автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка антианемического продукта для детского питания с использованием пищевой крови

Российская Академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности (ВНИИМП)

На правах рукописи ТИМОШЕНКО Николай Васильевич

РАЗРАБОТКА АНТИАНЕМИЧЕСКОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИЩЕВОЙ КРОВИ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных

и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1998

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор А.В.Устинова

Научный консультант

доктор медицинских наук, профессор К.С.Ладодо

Официальные оппоненты

член-корреспондент РАСХН, доктор технических наук, профессор Н.Н.Липатов

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Н.Г.Кроха

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-

исследовательский институт

птицеперерабатывающей

промышленности

Защита состоится " " марта 1998г. в часов на

заседании диссертационного совета Д 020.62.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности (ВНИИМП! по адресу: 109316, Москва, ул.Талалихина, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ мясно промышленности.

Автореферат разослан " " февраля 1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 020.62.01

кандидат технических наук, с.н.с. А.Н.Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В соответствии с Указом Президента России N 1696 (август 1994г.) "О программе "Дети России" разработана Федеральная целевая программа "Развитие индустрии детского питания на 1995-1997Г". Ввиду социальной значимости данная программа Постановлением Правительства России N 1207 от 19 сентября 1997г. продлена до 2000г. В программе предусмотрено решение задач по обеспечению детей начиная с раннего возраста специальными продуктами питания, включая лечебные и лечебно-профилактические, которые необходимы для того, чтобы избежать дефицита отдельных нутриентов у детей. Известно, что дефицит железа - одно из самых распространенных в мире алиментарно зависимых состояний, встречающихся у детей раннего возраста, подростков и женщин. Дефицит железа в организме ребенка приводит к снижению иммунного статуса, повышению восприимчивости к инфекционным и другим заболеваниям, нарушению психомоторного развития и поведения ребенка. Наиболее известным последствием дефицита железа является железодефицитная анемия.

В настоящее время практически не выпускаются продукты для профилактики и лечения ЖДА из сырья мясной промышленности. Однако значительный интерес представляет использование крови убойных животных, являющейся источником биодоступного гемового железа.

В этой связи чрезвычайно актуальной становится задача по разработке для профилактики и лечения ЖДА антианемического продукта для детского питания с использованием пищевой крови, лечебные и пищевые свойства которой обусловлены наличием в ней биологически активных, жизненно важных минеральных веществ и хорошим усвоением белка крови.

Решение задач, поставленных в работе, основано на фундаментальных трудах Ладодо К.С., Липатова H.H., Покровского A.A., Рогова И.А., Суханова Б.П., Устиновой A.B., Файвишевского М.Л. и др.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является обоснование возможности создания антианемического продукта для детского питания с использованием пищевой крови и разработка технологии его производства.

Для достижения поставленной цели предусматривали решение следующих задач:

- разработать научно-обоснованные требования к составу и ка честву лечебно-профилактического антианемнческого продукта для детей с использованием крови;

- осуществить подбор ингредиентов, проектирование и оптимизаци рецептур с применением методов математического моделирования;

- исследовать влияние различных антиокислителей на качество продукта;

- изучить влияние состава и технологических факторов на структурно-механические характеристики продукта;

- разработать и обосновать технологическую схему производства продукта с использованием крови;

- провести медико-биологическую оценку и клиническую апробации разрабатываемого антианемического продукта с использованием крови;

- разработать нормативную документацию на антианемический продукт для детей старше 18 месяцев с использованием крови.

Научная новизна. На базе анализа литературных данных, теоретических обобщений и экспериментальных исследований обоснованы требования к качеству и составу антианемического продукта из кров; убойных животных, учитывающие специфику метаболических процессов у детей старше 18 месяцев.

В опытах на модельных животных и в клинике обоснован антианемический эффект продукта с высоким уровнем легкоусвояемого железа

Установлено влияние витаминов, антиокислителей, жиров, а также технологической обработки на качественные показатели продукта и переваримость белков продукта. Выявлено влияние состава продукта, витаминов, антиокислителей, способов обработки и хранения на накопление продуктов окисления.

Дана оценка динамики и установлены закономерности изменения структурно-механических характеристик антианемического продукта в зависимости от его состава, температуры и влажности.

Практическая ценность работы и результатов.

На основании результатов проведенных исследований научнс обоснованы и разработаны "Медико-биологические рекомендации к лечебно-профилактическому продукту", состав и рецептуры продукта; технология, обеспечивающая доброкачественность продукта; норма-

тивная документация: "Гемалад. Антианемический продукт для детского питания" (ТУ 9283-199-00008064-96).

