоемкость и энтальпия фазовых переходов образцов шоколада с различной рецептурой. Экспериментально найденные значения энтальпии фазового перехода исследованных образцов шоколада сравнительно невелики и находятся в интервале 18 - 41 Дж/ г "К.

Рисунок 13. Сравнение кривых плавления образец №6 (темный шокалад) (скорость нагрева 4 С /мин) и охлаждения (скорость 8 °С /мин)

Такой эффект может приводить к плавлению шоколада, имеющего в своем составе заметную долю молочного жира, уже при сравнительно небольшом тепловом воздействии на него и снижать, таким образом, его устойчивость к жировому « поседению».

В работе на основе проведенных методом ДСК экспериментов были проанализированы основные причины возникновения и способы предотвращения сахарного и жирового «поседения» шоколада и шоколадных изделий, которые яатяются основной причиной ухудшения потребительских характеристик в процессе хранения.

В результате был сделан вывод, что подход к решению этой проблемы должен носить системный характер. Он должен предусматривать отбор сырья, удовлетворяющих ряду специальных требований; разработку и строгое соблюдение эффективных технологических режимов производства; внедрение усовершенствованных приемов хранения продукции с использованием низкотемпературных режимов хранения и новых видов упаковки.

4.2.4. Анализ кислотно-основных взаимодействий с целью оптимизации состава быстрорастворимых (шипучих) композиций для приготовления спортивных напитков.

В последнее время все большее количество продуктов спортивного питания вырабатывается в т.н. «шипучей» форме, когда для повышения скорости растворения в воде и соответственно усвоения организмом их активных составляющих они предварительно смешиваются с какой-либо газообразующей системой.

Принцип действия шипучих быстрорастворимых продуктов заключается в быстром высвобождении их активных компонентов в результате проведения реакции между твердой органической кислотой (лимонная, винная, адипиновая кислота) и пищевой содой (бикарбонатом натрия, А'аНСОз):

С6НцО, + п!\'аНСО,: = п Н,СО, + п \а„ С7/„„ Оу (3)

лимонная к-та сода угольная к-та и-замещенная

соль лимонной к-ты

В качестве одного из продуктов этой реакции образуется нестабильная угольная кислота, которая в растворе распадается на воду и углекислый газ по реакции (4):

Н2С03 = С02ач + СО2 + Н20 (4)

угольная к-та растворенный газообразный вода углекислый газ СО:

Так как растворимость углекислого газа в воде относительно невелика и составляет при 25°С и давлении 0,1 мПа (760 мм рт.ст.) 0,034 моль/л или 1,5 г/л, то значительная часть образовавшейся в результате реакции (4) углекислоты выделяется в газообразном виде.

Визуально это отражается образованием в растворе пузырьков газа, которые, выходя на поверхность, разрушаются, что сопровождается возникновением явления своеобразного «шипения» раствора. По этому звуковому эффекту эта группа продуктов и получила свое наименование «шипучие».

За счет выделения пузырьков газа такие продукты в воде быстро распадаются, что обеспечивает содержащимся в ней активным компонентам повышенную биодоступность.

При проектировании состава шипучих продуктов важным является вопрос о кислотности того раствора, который образуется после их растворения в воде.

Это имеет большое значение для протекания ряда физиологических процессов, связанных с пищеварением, усвоения в организме лекарственных форм, возможного воздействия такого раствора на состояние зубов, реакцию кожи при приеме газированных ванн и т.д.

На рисунке 14 представлен график изменения рН системы, состоящей из 0,05 моль/л (1% раствора) раствора лимонной кислоты и переменного количества бикарбоната натрия в зависимости от молярного соотношения соды по отношению к лимонной кислоте.

Выполненные расчеты показывают, что при росте молярного соотношения между содой и лимонной кислотой с 1:1 до 2:1, т.е. с 0,437 г соды на 1 г лимонной кислоты до примерно равного массового соотношения между этими компонентами происходит подъем рН

Рисунок 14. Значение рН раствора, состоящего из 0,05 моль/л (1% ) лимонной кислоты и переменного количества ЫаНСОз. в зависимости от молярного соотношения между компонентами

При этом практически вдвое увеличивается количество выделяющегося углекислого газа при взаимодействии шипучего продукта с водой. Этот факт будет способствовать более быстрому растворению шипучего продукта в воде и насыщению получающегося раствора углекислотой.

При дальнейшем увеличении массового соотношения между содой и водой происходит более медленный подъем значений рН получающегося в конечном итоге раствора (рисунок 14), так как рН чистого 0,05 моль/л раствора бикарбоната натрия составляет около 8,3.

Установлено, что использование в шипучих пищевых и лекарственных продуктах соды и лимонной кислоты в соотношении более 1,25 является нерациональным. Это связано с тем, что при значении рН близком к 6 и более в большинстве случаев будет происходить ухудшение органолептических свойств шипучего продукта, так как будет пропадать обычно присущая им потребительская характеристика, связанная с ощущением легкой «кислинки» и некоторой «колкости» вкуса.

Выявлено, что массовое соотношение между лимонной кислотой и содой в интервале от 1:0,7 до 1:1, что будет отвечать молярному соотношению между ними в диапазоне от 1:1,6 (рН

получаемого раствора около 4,5) до 1:2,3 (рН несколько более 5,8) является наиболее рациональным.

Увеличение или некоторое уменьшение доли соды в газогенерирующей системе шипучего продукта может быть оправданным в том случае, когда в качестве активных компонентов в нем используются вещества, обладающие отчетливо выраженными кислотными или основными свойствами.

Глава 5. Математическое моделирование н разработка обобщенной методики прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов

5.1. Разработка методики прогнозирования сроков годности пищевой продукции при постоянной температуре хранения

Одна из важных задач товароведения продовольственных товаров, связана с прогнозированием их допустимых сроков годности. Постановка этой задачи несколько упрощается, если будет известно, что процесс хранения продукции будет протекать при заранее известных условиях.

Для сокращения продолжительности экспериментальных исследований, результаты которых используются при разработке прогноза, было предложено проводить их при температуре, превышающей возможные ее значения в процессе реального хранения продукции.

Хранение при повышенных температурах позволяет значительно ускорить процесс «старения» пищевой продукции в результате возможной активации остаточной микробиологической и ферментативной активности, что приводит к нежелательным биохимическим и микробиологическим изменениям.

В качестве теоретической основы в данном случае были использованы фундаментальные принципы химической кинетики, в частности, уравнение Аррениуса, позволяющее описывать зависимость скорости химической реакции от температуры.

Методика прогнозирования допустимых сроков хранения продовольственных товаров была разработана на примере натуральных рыбных консервов. Благодаря тому, что она основана на использовании закономерностей, являющихся общими для любых пищевых систем, она является универсальной и может применяться для широкого круга пищевых продуктов, в том числе интенсивного спортивного питания.

При проведении экспериментальных исследований ускоренное старение образцов проводили при температурах 35, 45 и 55 °С с периодическим исследованием показателей качества и безопасности.

Обобщенная органолептическая оценка исследуемых образцов ()(т) проводилась дегустационной комиссией в составе не менее 5 человек. Органолептическую оценку проводили по четырем показателям: вкус (В), запах (3), консистенция (К) и внешний вид (ВН).

Дегустаторы сопоставляли свое мнение о вкусе, запахе, консистенции и внешнем виде каждого продукта со словесным описанием, приведенным в ИД, и формировали на этой основе количественную оценку по каждому показателю в баллах (по пятибалльной шкале).

По окончании дегустационной экспертизы проводили обработку полученных результатов, рассчитывая среднее арифметическое значение для данного образца по каждому показателю, и далее находили суммарную органолептическую оценку качества ()(т) в данный момент времени г.

Данную оценку рассчитывали с использованием коэффициентов значимости (весомости) отдельных частных показателей по формуле:

д(т) = 6 В(т) + 5 3(т) + 5 К(г) + 4 ВН(т) (5)

По мере увеличения срока хранения продукции ее потребительские характеристики заметным образом снижались. На основании этого было высказано предположение, что срок

годности анализируемой продукции может быть установлен на основе динамики ее дегустационных характеристик.

Проведение эксперимента прекращали при снижении органалептической оценки образца до 60 баллов.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 4 и в полулогарифмических координатах на рисунке 15.

Таблица 4

Органолоптическая оценка рыбных консервов (образец №1) в зависимости от температуры и

длительности их хранения

1=5 5иС 1=45"С 1=35"С

№ % сутки й<г О, % сутки /лге<г 0х) % сутки

1 0 90,9±0,9 4,510 0 90,9+0.9 4,5096 0 90,9±0.9 4,509

2 14 79,0±0,8 4.369 30 81,4±0,8 4,3994 30 90,1 ±0,8 4,501

3 30 82,9±0,8 4,418 45 81,3 ±0,8 4,3981 60 89,5±0.8 4,494

4 45 78,7±0,7 4,366 60 83,5+0,7 4,4248 90 80,9±0,8 4,393

5 60 81,2±0.8 4,397 90 84,4±0,8 4,4356 150 79,0±0,8 4,309

6 90 68,2±0,6 4,222 120 75,7±0,7 4,3268 195 75,4±0,7 4,323

*,= -0.00243; /«£>„=4,48 г =0,85 *,= -0.00105; /л£>„=4,48 г =0,75 ¿,= -0.00104; Ыдо=4,52 г =0,96

В таблице 15 г — коэффициент корреляции между зависимой переменной /л <2(т) и независимой переменной — временем хранения г.

Рисунок 15. Динамика органолептнческой оценки проду кции в зависимости от температуры и времени хранения (образец №1) 1- 55°С; 2- 45°С; 3-35°С Зависимость органолептнческой оценки исследованных образцов продукции ()х(т)) от времени хранения г может быть представлена в виде:

1п(0о - <2*(т)) = - к, т + (6),

где £?<, — исходное значение органолептическоП оценки продукции;

Qs - убыль показателя органолептнческой оценки продукции за время хранения г, кя - коэффициент скорости изменения (убывания) органолептнческой оценки продукции. На основе полученных экспериментальных данных далее может быть рассчитано уравнение линейной регрессии, связывающее натуральный логарифм текущего значения органолептнческой оценки и независимую переменную - время хранения т.

Найденные экспериментальным путем константы скорости реакции кч(Т) при различных температурах дают возможность далее найти чистовые постоянные, входящие в соответствующее уравнение Аррениуса. Результаты этих расчетов представлены в графической форме на рисунке 16.

1/ГКЮО

Рисунок 16. Определение постоянных коэффициентов уравнения Аррениуса для зависимости кч(Т) от температуры 1 - образец №1; 2—образец №2

В результате для коэффициента скорости реакции изменення органолептическнх показателей (образец №1) уравнение Аррениуса приобретает следующий вид:

/и кч = - 4.24 (1/Т) + 6.77 (7)

Найденные на основе обработки экспериментальных данных уравнение Аррениуса может быть далее использовано для нахождения значения константы скорости реакции при предполагаемой температуре хранения продукции. При этом необходимо обратить внимание на то, что справедливым это положение является только в границах того температурного интервала, при котором не происходит изменения механизма протекания принимаемых во внимание в данном случае химических реакций.

На основании полученных данных можно далее провести расчет срока годности продукции на основе анализа динамики ее органолептическнх характеристик в процессе хранения.

Например, для температуры хранения, равной 15°С он будет равен:

0..,» = (1п0„1ср,м-1п {?„,„)/(- к(15)) (8),

0™«- минимально допустимое значение органолегтгической оценки продукции;

к(15) - скорость изменения органолептической оценки продукции при 15°С.

Соответствующий расчет показывает, что для образца №1 срок годности будет составлять /133 суток или 3,1 года.

Определение срока годности по аналогичной методике по показателю содержания в продукции амино-аммиачного азота (таблица 5) позволило установить, что он для образца №1 будет составлять 1949 суток (5,34 года).

В целом, на основе проведенных экспериментов и их анализа можно сделать ряд выводов.

Выбор различных показателей качества данного вида продукции на практике будет практически всегда приводить к получению отличных друг от друга прогнозных оценок срока годности продукции. Такое положение естественным образом вытекает из того факта, что в основе динамики изменения тех или иных физико-химических характеристик пищевого продукта могут лежать различные по механизму протекания химические реакции.

Поэтому выбор показателей, по которым будет в дальнейшем осуществляться разработка прогноза срока годности пищевых продуктов, представляет собой важную задачу.

В качестве используемых индикаторов могут выступать, в том числе, характеристики, которые включены в нормативную документацию, например, типа стандартов предприятия или организации на производство и оборот данного вида продукции.

Таблица 5

Содержание аминоаммиачного азота в рыбных консервах (образецШ) в зависимости от

г = 55°С 1 = 45"С 35"С

№ % сутки Амино-аммиачный азот, мг/г Т. сутки Амино-аммиачный азот, мг/г % сутки Амино-аммиачиый азот, мг/г

1 0 91,9±0,5 0 91,9±0,5 0 91,9±0,5

2 14 95,9±0,5 30 93,6±0,6 30 94,5±0,6

3 30 108,4±0,8 45 96,8+0,7 60 93,7+0,7

4 45 114,9±0,9 60 94,9±0,8 90 96,9±0,8

5 60 116,9+1,1 90 112,8±1,1 150 103,4+0,9

6 90 134,4±1,5 120 114,9±1,2 195 115,8±1,1

К=0.47; С„=91,58 т =0,99 К=0.22; С„= 88,24 г =0,92 К=0.11; С„=89,42 г =0,94

Достоинством такого подхода является возможность заранее предотвратить или минимизировать потенциальные претензии будущих покупателей продукции при ее реализации после хранения.

В общем, подход к прогнозированию сроков хранения пищевых продуктов должен, очевидно, носить системный характер при оптимальном согласовании мнения экспертов и объективных лабораторных данных, полученных с помощью прямых экспериментальных измерений.

Таким образом, можно выделить следующие основные этапы реализации методики прогнозирования сроков хранения пищевых продуктов на базе результатов опытов, проводимых для сокращения времени их проведения, при повышенных температурах:

- определение конкретного объекта исследования;

- выбор критического показателя (показателей) качества (КПК), на основании динамики которого при хранении будет формироваться прогноз срока хранения;

- анализ предполагаемых химических реакций, лежащих в основе изменения выбранного КПК продукции в процессе ее хранения;

- обоснование типа уравнения формальной химической кинетики, которому будет соответствовать изменение выбранного КПК,

- выбор допустимого интервала повышенных температур, при котором будут проводиться экспериментальные исследования (осуществляется при соблюдении условия сохранения механизма химических реакций, аналогичных протекающим в процессе реального хранения данного вида продукции);

- проведение экспериментальных исследований с использованием достаточного для последующей статистической обработки количества параллельных образцов;

- математическая обработка результатов экспериментов (построение кинетической кривой изменения выбранного параметра во времени, нахождение численных параметров уравнения Аррениуса для определения влияния температуры на скорость протекания исследуемой реакции, расчет коэффициента скорости реакции при предполагаемой температуре хранения);

- выбор экспертным путем минимального (максимального) допустимого значения анализируемой характеристики качества;

- расчет на основе полученной информации допустимого срока годности данной партии продукции по выбранному показателю.

Использование разработанного метода ускоренного старения продовольственных товаров, основанного на их хранении при повышенных температурах, при условии строгого научного обоснования рамок и параметров его использования, позволяет значительно сократить время формирования прогноза допустимого срока хранения пищевой продукции и обеспечить его высокую надежность.

Возможность оценки остаточного срока годности товара может являться также надежной основой повышения объективности характеристики его потребительской стоимости в процессе хранения.

S.2. Обобщенная методика прогнозирования сроков хранения продукции при колебаниях температуры в процессе хранения

Определенным недостатком методики прогнозирования сроков хранения пищевой продукции, изложенной в предыдущем разделе, является используемое в ней предположение о сохранении постоянства температуры окружающей среды в процессе хранения.

Данные же практических измерений температуры в складских условиях, которые осущестатялись в течение нескольких лет в различных регионах РФ и которые в качестве примера представлены для региона Нижнее Поволжье на рисунке 17 находятся, к сожалению, в заметном противоречии со сделанным предположением.

Ввиду наличия отмеченных выше объективно существующих факторов, предложенная в предыдущем разделе методика требует внесения определенных уточнений, которые обеспечивали бы возможность учета влияния существенного варьирования температуры в процессе длительного хранения пищевой продукции.

В обобщенном виде используемое основное соотношение в интегральной форме может быть представлено в виде:

г

In б(г) = In 20 - ¡kq(r)dr , (9)

о

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 t,c

4

7 > ?г Г к >\.

• * 11 М 7 \ Г «1

• * J i 2 1 <М i 1 1

V i * f К 1» «-. f * 1 \

•W »7 >♦* *,j* i

v

12 24 36 48 60 72 8 t, месяц

Рисунок 17 . Температура окружающей среды на складе хранения пищевой продукции в климатических условиях нижнего Поволжья Точки - экспериментальные данные, кривая - рассчитана по формуле (10)с учетом численных значений параметров для данного региона.

В том случае, если температура окружающей среды в процессе хранения изменяется, оно предоставляет возможность в общем случае учесть колебания температуры на качество пищевых продуктов во время процесса их длительного хранения.

Для количественного решения поставленной задачи прогнозирования сроков хранения пищевой продукции с учетом колебаний температуры в процессе хранения необходимо однако

вначале найти адекватное аналитическое описание изменения температуры в складских условиях в зависимости от времени.

Выполненное нами математическое моделирование процесса реального изменен™ температуры окружающей среды во времени показало, что с хорошей точностью (относительная ошибка аппроксимации для всех данных была менее 11%) в качестве одной из наиболее простых функциональных зависимостей может быть использована функция, имеющая следующий вид:

t(j) = tcp+Asm(<p + aT) (10),

где !(т) - изменение температуры окружающей среды во времени;

г- время хранения продукции, месяцы;

tcp - среднее значение температуры окружающей среды в складских условиях во время хранения, "С;

А -величина максимального отклонения температуры окружающей среды от среднего значения, °С\

(р - сдвиг по времени от начала года, отвечающий достижению окружающей средой среднего значения температуры хранения, месяцы.

ОС - параметр, зависящий от периода колебания температуры.

С помощью выполненного нами математического моделирования с применением пакета MS Excel было установлено, что функция (10) с хорошей точностью (относительная ошибка аппроксимации для всех данных составляло менее 11%) может быть использована для количественного описания экспериментальных данных по изменению температуры окружающей среды во времени (рисунок 17) .

Значение к(г), входящее в подинтегральную часть выражения (9) может бьпъ тогда записано в виде:

/fc(r) = exp(S + /1/(273 + t(r)) (II)

Для расчета допустимого срока хранения продукции поэтому могут быть использовано исходное соотношение (9) в форме:

lng0-lneao„= ]yr)dr (12)

о

С математической точки зрения, соотношение (12) может рассматриваться в качестве интегрального уравнения, где в качестве неизвестного параметра выступает верхний предел интегрирования - Тупости-

Его нахождение может быть проведено, в частности, численными методами с заранее заданной точностью вычислений.

Практическое применение разработанной методики прогнозирования сроков длительного хранения пищевой продукции (срока годности) рассмотрено на основе конкретных примеров.

Методами математического моделирования был далее выполнен анализ влияния возможного варьирования температуры окружающей среды на допустимое срок годности пищевой продукции. Было установлено, что увеличение величины максимального отклонения температуры окружающей среды от среднего значения температуры хранения отрицательно влияет на расчетный срок годности в сторону его уменьшения.

Тем не менее, значительно более сильное воздействие на сроки хранения пищевой продукции оказывает средняя температура хранения (таблица 6)

Предложенная методика позволяет повысить надежность прогнозирования сроков хранения продукции, оптимизировать расходы, связанные с ее хранением и обеспечить сохранность ее необходимых потребительских характеристик.

Методика апробирована в Научно-исследовательском инстшуте проблем хранения Росрезерва и внедрена в ОАО «ТД «Биоснабсбыт».

Таблица 6

Зависимость времени хранения, рассчитанного по динамике органолептической оценки качества продукции (образец № 1) от среднего значения температуры хранения при

Л = 5°С;<р = 0,8;аг = 0,53._

С С 7 10 12 15 20 25 35 45 55

^годности ' месяцы 50,4 42,1 37,3 31,3 24,2 18,5 11,2 7,3 4,97

Проведенное в работе методом математического моделирования исследование позволило установить, что зависимость Ъодтсти от <хр,, представленная в таблице 6, может быть описаиа функцией вида (с относительно ошибкой аппроксимации менее 4%) (рисунок 18):

поднос™ =0,025-^-2,4.^+63,63 (13)

Рисунок 18. Зависимость допустимого срока хранения (месяцы) образца №1 от средней температуры хранения, °С).