Технология производства гемалада внедрена на ЗАО "Мясокомбинат "Тихорецкий" в 1997г., в 1998 году планируется создание специализированной линии по производству гемалада.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и продемонстрированы на выставке "Развитие индустрии детского питания" (июнь 1996г., ВВЦ) и на 1-й Международной конференции "Научные и практические основы совершенствования качества продуктов детского и геродиетического питания" (г.Истра, май 1997г).

Пубтттг^цич По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение "Продукт лечебно-профилактического питания для детей" (заявка N 95116769/14 (028932) от 28.09.95).

Структура и объем дисссртачм» Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Материал изложен на стр. машинописного текста, содержит таблиц и рисунков. Список литературы включает наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

А и тор чашшдрт-

- обоснование и проектирование рациональных рецептур антианемического продукта на основе пищевой крови, состав которых адаптирован к специфике физиологических процессов детского организма;

- закономерности изменения структурно-механических характеристик продукта в зависимости от состава, температуры и влажности;

- результаты исследований пищевой и биологической ценности, клинической апробации антианемического продукта;

- результаты влияния состава продукта, витаминов, антиокислителей, способов тепловой обработки и хранения на накопление продуктов окисления и качественные показатели продукта.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель исследований.

В первой главе дан обзор литературы, который содержит анализ особенностей питания детей; проанализирована суточная потребность

детей в пищевых веществах и их роль в питании; приведены требования к специальным мясным продуктам детского питания и их производству; показана пищевая и биологическая ценность крови убойных животных, способы ее переработки, возможность использования пищевой крови в лечебно-профилактическом питании.

Во второй главе дан материал по организации проведения эксперимента, объекту и методам исследований.

В третьей главе дан материал по результатам экспериментальных исследований: разработке научно-обоснованных требований к составу и качеству антианемического продукта; расчету и обоснованию состава; проектированию рецептур продукта с применением методов математического моделирования; биологической оценке разрабатываемого продукта; исследованию влияния антиокислителей на качество продукта; влиянию состава, температуры и влажности на структурно-механические характеристики продукта; разработке и обоснованию технологической схемы и режимов обработки продукта; результатам клинической апробации, разработке нормативной документации .

В заключении даны выводы по выполненной работе.

В приложении представлены копии документов, подтверждающие завершенность работы: "Медико-биологические рекомендации к лечебно-профилактическому продукту"; заключение о результатах клинической апробации; ТУ 9283-199-00008064-96 "Гемалад. Антианемический продукт для детского питания"; технологическая инструкция по производству гемалада; акт о внедрении технологии производства гемалада; справка о выработке гемалада; протоколы испытаний выработанного продукта; задание на разработку ТЭО на реконструкцию завода детского питания ЗАО "Мясокомбинат "Тихорецкий".

Объекты и методы исследований.

В качестве объекта исследований при выполнении экспериментальной части работы использованы кровь пищевая стабилизированная; кровь коагулированная; смесь крови коагулированной с сухим молоком, со сливочным, подсолнечным, оливковым маслами, с добавлением витамина А,Е, аскорбиновой и лимонной кислот, дигидрокверце-тина; образцы рецептурной массы и образцы готового продукта.

Схема проведения исследований приведена на рис.1.

Разработка МБТ к продукту

Комплексная оценка качества продукта 17

1 - содержание влаги

2 - содержание белка

3 - содержание жира

4 - жирнокислотный состав

липидов

5 - минеральный состав

6 - аминокислотный состав

7 - содержание железа

8 - токсикологические

показатели

9 - содержание триптофана

10 - массовая доля витаминов

11 - органолептическая оценка

12 - биологическая ценность

13 - переваримость белков

14 - клиническая апробация 15- микробиологические

показатели

16 - энергетическая ценность

17 - комплексный показатель

качества

18 - математическая обработка

19 - величина рН

20 - перекисное число

21 - степень окисленностн жира 22- реологические показатели 23 - морфометрические