Глава 6. Конструирование состава инновационных продуктов интенсивного спортивного питания и формирование их улучшенных потребительских характеристик

6.1. Разработка состава и оценка потребительских характеристик продукта интенсивного спортивного питания и контроля массы тела «ИдеалСтайл + Пребиотик»

Многие специализированные продукты питания, первоначально предназначавшиеся для роста спортивных достижений, в дальнейшем, находят свое применение для укрепления здоровья и повышения качества жизни широких слоев населения.

К этой группе относится и такой продукт интенсивного спортивного питания, как «ИдеалСтайл + Пребиотик», который проектировался вначале для улучшения процесса генерации биоэнергии в организме спортсменов в процессе длительных и интенсивных тренировок и соревнований и повышения на этой основе уровня их спортивных достижений, а также для ускорения процесса восстановления организма после перенесенных значительных физических нагрузок.

Основные компоненты, входящие в состав продукта «ИдеалСтайл + Пребиотик», представлены в таблице 7. В качестве одного из ключевых компонентов в «ИдеалСтайл + Пребиотик» выступает ¿-карнитин. В случае недостатка ¿-карнитина в оргашвме жирные кислоты, нуждающиеся в транспортировке в митохондрии для их «сгорания» и выработке биоэнергии могут вновь связываться с имеющимися молекулами глицерина с образованием молекул жиров, откладываемых в организме в виде подкожных жировых отложений.

С увеличением внутриклеточного содержания ¿-карнитина доля жирных кислот в общем потоке клеточного «топлива» возрастает, т.е. меньшее их количество остается неиспользованным.

Таблица 7

Состав ингредиентов продукта «ИдеалСтайл + Пребиотик» по ТУ 9197-002-95852214-09

№ Наименование компонента Содержание в одной таблетке, мг

1 Инулин 350±15,0

2 ¿-карнитин 100±5,0

3 ¿-тирозин 150+7,0

4 Экстракт зеленого чая 15±0,6

5 Микрокристаллическая целлюлоза 180+14

6 Стеарат кальция 5±0,4

Итого 800+40

В результате, с началом дополнительного поступления ¿-карнитина в организм может наблюдаться стойкая потеря накопившихся в нем жировых субстанций.

Содержание ¿-карнитина в одной таблетке продукта «ИдеалСтайл + Пребиотик» составляет 100 мг. Прием трех таблеток в сутки обеспечивает в результате 100% адекватного суточного потребления ¿-карнитина.

В состав «ИдеалСтайл + Пребиотик» входит также такая важная аминокислота, как ¿-тирозин. В спортивной практике ¿-тирозин используется для стимуляции деятельности головного мозга и центральной нервной системы. Он способствует снижению нервного переутомления, увеличивает способность к концентрации внимания, положительно воздействует на скоростные качества спортсменов.

В составе продукта «ИдеалСтайл + Пребиотик» ¿-тирозин помогает также избегать переедания, контролировать массу тела, угнетая лишний аппетит.

Интенсивный процесс биокисления жирных кислот в митохондриях клеток в присутствии ¿-карнитина при интенсивных физических нагрузках может приводить к определенным отрицательным последствиям. Они являются результатом образования в качестве побочных продуктов реакции окисления высокореакционных соединений, называемых свободными радикалами.

Ввиду своей очень высокой химической активности, они могут вызывать повреждение клеточных мембран и ряда других клеточных структур. Этот процесс рассматривается в качестве одной из основных причин старения организма и начала развития многочисленных видов заболеваний.

С целью борьбы с последствиями больших физических нагрузок и обеспечения эффективной защиты организма спортсменов в состав продукта «ИдеалСтайл + Пребиотик» включен экстракт зеленого чая.

Одним из главных составляющих этого экстракта (25% и более) является эпигаллокатехина галлат (сокращенно EGCG), входящий в группу катехинов. EGCG, являясь одним из сильнейших антиоксидантов, во многом нейтрализует действие свободных радикалов в тканях организма. Антиоксидантное действие EGCG оценивается примерно как в 200 раз более сильное, чем витамина Е. Оно обладает также способностью значительно укреплять иммунную систему.

С целью нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта в состав разрабатываемого продукта был введен такой компонент, как инулин, входящий в группу пребиотиков. Инулин может рассматриваться в качестве дополнительного элемента защиты организма, так как он, не полностью усвоенный в желудке и тонком кишечнике, выводит из

организма в сорбированном виде большое количество нежелательных для организма компонентов.

Технология производства продукта «ИдеалСтайл + Пребнотик», положенная в основу утвержденной технологической инструкции его производства, основана на предварительном смешивании исходных компонентов; последующем увлажнении полученной смеси; ее подсушивании на воздухе в течение 1,5 часов; грануляции продукта с дальнейшим высушиванием в сушильном помещении при температуре 60-70"С до остаточной влажности 4,0-5,0%, просеивании гранулята через сито размером 1,0-2,5 мм и окончательном таблетировании на таблетпрессе.

На продукт интенсивного спортивного питания и контроля массы тела «ИдеалСтайл + Пребиотик» был разработан и утвержден пакет необходимой нормативной документации, в том числе технологическая инструкция по производству и технические условия (ТУ 9197-00295852214-09). На пего получено положительное экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора № 10-2 ФЦ/2528 от 03.06.09.

На основании представленных документов Роспотребнадзором было принято решение о государственной регистрации продукта, о чем выдано свидетельство о регистрации -77.99.23.3.У.7340.7.09 от 31.07.2009.

По отзывам потребителей, содержащиеся в составе продукта ингредиенты хорошо дополняют друг друга, что значительно увеличивает его эффективность в качестве средства контроля массы тела и борьбы с ожирением по сравнению с известными аналогами.

Продукт положительно влияет на повышение спортивной и общей работоспособности организма, увеличивает его выносливость, в том числе в условиях экстремальных ситуаций.

6.2. Продукт спортивного питания с антикатаболнчсским и восстановительным воздействием «Бно Фактор ВСАА»

Спортсмены, а также люди, чья трудовая деятельность сопряжена с повышенными физическими нагрузками, постоянно уделяют значительное внимание способам повышения своей физической работоспособности.

Повышенный интерес при этом вызывает возможность оказывать положительное направленное воздействие на увеличение мышечной массы, силовой и скоростной потенциал, длительное поддержание общего тонуса и работоспособности на основе использования известных и вновь открываемых современной наукой функциональных пищевых ингредиентов.

Так, было выявлено, а впоследствии подтверждено, положительное воздействие, оказываемое при повышенных физических и эмоциональных нагрузках на организм спортсменов, дополнительного потребления ими аминокислот с разветвленной углеродной цепью (группа ВСАА).

Дополнительный прием аминокислот данной группы позволяет контролировать мышечную массу тела, предотвращать ее потерю, увеличивать выносливость организма во время длительных и интенсивных физических нагрузок. В конечном итоге, их использование позволяет достичь значительного прогресса в качестве спортивной подготовки.

В работе иа основе этих аминокислот, используемых в качестве одного из ключевых компонентов, был разработан продукт интенсивного спортивного питания - «Био Фактор ВСАА». Основная функциональная направленность данного продукта связана с сохранением и увеличением мышечной массы спортсменов и ускорением процесса восстановления их организма после интенсивных физических нагрузок.

Данные по составу продукта «Био Фактор ВСАА» в соответствии с разработанными техническими условиями (ТУ 9197-001-95852214-09) в расчете на одну таблетку массой 1000 мг, представлены в таблице 8.

Установлено, что мышечные белки человека состоят почти на треть из аминокислот с разветвленной боковой цепью. В связи с этим аминокислоты группы ВСАА способны оказывать первостепенное влияние на увеличение физических возможностей спортсменов, обладая при этом общеукрепляющим и восстанавливающим воздействием на работу всего организма.

Аминокислоты ВС А А реализуют свойства мощного природного и безопасного анаболического средства, т.е. являются веществами, значительно усиливающими процесс синтеза белка и мышечных тканей в организме.

Таблица 8

Количественный состав продукта интенсивного питания «Био Фактор ВСАА» в расчете _одну таблетку массой 1000 мг_

№ Наименование компонента Содержание в одной таблетке, мг

1 ¿-Лейцин 350+17

2 ¿-Изолейцин 170+8

3 ¿-Валин 180±9

4 ¿-Орнитин 50±4

5 Инулин 170+8

6 Микрокристаллическая целлюлоза 80+5

Итого 1000+50

При приеме дополнительных количеств аминокислот ВСАА организм естественным образом переключается в анаболическое состояние и начинает интенсифицировать процесс синтеза белка, приводящее к наращиванию мышечной массы.

Дополнительный прием аминокислот данной группы позволяет контролировать мышечную массу тела, предотвращать ее потерю, увеличивать выносливость организма во время длительных и интенсивных физических нагрузок. В конечном итоге, их использование позволяет достичь значительного прогресса в качестве спортивной подготовки.

В процессе интенсивного физического труда и спортивных тренировок в плазме крови может происходить накопление дополнительных количеств аммиака, обладающего токсическим действием для организма. С целью нейтрализации его действия в состав продукта «Био Фактор ВСАА» была включена аминокислота - ¿-орнитин.

Это связано с тем, что ¿-орнитин играет важную роль в цикле Кребса, способствуя детоксикации аммиака и препятствуя его нежелательному накоплению в организме, ¿-орнитин является одним из ключевых участников процесса преобразования его в нетоксичный продукт -мочевину, которая затем выводится через почки.

В качестве дополнительного средства защиты оршизма при интенсивных физических нагрузках выступает и находящийся в составе продукта «Био Фактор ВСАА» инулин. Инулин - это высокомолекулярный фруктозан, состоящий из 34-35 остатков фруктозы, связанных бета-глнкозидной связью. Фруктоолигосахариды в кишечнике служат питательной средой для размножения бифидумбактерий и лактобактерий, что в значительной степени повышает уровень их приживаемости.

Формула «Био Фактор ВСАА», содержащая в своем составе природные растворимые пищевые волокна, необходимые организму для нормальной жизнедеятельности, способствует выработке дружественной микрофлоры в организме (пребиотический эффект).

В целом, специально подобранный состав ингредиентов в продукте «Био Фактор ВСАА» обладает синергетизмом по отношению друг к другу, что значительно повышает его эффективность по отношению к существующим аналогам.

Рекомендуемый уровень потребления продукта «Био Фактор ВСАА» для взрослых -это 2-4 таблетки в день во время еды. Продолжительность приема 1 месяц.

Наибольшую эффективность от приема «Био Фактор ВСАА», как показал накопленный опыт его применения, достигается при его приеме за 20-30 до и через 20-40 минут повторно после повышенных физических и психо-эмоциональных нагрузок.

Роспотребнадзором на основе проведенных испытаний и экспертных заключений было принято решение о государственной регистрации продукта «Био Фактор ВСАА», о чем выдано свидетельство о регистрации - 77.99.23.3.У.7415.7.09 от 31.07.2009.

В 2011 г. регистрация продукта «Био Фактор ВСАА» была проведена в рамках Таможенного Союза Республики Беларусь, Республики Казахстан и Российской Федерации (Свидетельство о госрегистрации № Ки 77 99 11 003 Е. 035121. 07.11 от 07.07.2011 г.).

Опыт, накопленный за время производства и реализации продукта «Био Фактор ВСАА», показал, что он эффективно способствует увеличению прироста мышечных волокон и ускорению нарастания общей мышечной массы спортсменов. Он может применяться также в курсах восстановления после операций и спортивных травм.

6.3. «Карпитин Пауэр 3200» - новый специализированный напиток для фитнеса и спорта В составе разработанного специализированного напитка «Карнитин Пауэр 3200», предназначенного для спортсменов, испытывающих длительные и интенсивные физические нагрузки, в качестве одного из основных функциональных компонентов присутствует ¿- карнитин.

Концентрация его в напитке составляет 12,8+0,6 г/100 мл. Потребление «Карнитин Пауэр 3200», в рекомендуемом количестве, равном 6,25+0,30 мл/сутки, обеспечивает 100% разрешенного в настоящее максимального суточного потребления ¿-карнитина (900 мг/сутки) вместе с пищевыми продуктами.

В современном спорте, как известно, помимо физической силы и выносливости, большое значение имеет быстрота ментальной и физической реакции. С целью улучшения этих показателей у спортсменов в состав напитка «Карнитин пауэр 3200» был включен ряд компонентов, физиологический эффект воздействия которых связан с процессами, происходящими в нервных тканях организма.

Одним из этих компонентов является холин. Холин играет важную роль в функционировании нервной системы, являясь предшествешшком нейромедиатора -ацетилхолипа, который относится к числу важнейших передатчиков нервных импульсов. Без достаточного количества холина нервная система не может функционировать нормально, в том числе, еще и потому, что защитные миелиновые оболочки нейронов начинают разрушаться, и нервы становятся оголенными в буквальном смысле этого слова.

Содержание холина в напитке «Карнитин паузр 3200» в виде битартрата составляет 6,0+0,30 г/100 мл, что покрывает около 40 % адекватного уровня его потребления при приеме одной порции напитка (6,25±0,30 мл).

Дополнительное потребление инозита, входящего в состав «Карнитин пауэр 3200» за счет ряда физиологических механизмов позволяет достигать общего снижения нервозности и раздражительности. Он также предупреждает нарушение остроты зрения, что является немаловажным достоинством для многих видов спорта. Содержание инозита в напитке «Карнитин пауэр 3200» в количестве 1,2+0,20 г/100 мл позволяет обеспечить 15% адекватной нормы его приема при потреблении одной порции напитка в сутки.

В состав разработанного напитка входят также витамин Вц и аминокислота ¿-тирозин.

¿-тирозин служит также предшественником ряда нейромедиаторов - веществ, которые помимо обеспечения процесса передачи нервных импульсов, вызывают активацию психики, обеспечивают ясность и остроту мышления, создают приподнятое настроение, формируют оптимистический взгляд на мир и т.д.

В составе напитка «Карнитин пауэр 3200», наряду с основными компонентами, формирующими его функциональную направленность, присутствуют также некоторые другие ингредиенты, выполняющие вспомогательную роль.

Так, небольшие количества, ксилита (0,08+0,10 г) и сукралозы (0,018+0,001 г) в расчете на 100 мл принимают участие в формировании вкуса напитка. Применение лимонной кислоты в количестве 0,2±0,005 г и цитрата натрия также в количестве 0,2±0,005 г на 100 мл напитка позволяет достичь стабилизации кислотно-основных характеристик отдельных компонентов,

присутствующих в напитке «Карнитин пауэр 3200», и создать необходимое значение его рН, находящееся в интервале от 4,5 до 7,0.

Напиток «Карнитин пауэр 3200», может выпускаться со вкусом лимона-лайма, грейпфрута, апельсина-маракуйя, киви, тархуна, граната, клубничного мохито и рядом других. С целью создания ощущения полноты и завершенности вкусо-ароматического впечатления от напитка, его цвет в соответствие с пожеланиями потребителей спроектирован в диапазоне от желтого до желто-коричневого.

В качестве компонента, создающего требуемое значение вязкости напитка, был использован глицерин, Это натуральный и участвующий в формировании сладкого вкуса пищевых продуктов компонент. Его содержание в напитке составляет 3+0,50 г/100 мл, что меньше его обычного суточного потребления с пищей в качестве составной части жиров.

На разработанный специализированный напиток для фитнеса и спорта «Карнитин пауэр 3200» был разработан и утвержден пакет необходимой нормативной документации: технологическая инструкция по производству (ТИ-007-95852214-12) и технические условия на продукцию (ТУ 9197-007-95852214-12). На напиток получено положительное экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора № 10-2ФЦ/1594 от 18.04.12. На основании представленных документов Роспотребнадзором было принято решение о государственной регистрации данного продукта, о чем выдано свидетельство о регистрации- 1Ш. 77.99.11 0ОЗ.Е.ОО87О6.О6.12 от04.06.2012.

Напиток «Карнитин Пауэр 3200», упакованный в полимерные флаконы с рисками, рекомендуется принимать по 1/4 флакона объемом 25 мл (6,25±0,30 мл) во время еды, желательно не позже, чем за 1,5-2 часа до тренировки. Продолжительность приема -4-6 недель.

Апробация напитка «Карнитин Пауэр 3200» была проведена на стадии производства его опытной партии. Напиток был включен в рацион питания группы спортсменов, занимающихся тяжелой атлетикой и бодибилдингом. Напиток принимался спортсменами за два часа до начала интенсивной тренировки.

По результатам испытаний, проводившихся в течение месяца, было сделано заключение, что прием специализированного напитка «Карнитин Пауэр 3200» в дополнение к базовому рациону питания, позволяет продлевать длительность тренировок, повышать их интенсивность и эффективность, улучшать концентрацию и устойчивость внимания, а также способствует созданию у спортсменов благоприятного эмоционально-волевого настроя в тренировочный и соревновательный периоды.

6.4. Быстрорастворимая таблетированиая композиция для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст»

Все процессы обмена веществ, включая усвоение пищи, в организме человека протекают всегда в водных растворах. Поэтому в тех случаях, когда по тем или иным причинам необходимо ускорить этот процесс, предпочтение отдается пищевым продуктам, потребляемым в жидком виде.

Не случайно, поэтому, что все большую популярность среди спортсменов приобретают в настоящее время специализированные спортивные напитки. Однако потребление готовых спортивных напитков сопряжено с рядом неудобств, связанных, в первую очередь, с необходимостью использования их больших объемов, что становится затруднительным при организации тренировок и соревнований, а также во время обычных частых переездов.

Поэтому перспективным для приготовления спортивных напитков многие спортсмены считают самостоятельное использование специально разработанных композиций, выпускаемых производителями в виде сухих сыпучих порошков. Перед приготовлением напитка определенное количество используемой сухой смеси дозируется, а затем проводится ее смешивание с необходимым количеством воды при интенсивном перемешивании.

Несомнеш!ым преимуществом в таких случаях будет обладать способ выпуска используемой для приготовления напитка сухой композиции с дополнительным включением в ее состав газообразующей системы. Последняя обычно состоит из твердой органической кислоты, например, лимонной и бикарбоната натрия. Наличие в составе композиции

газообразующей системы позволяет обходиться без использования внешнего перемешивания, а также сократить время приготовления нагаггка.

Целью данного раздела работы было создание состава быстрорастворимых таблеток для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст», предназначенного для комплексной подготовки организма спортсменов к длительным и интенсивным физическим и психологическим нагрузкам в качестве предтренировочного комплекса.

Для производства таблеток компоненты используют в соотношениях, представленных в таблице 9.

Выбор отдельных ингредиентов для включения в состав разработанной быстрорастворимой композиции, их сочетаний и относительных количеств был направлен на улучшение естественных адаптационных возможностей организма спортсменов и обусловленное этим повышение биохимического и биомеханического потенциала их органов и тканей.

1-карнитин повышает выработку биоэнергии организмом и, тем самым, улучшает работоспособность, увеличивая физическую выносливость; поддерживает работу сердца в период повышенных физических нагрузок. Холин обладает успокаивающим действием и может предотвращать возникновение депрессивных состояний, что является важным фактором для многих спортсменов в период ответственных соревнований. Инозит улучшает передачу нервных сигналов, способствует улучшению концентрации внимания и способностей к запоминанию.

Включенный в состав продукта карнозин является нейропеггтидом - регулятором поведенческих реакций, способствующих обучению и повышающих адаптацию клеток и тканей к неблагоприятным условиям внешней среды. Прием карнозина до соревнований позволяет также снять излишнюю психо-эмоциональную возбудимость, повышает уверенность спортсмена в себе.

Включение в состав для приготовления напитка витаминов позволяет сделать физиологическое воздействие на организм спортсменов комплексным и сбалансированным.

Используемая в составе продукта вкусо-ароматическая добавка позволяет создавать напитку привлекательные сенсорные характеристики и разнообразный аромат - апельсина, вишни, дыни, яблока или лесных ягод.

Для сокращения времени приготовления напитка в состав таблетировашюй сухой смеси включена газообразующая система, состоящая из твердой лимонной кислоты и бикарбоната натрия. При контакте с водой эти компоненты начинают энергично взаимодействовать между собой с образованием и выделением пузырьков углекислого газа.

Это приводит к ускоренному распаду таблетки при приготовлении напитка с высвобождением ее активных ингредиентов, приводящее к получению прозрачного раствора без применения дополнительного перемешивания в течение не более 120-150 сек. Выделение углекислого газа в процессе приготовления напитка способствует также созданию его активного, приятного, «колющего» вкуса.

Состав разработаш!ых быстрорастворимых таблеток для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» характеризуется синергетичностью действия отдельных компонентов и сведением до минимума побочных явлений и негативного влияния взаимодействия компонентов между собой.