исследования

Рис.1 Схема проведения исследований

В процессе проведения исследований определяли следующие показатели, характеризующие качество полученного продукта: содержание влаги, белка - по общепринятым методикам; жирнокислотный состав липидов- методом газожидкостной хроматографии на приборе "Carlo Erba"; минеральный состав на атомно-абсорбционном спектрофотометре фирмы "Perkin Elmer" с графитовой кюветой; аминокислотный состав методом жидкостной хроматографии на жидкостном аминокислотном анализаторе "Биотроник LC-3001"; содержание железа - по ГОСТ 26928-86; токсикологические показатели - по ГОСТ 26927-86 - ГОСТ 26935-86; триптофан -колориметрическим методом, основанным на выделении триптофана при щелочном гидролизе пробы; массовую долю витаминов - по методикам, рекомендованным Институтом питания РАМН; органолептическую оценку по показателям: внешний вид, цвет, запах, вкус - в соответствии с ГОСТ 9959 -91; проектируемую биологическую ценность продукта - расчетным путем; биологическую ценность продукта - в опытах на модельных животных; переваримость белка "in vitro" - по А.А.Покровскому и Е.Д.Ертанову; клиническую апробацию продукта - (совместно с сотрудниками отдела по изучению питания больного ребенка Института питания РАМН); микробиологические показатели - по ГОСТ 10444.1-85, ГОСТ 10444.5-85, ГОСТ 10444.6-85, ГОСТ 10444.15-76; энергетическую ценность - расчетным путем; комплексный показатель качества - по мультипликативной модели для п - единичных показателей, нормированных с. применением функции желательности Харрингтона; математическую обработку экспериментальных данных и расчет рецептур продукта - методом линейного программирования на ЭВМ; величину pH - потенциометрическим методом; перекисное число - йодометрическим методом; степень окисленности жира (ТБЧ)- по методу Tarladgis; реологические показатели - по ГОСТ 50814-95; морфометрические исследования - с использованием анализатора изображения "Маджискан".

Экспериментальные исследования проводили в лабораториях ВНИИМПа, ЗАО "Мясокомбинат "Тихорецкий", Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова и Института питания РАМН. Эхслеримен-тальные образцы продукта, предназначенные для исследований и клинической апробации, выработаны в условиях ЗАО "Мясокомбинат "Тихорецкий" .

Полученные результаты исследований обрабатывали с использованием методов математической статистики. Повторность опытов и анализов - трехкратная.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разработка научно-обоснованных требований к составу и качеству антианемического продукта. Расчет и обоснование состава, проектирование рецептур продукта.

При разработке научно-обоснованных требований к составу и качеству продукта, которые обычно называют МВТ, были систематизированы физиологические нормы потребности детей ,в пищевых веществах и энергии. При этом принята предпосылка, что разрабатываемый продукт должен быть основным источником легкоусвояемого гемового железа и одновременно биологически полноценного белка, жира, углеводов .

МВТ, разработанные совместно со специалистами ИП РАМН, в формализованном виде по показателям качества, включающим основные макро- и микропитательные вещества, рекомендуют следующий состав продукта: белок (10-20)%, жир (10-15)% при соотношении белок:жир: углеводы 1: (1-1,5) : (2-2, 5) ; Са:Р 1:(1-1,5). Соотношение аминокислот должно приближаться к нормам, рекомендуемым ФА0/В03. Предусмотрено обогащение продукта витаминами С, А и Е в соответствии с суточными нормами потребления на (20-25)%. Содержание железа в продукте должно составлять (10-20) мг%, исходя из усвояемости его из крови, равной 30%.

Определен перечень ингредиентов,входящих в рецептуры продукта.

В качестве основного сырья использовали цельную' пищевую кровь, полученную от здоровых, молодых животных, выращенных в специализированных хозяйствах с соблюдением специальных требований без применения стимуляторов роста, гормональных препаратов и антибиотиков.

Для повышения биологической ценности белкового компонента кроме белков крови использовали молочные и растительные белки.

Липидный компонент продукта - растительные масла (подсолнечное, оливковое), свиной жир и сливочное масло.

В качестве углеводного компонента продукта использовали сахарозу, продукты переработки пшеничных зародышей (хлопья), орехо-воплодные культуры (фундук), а для структурообразования - крахмал, крупы, пектин.

В качестве антиокислителей применяли аскорбиновую кислоту, витамины А и Е, а также дигилрокверцетин (ДКВ).

■ Исходя из вышеприведенных требований с учетом химического состава используемого сырья и компонентов методом линейного программирования рассчитывали рациональные рецептуры антианемического продукта, содержащие 18, 30 и 46% пищевой крови. В таблице 1 приведен химический состав рекомендованных рецептур в сравнении с контролем, в качестве которого выбран "Гематоген", и данные, характеризующие степень удовлетворения суточной потребности детей в основных пищевых веществах.