На разработанные быстрорастворимые таблетки для приготовления спортивного напитка «ГЕОН ФОР Фаст» был разработан и утвержден пакет необходимой нормативной документации: технологическая инструкция по производству к ТУ и технические условия на продукцию (ТУ 9355-060-42513541-11). На напиток получено положительное экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора № 10-2ФЦ/6104 от 06.12.11. На основании представленных документов Роспотребнадзором было принято решение о государственной регистрации данного продукта № ШЛ 77.99.11.003.Е.003433.01.12 от 26.01.2012.

Напиток «ГЕОН Фор Фаст», увеличивает физическую работоспособность людей, ведущих активный образ жизни и занимающихся фитнесом и спортом, повышает их психоэмоциональную устойчивость, обеспечивает эффективную защиту организма и ускорение процесса его восстановления после перенесенных интенсивных физических и психологических нагрузок.

Таблица 9

Основные компоненты, входящие в состав быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст»

по ТУ 9355-060-42513541-11

Компонент Содержание в составе для получения таблеток, мае. % Количество в таблетке, мг

Ь-карнитин 11,5+0,5 460±20

Холин В< 4,00±0,04 160±1,6

Инозит Вв 2,50±0,02 100+0,8

Карнозин 1,20+0,06 48+2,4

Аскорбиновая кислота 2,25±0,02 90±0,8

Никотинамид 0,27±0,002 10,8+0,08

Кальция О-пантотснат 0,08+0,002 3,2+0,08

Витамин В6 0,05±0,0001 2,0±0,004

Глюкоза 36,0±5,4 1440±216

Лимонная кислота 21,0±2,1 840±84

Натрия бикарбонат 16,0±1,5 640+60

Сорбит 2,40±0,2 96±8

Сукралоза 0,85±0,004 34+0,16

Ароматизатор апельсиновый 1,90±0,1 76+4

Итого 100,00±6 4000±240

Время растворения таблетки, сек 140±10

Разработанные и представленные в предыдущих разделах главы 6 продукты интенсивного питания производятся в промышленных масштабах и реализуются через специализированные торговые сети и аптечные организации.

6.5. Разработка способа производства сахара для спортсменов, обогащенного минеральными нутриентамн

В процессе промышленного производства сахара многие минеральные вещества, содержащиеся в исходном сельскохозяйственном сырье для его производства - сахарном тростнике и сахарной свекле, удаляются из него на различных технологических стадиях очистки сахарных соков и сиропов, а также в процессе кристаллизации сахара. В результате используемый в качестве продукта питания сахар оказывается значительно обедненным по содержанию многих важных минеральных нутриентов.

Вместе с тем, несмотря на относительно небольшой требующийся ежесуточный объем их потребления, потребность в них организма человека, и, в особенности, спортсменов и людей, занятых интенсивным физическим трудом, является весьма высокой.

Сахар входит в качестве ценного элемента питания в ежесуточный рацион многих спортсменов. Он необходим для адекватного покрытия быстрых энергетических потребностей их организма и, в особенности, для обеспечения эффективного функционирования це1ггральной нервной системы.

Ежесуточное потребление сахара, в соответствие с разработанными нормативами рационального питания должно составлять от 60 г/сутки для женщин и до 80 г/сутки для мужчин, с учетом всех возможных его источников в потребляемых пищевых продуктах.

В работе была поставлена задача получения сахара, обогащенного рядом минеральных нутриентов и предназначенного для использования в качестве специализированного продукта спортивного питания или его компонента.

Для получения сахара, обогащенного минеральными микронутриентами, предложено использовать оттек первой ступени промышленной кристаллизации сахара, получаемый при промывке кристаллов первой кристаллизации водой в центрифугах. Указанную промывку проводят после отделения основной массы межкристального оттека утфеля первой кристаллизации. Затем в сборник, в котором собирают оттек первой кристаллизации, вводят обогащающие минеральные компоненты и далее осуществляют процесс кристаллизации сахара из полученного раствора.

Полученный таким образом сахар включает содержание минеральных нутриентов в расчете на 100 г продукта, представленное в таблице 10.

Это соответствует 80-100% адекватной суточной нормы потребления этих микронутриентов с пищей при приеме 25 г обогащенного сахара в сутки.

Указанное количество меньше приведенных выше норм рационального потребления сахара, но вместе с тем, обеспечивает создание в организме необходимых уровней содержания минеральных микронутриентов, с целью подготовки организма спортсменов к длительным и интенсивным физическим и психологическим нагрузкам. Предполагается, что остальное требуемое количество сахара потребляется в составе других продуктов питания.

В соответствии с предложенным способом получения, содержащиеся в составе сахара с повышенными потребительскими характеристиками минеральные микронутриенты находятся внутри его кристаллической решетки, что предотвращает изменение их химического состояния в результате контакта с окружающей средой в процессе хранения продукта. Это обеспечивает, в частности, сохранение высокого уровня их биодосту пности.

Минеральные микронутриенты оказываются равномерно распределенными по объему получаемого в кристаллической форме сахара, что облегчает его дозирование и использование в качестве проду кта спортивного питания или его компонента.

Систематическое потребление сахара, обогащенного минеральными микронутриентами людьми, активно вовлеченными занятиями фитнесом и спортом, а также занятыми тяжелым физическим трудом, позволяет обеспечить необходимый уровень содержания этих микроэлементов в организме.

Таблица 10

Содержание минеральных микрокомпонентов в обогащенном сахаре, полученном с __помощью кристаллизации_

Микрокомпонент Содержание в 100 г сахара, обогащенного микроэлементами, .иг Удовлетворение адекватной суточной потребности ( %) при потреблении 25 г обогащенного микроэлементами сахара в сутки

Железо (Fe) 50+5 80-98

Цинк (7.п) 44±4 83-100

Марганец (ЛIn) 12±2 79-100

Медь (Си) 3,4±0,3 75-95

Селен (Se) 0,2±0,02 82-95

Хром (Cr) 0,18±0,15 85-95

Фтор (F) 14+1,5 75-94

Это позволяет защитить их организм от возможных нежелательных последствий интенсивных физических и психологических нагрузок, обеспечить процесс нормального его восстановления, сохранить на долгое время хорошую спортивную и физическую форму и предотвратить процесс преждевременного старения.

6.6. Шоколад для спортивного питания «Шокоспорт».

Задача, на решение которой была направлена данная разработка, заключалась в создании продукта специализированного питания для спортсменов и людей, постоянно испытывающих высокие физические нагрузки, и предназначенного для эффективной компенсации их энергетических затрат, увеличения скоростно-силового потенциала организма и интенсификации процесса его восстановления после объемных тренировок или соревнований.

С этой целью был разработан состав шоколада, обогащенного полезными для организма спортсменов биологически активными компонентами, обладающими необходимыми функциональными характеристиками.

Один из рекомендуемых составов шоколада для спортивного питания «Шокоспорт»,

представлен в таблице 11.

Углеводная составляющая в рецептуре шоколада «Шокоспорг» представлена инновационным пищевым продуктом - изомальтулозой.

Этот нутриент, имеющий природное происхождение (встречается в меде и сахарном тростнике), как и традиционно используемая для приготовления шоколада сахароза, относится к дисахаридам и также, как и сахароза, состоит из фрагментов молекул глюкозы и фруктозы. В молекуле изомальтулозы эти простые сахара соединены, однако, другим типом химической связи, что во многом определяет отличные от сахарозы физико-химические и нутриологические характеристики этого вещества.

Основное различие между изомальтулозой и сахарозой, с позиций нутрициологии, заключается в том, что химическая связь, существующая в молекуле изомальтулозы между фрагментами глюкозы и фруктозы, является намного более стойкой к реакции гидролиза, по сравнению с аналогичной связью в молекуле сахарозы.

Важным физиологическим следствием процесса замедленного гидролиза изомальтулозы является снижение гликемического и инсулинового отклика организма при ее потреблении. Гликемический индекс изомальтулозы является намного меньшим, чем для сахарозы, у которой он находится в диапазоне 75-78. Гликемический индекс изомальтулозы, в зависимости от условий ее потребления, оценивается, как находящийся в интервале от 11 до 32.

В результате изомальтулоза может являться длительным источником биоэнергии в организме спортсмена или человека, занятого тяжелым физическим трудом, обеспечивая ему высокую физическую выносливость в процессе длительных и шггенсивных физических нагрузок.

Таблица 11

Основные компоненты, входящие в состав шоколада «Шокоспорт»

Компонент шоколада Содержание в рецептуре, мае. % Потребляемое количество при ежесуточном приеме 50 г продукта, г

Какао тертое 29,0±2,2 14,5±1,1

Какао масло в свободном виде 12,0±1,0 6,0+0,5

Изомальтулоза 47±4,0 23,5±2,0

Концентрат молочной сыворотки 9,8±0,6 4,9±0,3

£-карнитин 0,5+0,05 250±25 мг (84 % адекватной суточной нормы)

Креатин 1,7±0,1 850150 мг (90,0 % адекватной суточной нормы)

Физические нагрузки существенно увеличивают потребность организма спортсменов в белке. Он необходим, прежде всего, для обеспечения процесса роста мышечной массы и восстановления структуры мышечных волокон, существенная доля которых оказывается поврежденной после интенсивных физических нагрузок.

В составе шоколада «Шокоспорт» белковая составляющая представлена натуральным полноценным белком - концентратом сывороточного белка. Сывороточный белок обладает высокими биологическими качествами, связанными с тем, что он легче и быстрее других источников белка усваивается организмом человека, незамедлительно обеспечивая, например, процесс восстановления мышечной ткани.

Мощный энергетический потенциал шоколада «Шокоспорт», обусловленный, в том числе, присутствием в его составе значительной доли полезного растительного жира в виде какао-масла, может быть реализован однако только при обеспечении условий его эффективного усвоения для целей генерации биоэнергии в организме.

Одной из важных предпосылок для решения этой задачи является присутствие в разработанном продукте ¿-карнитина. Физиологическая значимость этого биологически активного соединения заключается в том, что с его помощью осуществляется транспорт жирных кислот, образующихся после ферментативного расщепления жиров в процессе пищеварения, в митохондрии клеток, где в процессе их окисления они становятся источником биоэнергии.

Наличие /--карнитина в составе шоколада «Шокоспорт» обеспечивает организму спортсмена после его потребления длительный и эффективный приток биоэнергии за счет энергетически самого значимого ее источника — жиров.

В целом ряде видов спорта для успешных выступлений, однако, наряду с обладанием спортивной работоспособностью, решающим фактором оказывается способность организма развивать максимальные усилия в ограниченный промежуток времени.

Входящий в состав шоколада «Шокоспорт» креатин предназначен для повышения скорости и мощности физических усилий с участием базовой в этом случае энергетической системы на основе аденозинтрифосфата. Наличие креатина в составе шоколада «Шокоспорт» дает возможность добиваться повышения спортивных показателей во «взрывных» видах спорта, характеризующихся наличием кратковременных, но очень интенсивных физических нагрузок.

Предложенная рецептурная композиция шоколада «Шокоспорт», в целом, характеризуется сбалансированным характером по содержанию жирового, белкового и углеводного компонентов, а также по составу, количественному содержанию и соотношению необходимых организму спортсменов и людей, занятых тяжелым физическим трудом, биологически активных компонентов.

Шоколад «Шокоспорт» рекомендуется использовать в качестве предтренировочного комплекса. Его целесообразно принимать за 1,5-2 часа перед интенсивной тренировкой или соревнованием. Потребление шоколада «Шокоспорт» до физической нагрузки позволяет создать в организме у спортсменов, существенный, при этом легко доступный энергетический запас.

Прием шоколада «Шокоспорт», делает, кроме того, возможным мобилизацию предельной концентрации физических и волевых усилий спортсменов, необходимую для достижения желаемого спортивного результата в критические моменты тренировок и соревнований.

Набор нутриентов, содержащихся в составе заявляемого продукта, позволяет также достичь быстрого и эффективного восстановления организма после перенесенных физических нагрузок.

Основные выводы

1. Показана перспективность использования товароведных понятий полезности и качества в их современном понимании для проектирования потребительских характеристик продуктов интенсивного спортивного питания

2. Разработаны теоретические основы и предложены варианты товароведной классификации продуктов спортивного питания для их использования при решении задач, связанных с практическим товароведением этой группы товаров.

3. Путем проведения опросов в разных регионах РФ с помощью специально разработанной анкеты выявлены основные особенности потребительских предпочтений и потребительского поведения на рынке спортивного питания РФ, с целью определения основных стратегических ориентиров его дальнейшего развития.

4. Разработана система комплексной товароведной оценки потребительских характеристик сахара в качестве сырьевого компонента для производства продуктов спортивного питания. Она может использоваться в качестве основы при формировании логистической и технологической политики на предприятиях. Система внедрена в рамках холдинга ОАО «Объединенные кондитеры».

5. С целью использования продуктов пчеловодства в качестве источника биологически активных компонентов в продуктах интенсивного спортивного питания разработана технология получения натурального пчелиного меда в форме сыпучего порошкообразного продукта с обеспечением полного сохранения его уникальной биологической активности.

6. Разработан способ получения какао-масла с повышенными потребительскими характеристиками для его использования в качестве компонента спортивного питания, в фармацевтической промышленности, а также для производства на его основе пищевой продукции, отличающейся высокими вкусовыми достоинствами.

7. На основе проведенных исследований теплофизических свойств какао-масла и шоколада методом дифференциальной сканирующей калориметрии разработаны рекомендации по предотвращению снижения потребительских свойств продуктов на основе какао-масла в процессе их длительного хранения. Предложены способы, увеличивающие сроки хранения продукции.

8. Методом математического моделирования и экспериментальным путем проведено исследование кислотно-основиых взаимодействий, происходящих при растворении продуктов спортивного питания, использующих в своем составе газообразующую систему, и предложены рациональные соотношения компонентов для получения продуктов с высокими потребительскими характеристиками.

9. Разработана методика прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов на основе математического моделирования и применения экспериментальных методов их ускоренного «старения». Методика позволяет повысить надежность результатов разработки прогноза срока годности продукции с обеспечением сохранения ее требуемых потребительских характеристик. Ее использование 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.

10. Разработаны и прошли государственную регистрацию в системе Роспотребнадзора продукты интенсивного спортивного питания в таблетированной форме - «ИдеалСтайл + Пребиотик» - для контроля массы тела, «Био Фактор ВСАА» - продукт спортивного питания с антикатаболическим и восстановительным воздействием для спорта, фитнеса. Организован промышленный выпуск продукции и ее реализация в специализированных торговых сетях.

11. Разработаны и прошли государственную регистрацию в системые Роспотребнадзора продукты интенсивного спортивного питания в виде: напитка - «Карнитин Пауэр 3200» -специализированный предтренировочный спортивный напиток; быстрорастворимая таблетированная композиция для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст».

Продукты выпускаются на промышленных предприятиях и реализуются в специализированных предприятиях торговли.

12. Разработан способ получения сахара, обогащенного минеральными компонентами, предназначенный для включения в рацион питания спортсменов. Систематическое потребление сахара, обогащенного минеральными микронутриентами, спортсменами и людьми, активно вовлеченными занятиями фитнесом и спортом, а также занятыми тяжелым физическим трудом, позволяет обеспечить необходимый уровень содержания этих микроэлементов в организме.

13. Разработан способ приготовления шоколада, используемого в качестве продукта специализированного питания для спортсменов. Прием шоколада «Шокоспорт», делает возможным мобилизацию предельной концентрации физических и волевых усилий спортсменов, необходимую для достижения желаемого спортивного результата в критические моменты тренировок и соревнований.

14. Использование разработанных продуктов интенсивного спортивного питания, в соответствии с отзывами потребителей, позволяет активизировать и ускорять процесс формирования мышечной ткани, приводить к снижению уровня жировой прослойки в мышцах, повышать способность организма выдерживать длительные физические нагрузки в аэробных условиях, а также интенсифицировать процесс восстановления организма после продолжительных и интенсивных физических нагрузок.

Осповное содержание диссертации изложено в следующих работах

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Славянский A.A. Сахар-песок как сырье для производства карамели / А.А.Славянский, С.В.Штерман, З.Г.Скобельская // Кондитерское производство. - 2001.-Ni 1. - С. 14-16.

2. Штерман C.B. Пенение и и пути его устранения в производстве карамели /С.В.Штерман, А.А.Славянский, Г.А.Вовк // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 7.-С. 17-20.

3. Штерман C.B. Скорость растворения сахара-песка - важный показатель его

качества при производстве карамели / С.В.Штерман, А.А.Славянский, Г.А Вовк // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 9. - С.25-26.

4. Штерман С.В.Влияние некоторых компонентов карамельного производства на скорость кристаллизации сахарозы / С.В.Штерман // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 12.-С.26-30.

5. Штерман C.B. Уравнение для расчета вязкости концентрированных сахарных растворов / С.В.Штерман, А.Н.Филиппов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. - № 2. - С.27-29.

6. Штерман C.B. Расчет вязкости концентрированных продуктов карамельного производства / С.В.Штерман, А.Н.Филиппов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2002. - № 3. - С. 3235.

7. Семенов Е В. Кристаллизация сахара как диффузионный процесс / Е.В.Семенов, А.А.Славянский, М. Б. Мойсеяк, С.В.Штерман, ВВ. Ильина//Сахар-2003. 1. - С. 48-51.

8. Семенов Е.В. Анализ кинетики разделения утфеля III кристаллизации в роторе центрифуга / Е.В.Семенов, А.А.Славянский, М. Б. Мойсеяк, С.В.Штерман, Г.А.Вовк // Сахар-2003.-№ 1.-С. 48-51.

9. Славянский A.A. Рабочие модели теории центрифугирования утфелей сахарного производства /A.A. Славянский, И.О.Ворошило, C.B. Штерман // Сахар,- 2003. - № 3. - С. 3437.

10. Семенов Е.В. Количественное моделирование разделения утфеля первой кристаллизации в роторе осадительной фильтрующей центрифуги / Е.В.Семенов, А.А.Славянский, A.A.Алексеев, C.B. Штерман//Сахар,-2003.-№3,-С. 39-43.

11. Славянский А.Л. Уваривание утфеля I кристаллизации из высококонцентрированных сахарных растворов / А.А.Славянский, Е.А.Аюпова, С.В.Штерман // Сахар- 2005. - № 5. -С. 44-47.

12. Штерман C.B. Аналитическое описание вязкости технических сахарных сиропов и меласс / С.В.Штерман, Г.А.Вовк//Сахар. -2006. -№ 3. - С. 30-34.

13. Штерман C.B. Численный расчет условий получения мелассы с минимальной чистотой / С.В.Штерман, В.С.Штерман // Сахар - 2006. - № 6. - С. 26-30.

14. Штерман C.B. Математическое моделирование вязкости натурального пчелиного меда и растворов моносахаридов / С.В.Штерман, В.С.Кочетов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 7. - С. 61-64.

15. Штерман C.B. Вывод соотношений для расчета составов сахарных утфелей / С.В.Штерман,

B.С.Штерман // Сахар,- 2006. - № 7. - С. 45-47.

16. Бугаенко И. Ф. Кристаллизация утфеля последнего продукта / И.Ф. Бугаенко,

C.В Штерман // Сахар,- 2006. -№ 9. - С. 36-40.

17. Штерман С.В.Описание связи оптимальных технологических параметров мелассы и состава несахаров методом линейной регрессии / С.В.Штерман// Сахар,-2006. - № 10. - С. 37-39.

18.Штерман С.В.Расчет условий раскачки утфеля последней кристаллизации перед центрифугированием / С.В.Штерман// Сахар-2007. - № 1. - С. 36-40.

19. Штерман C.B. Оптимальный состав и вязкость утфеля последней кристаллизации на различных этапах его получения / С.В.Штерман // Сахар - 2007. - № 5. - С. 33-38.

20. Штерман C.B. Динамика вязкости утфеля последней кристаллизации в процессе его кристаллизации охлаждением / С.В.Штерман // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. -№ 5. - С. 65-69.

21. Штерман C.B. Уваривание и кристаллизация утфеля последней кристаллизации охлаждением с неоптимальными параметрами состава / С.В.Штерман // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 7. - С. 28-34.

22. Бугаенко И.Ф. Для чего нужно растворять кристаллы сахара утфеля последнего продукта в мешалках-кристаллизаторах / И.Ф.Бугаенко, О.С.Грачев, С.В.Штерман // Сахар - 2007. - № 9. -С.42.

23. Штерман C.B. Влияние состава несахаров на температуру минимальной вязкости технических сахарных растворов/ С.В.Штерман, В.С.Штерман // Сахар - 2007. - № 11. - С. 4448.

24. Штерман C.B. Явление мелассообразования в тройных системах сахароза-несахар-вода / С.В.Штерман // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. -X» 1. - С. 26-30.

25. Штерман C.B. Роль и оценка предельного пересыщения при промышленной кристаллизации сахарозы / С.В.Штерман, В.И.Тужилкин // Сахар,- 2008. - № 3. - С. 41-48.

26. Штерман C.B. Мелассообразование при промышленной кристаллизации сахарозы / С.В.Штерман // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2008. — № 5. — С. 18-23.

27. Штерман C.B. Сахару на смену: эритритол - сахарозаменитель XXI века / С.В.Штерман, В.И.Тужилкин, Ю.В.Манеров // Пищевая промышленность. - 2008. - № 8. - С. 24-25.

28. Штерман C.B. Технико-экономический анализ эффективности комбинированного производства сахара-песка и биоэтанола / С.В.Штерман // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - № 8. - С. 10-17.

29. Штерман C.B. Эффективная поверхность кристаллизации и фактор экранирования в процессах массовой кристаллизации сахарозы / С.В.Штерман, В.И.Тужилкин // Сахар,- 2008. -№10.-С. 52-58.

30. Штерман C.B. Качественные характеристики сахара-песка для кондитерского производства / C.B. Штерман, В.С.Штерман, Н.В.Осташенкова, М.Е.Тшешелашвили, И.А.Кондакова, О.В.Холина//Сахар,-2008. -№10. - С. 52-58.

31. Штерман C.B. Дополнительные требования к качеству сахара-песка, не входящие в состав действующего стандарта / C.B. Штерман, В.С.Штерман, Н.В.Осташенкова, М.Е.Тшешелашвили, И.А.Кондакова, О.В.Холина // Сахар,- 2009. - № 3. - С. 46-52.

32. Штерман C.B. Влияние качества карамельной патоки на потребительские свойства кондитерских изделий / C.B. Штерман, В.С.Штерман, М.Е.Тшешелашвили, И.А.Кондакова, О.В.Холина, В В. Анапских // Сахар - 2009. - № 6. - С. 64-72.

33. Штерман C.B. Изомальтулоза - новый перспективный углевод / С.В.Штерман,

B.С.Штерман // Сахар - 2009. - № 5. - С. 10-11.

34. Штерман C.B. Новая альтернатива старым углеводам / С.В.Штерман // Кондитерское производство-2009 -№5.-С. 10-11.

35. Штерман C.B. Метод расчета оптимального состава утфеля последней кристаллизации // Сахар - 2009. - № 12. - С. 43-47.

36. Штерман C.B. Совершенствование системы требований к качеству крахмальной патоки /

C.B. Штерман, В.С.Штерман, М.Е.Тшешелашвили, И.А.Кондакова, О.В.Холина, В.В.Ананских //Кондитерское производство - 2010. - 1. - С. 25-26.

37. Штерман C.B. Обобщенное расстояние между частицами при кристаллизации из растворов / С. В. Штерман, Л.А.Каплин, В.И.Тужилкин, А.Н.Филиппов // Сахар - 2010. - № 6. - С. 54-59.

38. Штерман C.B. О современном понимании категорий полезности и качества в современном товароведении / С.В Штерман, Ю.И.Сидоренко // Товаровед продовольственных товаров-2011.-№6.-С. 55-62.

39. Штерман C.B. Товароведная классификация продуктов интенсивного спортивного питания /С.В.Штерман, Ю.И.Сидоренко //Товаровед продовольственных товаров,-2011. -№ 8. - С. 3137.

40. Штерман C.B. Причины возникновения и способы предотвращения сахарного и жирового поседения шоколада / С.В.Штерман, Ю.И.Сидоренко, И.А.Ковдакова, О.В.Холина // Товаровед продовольственных товаров,- 2011. - № 9. - С. 30-35.

41. Штерман C.B. Энергетические напитки сегодня: за и против / С.В.Штерман, Г.И.Андреев. Часть I // Пиво и напитки безалкогольные и алкогольные, соки, вино.- 2011. - К» 6. - С. 14-17; Часть II // Пиво и напитки безалкогольные и алкогольные, соки, вино- 2012. 1. - С. 36-39.

42. Штерман С.В.Специализироваиные напитки для фитнеса и спорта / С.В.Штерман, Г.И.Андреев, Е.Б.Черепенникова // Пищевая промышленность - 2012. - № 2. - С. 27-31.

43. Штерман C.B. Пищевые спортивные гели для фитнеса и спорта / С.В.Штерман, Г.И.Андреев // Пищевая промышленность - 2012. - № 3. - С. 60-64.

44. Штерман C.B. Научные основы формирования состава и потребительских характеристик гейнеров в качестве продуктов интенсивного спортивного питания /С.В.Штерман, В.В.Качак, В.С.Штерман. Часть I // Пищевая промышленность,- 2012. - № 5. -С. 44-48; Часть II // Пищевая промышленность,- 2012, - № 6. - С. 55-58.

45. Тужилкин В.И.. О роли сахара в современном мире / В.И.Тужилкин, С.В.Штерман, А.Б.Бодин. Часть I // Пищевая промышленность- 2012. - № 7. - С. 55-57; Часть II // Пищевая промышленность,- 2012. - № 8. - С. 68-71.

46. Штерман С.В.Анализ кислотно-основных взаимодействий при разработке состава быстрорастворимых (шипучих) продуктов / С.В.Штерман // Пищевая промышленность - 2012 -№ 9. -С. 70-74.

47. Тужилкин В.И.. Сахар в современном мире // Сахар - 2012. - № 9. - С. 44-51.

48. Штерман C.B. Анализ особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке спортивного питания / C.B. Штерман, М. Ю. Сидоренко, В.С.Штерман, С.Г.Свиридов. Часть I // Пищевая промышленность - 2012. - № 11. - С. 68-72; Часть II // Пищевая промышленность — 2012. — № 12. — С. 68-71.

49. Штерман C.B. «Карнитин Пауэр 3200» - новый специализированный напиток для фитнеса и спорта / С. В. Штерман, М. Ю. Сидоренко // Пиво и напитки безалкогольные и алкогольные, соки вино,- 2012. - № 6. - С. 20-24.

50. Штерман С.В.Продукт интенсивного спортивного питания и контроля массы тела / С.В.Штерман // Пищевая промышленность - 2012. - № 12. - С. 68-71.

51. Штерман С.В. Быстрорастворимая таблетированная композиция для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст»/ С.В.Штерман, Андреев Г.И., В.С.Штерман // Пиво и напитки безалкогольные и алкогольные, соки вино - 2013. - №. - С. 18-22.

52. Сидоренко Ю.И. Прогнозирование сроков хранения продовольственных товаров на основе экспериментов, выполненных при повышенных температурах / Ю.И.Сидоренко, К.Б.Гурьева, С.В.Штерман, С.В.Зверев. Часть I // Хранение и переработка сельхозсырья,- 2013. - № 3 - С. 27-32; Часть II // Хранение и переработка сельхозсырья - 2013. - № 4. - С. 30-33.

53. Штерман С.В. Продукт спортивного питания с антикатаболическим и восстановительным воздействием «Био Фактор ВСАА» / С.В.Штерман // Пищевая промышленность. - 2013. - № 8. -С.65-67.

Патенты РФ на изобретения

54. Патент РФ 2133777. Устройство для приготовления сахарного

сиропа. Кл. С 13 Р 1/14 / М.Ю.Сидоренко, С.В.Штерман, М.С.Жигалов, И.А.Кондакова, Л.Н.Романова. Заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств». - 98112890/13. Заявлено 30.06.98.0публиковано 27.07.99. Бюл. № 21.

55. Патент РФ 2178168. Способ определения качественного показателя сахарного песка, используемого для приготовления кондитерского изделия. Кл. О 01 N 33/02,А 23 в 3/00 / С.В.Штерман, А.А.Славянский, Г.А. Вовк, З.Г.Скобельская . Заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств». - 2001108703/13. Заявлено 03.04.2001.Опубликовано 10.01.2002. Бюл. № 1.

56. Патент РФ 2189754. Способ производства какао-масла. Кл. А 23 в 1/00, А 23 С 7/04, А 61 К 47/44 / С.В.Штерман, Ю.И.Сидоренко, О.Н.Звонарева. Заявитель и патентообладатель ООО «Фармамед».- 2001124725/13. Заявлено 10.09.2001.Опубликовано 27.09.2002. Бюл. № 27.

57. Патент РФ 2190021. Способ получения сахарного сиропа. Кл. С 13 Р 1/00, 1/14 С.В.Штерман, А.А.Славянский, А.А.Литвиненко, Л.М.Хомчак. Заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств». - 2001124725/13. Заявлено 28.09.2001.Опубликовано 27.09.2002. Бюл. № 27.

58. Патент РФ 2288957. Центрифуга для разделения утфелей сахарного производства. Кл. С 13 И 1/06 / А.А.Славянский, В.Г.Андреев, А.А.Алексеев, С.В.Штерман, М.В.Семенов. Заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств. -2005119766/13 Заявлено 27.06.2005.0публиковано 10.12.2006. Бюл. № 34.

59. Патент РФ 2293120.Способ получения сахара последней кристаллизации. Кл. С 13 Б 1/02 / С В.Штерман, А.А.Славянский, В.С.Штерман, Г.А.Вовк. Заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств. - 2005133090/13.3аявлено 27.11.2005.0публиковано 10.02.2007. Бюл. №4.

60. Патент РФ 2301264.Способ получения утфеля последней кристаллизации. Кл. С 13 1; 1/02 / С.В.Штерман, И.Ф.Бугаенко,. Заявлено 30.12.2005.0публиковано 20.06.2007. Бюл. № 17.

61. Патент РФ 2309609. Способ получения сыпучего пищевого продукта на основе меда. Кл. А 13 Ь 1/08 / С.В.Штерман, И.Ф.Бугаенко, В.С.Штерман, Г.А.Вовк. Заявитель и патентообладатель Московский государствешплй университет пищевых производств. -2005133090/13. Заявлено 14.11.2005. Опубликовано 10.11.2007. Бюл. № 31.

62. Патент РФ 2331672. Способ получения сахара последней кристаллизации. Кл. С 13 р 1/02 / С.В.Штерман. Заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств. 2007111219/13. Заявлено 28.03.2007. Опубликовано 20.08.2008. Бюл. №23.

Монографин

63. Бугаенко И.Ф. Меласса (свекловичная, тростниковая, сырцовая) состав, методы анализа / И.Ф.Бугаенко, С.В.Штерман. -М.: Издат. комплекс МГУПП, 2006. - 76 с.

64. Бугаенко И.Ф. Физико-химические методы анализа и контроля в сахарном производстве / И.Ф.Бугаенко, С.В.Штерман. - М.: Издат. комплекс МГУПП, 2006. - 132 с.

65. Штерман C.B. L-карнитин: биоэнергия в каждой клетке / С.В.Штерман. - М.: Изд-во «Спорт и культура - 2000», 2011. - 128 с.

Статьи, опубликованные в отраслевых журналах

66. Штерман C.B. Сравнение теплофизических характеристик шоколадных оболочек конфет типа «Ассорти», изготовленных с применением различных технологий / С.В.Штерман,

B.С.Штерман, И.А.Кондакова, О.В.Холина, А.С.Парпяков // Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2011. - № 7. - С.30-31.

67. Штерман C.B. Теплофизические свойства шоколада / С.В.Штерман, В.С.Штерман, И.А.Кондакова, О.В.Холина, А.С.Паркяков // Кондитерское и хлебопекарное производство, -2011. -№ 9. -С.26-29.

68. Штерман C.B. Проектирование геометрических характеристик шоколадных конфет типа «Ассорти» / С.В.Штерман, М.Ю.Сидоренко, К.Л.Самаров, В.С.Штерман И.А.Коцдакова, О.В.Холина // Кондитерское и хлебопекарное производство, -2011. - № 10. - С.40-41.

Статьи, опубликованные в сборниках докладов и материалов конференций

69. Славянский А.А. Новые требования к качеству сахара-песка как основному виду сырья при производстве карамели / А.А.Славянский, C.B. Штерман // Новые подходы и решения: сб. докладов к VI международному семинару. - М.: МГУПП, 2001. - С. 7-8.

70. Славянский А.А. Сахарный сироп и его приготовление в кондитерском производстве / А.А.Славянский, C.B. Штерман // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. научных трудов. - Кемерово: КТИПП, 2002. - №4. - с. 105-107.

71. Мойсеяк М.Б. Использование ПАВ для интенсификации процессов уваривания и центрифугирования утфелей сахарного производства / М.Б.Мойсеяк, С.В.Штерман // Технология и техника пищевых производств: сб. науч. работ. - Кемерово: КТИПП, 2003. -с.107-108.

72. Ильина В.И. Разработка методики определения допустимой степени пересыщения при кристаллизации сахарозы охлаждением / В.И.Ильина, Штерман C.B., В.И.Тужилкин // Повышение эффективности работы свеклосахарного комплекса: сб.докладов III ежегодной международной научно-практической конференции - М.: МГУПП, 2003. - С.104-108.

74. Штерман C.B. Программа оптимизации условий получения мелассы с минимальной чистотой «Melmin» и ее практическое использование .С.В.Штерман, А.А.Славянский, В.С Штерман., Г.А.Вовк // «Сахар- 2005»: сб. докладов V ежегодной международной научно-практической конференции .- М.: МГУПП, 2005. - С.87-93.

75. Штерман С.В.Определение оптимального состава утфеля последнего продукта с учетом физико-химических свойств присутствующих несахаров и совершенствование процесса кристаллизации утфеля с неоптимальными параметрами состава / С.В.Штерман, В.С.Штерман // Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства: сб. научн. трудов VII ежегодной международной научно-практической конференции,- М.: МГУПП, 2005. - С.107-117.

76. Штерман C.B. Нормирование предельно допустимой вязкости утфеля последней кристаллизации и динамика этого показателя на различных этапах его получения /

C.В.Штерман // Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства: сб. научн. трудов VII ежегодной международной научно-практической конференции- М.: МГУПП, 2005. -С.118-128.

77. Штерман С.В.Развитие системы требований к качеству крахмальной патоки, используемой для производства кондитерских изделий / С.В.Штерман, B.C. Штерман, М.Е.Ткешелашвили,

Н.Д.Лукин // Кондитерские изделия XXI века: Материалы VII международной конференции. -М.: Пищепромиздат, 2009. - С. 208-211.

78. Штерман C.B. Потребительские свойства изомальтулозы / С.В.Штерман, В.С.Штерман // Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров: сб. докладов II межведомственной научно-практической конференции. - М.: МГУПП, 2009, - С.77-83.

79. Штерман C.B. Проектирование продуктов интенсивного питания для спорта / С.В.Штерман, М.Ю.Сидоренко // Спортивная психология и спортивная медицина: сб. материалов II Всероссийской научно-практической конференции. - Коломна: МГОСГИ, 2010. - С. 103-107.

80. Штерман C.B. Проблема разработки инновационных продуктов спортивного питания / С.В.Штерман // Технология, физиология и психология спортивного и экстремального питания: сб. докладов научно-практического совещания. - М.: ООО « Галлея-Принт. 2010. - С. 32-35.

81. Штерман C.B. Хиральная устойчивость компонентов спортивного питания, как важный фактор их безопасности и эффективности в спорте высших достижений / C.B. Штерман, М.Ю.Сидоренко // Управление торговлей, теория, практика, инновации: сб.материалов III международной научно-практической конференции. - М.: Рос. ун-т кооперации, 2010. - С.211-214.

82. Штерман C.B. Развитие категории полезности в современном товароведении / С.В.Штерман,

B.С.Штерман // Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров: сб. докладов IV межведомственной научно-практической конференции. - М.: ООО « Галлея-Принт, 2011. - Часть I. - С.57-65.

83. Штерман C.B. Роль субъективного начала при оценке качества в товароведении /

C.В.Штерман // Товароведише, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров: сб. докладов IV межведомственной научно-практической конференции. - М.: ООО « Галлея-Принт, 2011. - Часть I. - С.42-47.

84. Штерман C.B. Гейнеры для для бодибилдинга и спорта: фундамент силы / С.В.Штерман, В.С.Штерман, М.Ю.Сидоренко // Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. — Коломна: МГОСГИ, 2012. - С. 67-75.

85. Штерман С.В.Психологические аспекты современного отечественного рынка спортивного питания / С.В.Штерман, М.Ю.Сидоренко, В.С.Штерман, // Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: проблемы и перспективы: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Коломна: МГОСГИ, 2013. - С. 65-74.

86. Сидоренко Ю.И. Разработка методики ускоренного старения продовольственных товаров, с целью прогнозирования сроков их хранения / Ю.И.Сидоренко, Штерман C.B., Гурьева К Б., В.С.Штерман // Товароведение и вопросы длительного хранения продовольственных товаров: сб. докладов V межведомственной научно-практической конференции. - М.: ООО «Франтера», 2013.-С. 174-176.

Отпечатано в типографии ООО "Франтера" Подписано к печати 11.11.2013г. Формат 60x84/16. Бумага "Офсетная №1" 80г/м2. Печать трафаретная. Усл.печ.л. 3,13. Тираж 150. Заказ 647.

WWW.FRANTERA.COM

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

На правах рукописи

05201450185 Штерман Сергей Валерьевич

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА И ФОРМИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТОВ ИНТЕНСИВНОГО СПОРТИВНОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18 Л 5 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Диссертация

на соискание ученой степени доктора технических наук

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: доктор технических наук, профессор Ю.И.СИДОРЕНКО

Москва - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение............................................................................7

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

Приложение 1. Заключение об использовании результатов научно-

исследовательской разработки «Системы товароведной

классификации продуктов спортивного питания».............352

Приложение 2. Заключение ООО «ГЕОН» об использовании результатов исследовани особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке продуктов

спортивного питания РФ.......................................... 355

Приложение 3. Заключение ООО «САНТЭФАРМ» об использовании

результатов научно-исследовательской разработки «Анализ кислотно-основных взаимодействий в пищевых и фармацевтических продуктах, содержащих газообразующую

систему»...............................................................358

Приложение 4. Акт ОАО «Торговый дом «БИОСНАБСБЫТ»» о внедрении методики прогнозирования сроков годности пищевой продукции на основе способа ускоренного "старения" при

повышенных температурах..................................... 361

Приложение 5. Технологическая инструкция по производству продукта

"ИдеалСтайл+ Пребиотик"....................................... 364

Приложение 6. Технические условия (ТУ 9197-002-95852214-09) по производству продукта "ИдеалСтайл+

Пребиотик"..........................................................367

Приложение 7. Экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора № 10-2 ФЦ/2528 от 03.06.09 на продукт «ИдеалСтайл +

Пребиотик".........................................................370

Приложение 8. Свидетельство о государственной регистрации продукта

«ИдеалСтайл + Пребиотик"..................................... 373

Приложение 9. Технологическая инструкция по производству продукта

«Био Фактор ВСАА".............................................375

Приложение 10. Технические условия (ТУ 9197-001-95852214-09)

по производству продукта " Био Фактор ВСАА...........378

Приложение 11. Экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр

гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора №10-2 ФЦ/

2532 от 03.06.09 на продукт «Био Фактор ВСАА"......381

Приложение 12. Свидетельство о государственной регистрации

Продукта «Био Фактор ВСАА"............................ 384

Приложение 13. Технологическая инструкция по производству продукта

"Карнитин Пауэр 3200".......................................... 386

Приложение 14. Технические условия (ТУ 9197-007-95852214-12) по

производству продукта «Карнитин Пауэр 3200»......... 389

Приложение 15. Экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора № 10-2 ФЦ/1594 от 18.04.12 на продукт «Карнитин Пауэр

3200"............................................................ 392

Приложение 16. Свидетельство о государственной регистрации продукта

«Карнитин Пауэр 3200"....................................... 395

Приложение 17. Технологическая инструкция по производству продукта

«ГЕОН Фор Фаст».............................................397

Приложение 18. Технические условия (ТУ 9355-006-95852214-11) по

производству продукта «ГЕОН Фор Фаст»............. 400

Приложение 19. Экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора №10-2 ФЦ/6104 от 06.12.11 на продукт «ГЕОН Фор Фаст»............................................................ 403

Приложение 20. Свидетельство о государственной регистрации продукта «ГЕОН Фор Фаст»............................................. 407

Приложение 21. Отзыв об использовании результатов научно-

исследовательских разработок «Проектирование интенсивного спортивного питания различного функционального назначения» при подготовке спортсменов высшей квалификации по бодибилдингу,

фитнесу и бодифитнесу.......................................409

Приложение 22. Отзыв о результатах использования продуктов

интенсивного спортивного питания, производимых ООО «ГЕОН», при проведении оздоровительных программ...................................................... 414

ВВЕДЕНИЕ

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 их 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 прием в дополнение к основному рациону питания рассматривается поэтому нормативными документами Роспотребнадзора в настоящее время, как более чем оправданный, как с экономической, так и 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.

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;

- 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 прод