Таблица 1

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА РЕКОМЕНДОВАННЫХ РЕЦЕПТУР ГЕМАЛАДА

Показатели Суточная потребность Химический состав продукта Степень удовлетворения суточной потребности,%

Варианты Варианты

Конт. I II III Конт. I II III

Бслок,г 34,0 7,0 18,0 17,9 19,0 20,0 53,0 52,6 55,9

Жир,г 46,0 3,3 17,7 18,8 15,1 7,2 38,5 38,7 32,3

Углеводы ,г 125,0 69,0 45,0 40,0 30,0 55,0 33,0 30,5 23,0

ре.мг 1,0 1,7 11,0 13,0 19,0 51,0 330,0 390,0 570,0

Са.мг 600,0 99,0 215,0 201,0 174,0 16,5 35,8 33,5 29,0

Р,мг 500,0 16,0 260,0 250,0 221,0 32,0 52,0 50,0 45,2

Mg.nr 70,0 82,0 52,0 51,0 44,0 117 74,3 72,8 62,9

Оценку полученных в результате расчетов на ЭВМ вариантов рецептур проводили на основании комплексного показателя качества, который рассчитывали с помощью мультипликативной модели, используя обобщенную функцию желательности Харрингтона. Обобщенный показатель качества Д= й2, . .<3П' <где а1' а2> • -йп " единичные показатели качества, преобразованные через безразмерную шкалу желательности) позволяет определить оптимальную по степени соответствия МВТ рецептуру.

На рис.2 представлены диаграммы качества рациональных рецептур, для которых значения обобщенного показателя качества Д составляют 0,49-0,78. Значение этого показателя для контрольного образца в 2,5-4,0 раза ниже.

контрольный образец - гематоген I I продукт с 30% крови

ЖЗ продукт с 18% крови I'- I продукт с 46 % крови

Обобщенный показатель качества - О, частные функции показателей: белка - <11, жира - <12, железа - <13, кальция - <14, магния - <15, фосфора - <16, лизина - <17, метионина и цистина суммарно - <18, триптофана - <19.

Рис. 2 Диаграмма качества образцов продукта Из рис.2 видно, что продукт с 30%-м содержанием пищевой крови имеет самый высокий показатель качества Д,равный 0,78.

Биологическая оценка разрабатываемого продукта. Влияние различных антиокислителей на качество продукта: Влияние температуры, состава и влажности на структурно-механические характеристики В таблице 2 приведены расчетные данные , свидетельствующие о высокой биологической ценности продукта, характеризуемой содержанием эффективного белка на уровне 87,6-91,5% против 83,1% в "Гематогене». Таблица 2 ПРОЕКТИРУЕМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ПРОДУКТА

Показатели Рецептура гемалада Контроль

I И III

Содержание белка, г/юОг 17.930 17.910 19,00 6.440

Содержание эффективного белка, г/1 ООг продукта 16.18t 16,399 16.661 5,352

min скор 0.679 0.630 0.684 0,515

Коэффициент сбалансированности белка. 0.715 0,729 0,667 0,442

Избыточное содержаниеАК. 1.749 1.511 2.339 1.638

Изучение биологической ценности разработанного продукта, проведенное на модельных животных (крысах) совместно со специалистами Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова, свидетельствует (табл.3) о более высоких показателях КЭБ (1,9-2,1) в сравнении с контролем (1,4). При этом установлено положительное влияние разработанного продукта на гемопоэтическую функцию животных, а также белковый и углеводный обмены (табл.4), что наиболее выражено для продукта, содержащего 30% крови.

Таблица 3

ПРИРОСТ ЖИВОЙ МАССЫ И ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ ОПЫТНЫХ ГРУПП МОДЕЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

Группы животных

Показатели Опытные Контроль-

1 2 3 ная

Количество

съеденного белка, г/крысу 17,8+ 0,5 20,1± 0,7 19,8 ± 0,6 17,2 ±0,3

Привес массы тела,г 39,16 ±0,9 38,19+ 1,1 35,64 + 0,8 24,08± 0,6

КЭБ 2,1 1,9 1,9 1,4

лейкоциты,

10"л 10,1 +0,3 10,4± 0,2 10,3+ 0,3 9,8 ±0,1

эритроциты, 1012/л 6,9 ±0,05 7,8 ± 0,07 7,2 + 0,02 7,2 ±0,04

гемоглобин, г/л 129,1 + 1,9 134,5+ 2,4 131,3 ± 1,7 118,5+ 2,1

Таблица 4

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫВОРОТКИ КРОВИ ОПЫТНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ ГРУПП МОДЕЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

Показатели Группы ЖИВОТНЫХ

Опытные Контрольная

1 2 3

Альбумин, г% 3,78 + 0,03 3,82 ±0,05 3,81± 0,09 3,21 ±0,01

Глюкоза, мг% 91,4± 2,1 93,5 ± 1,9 96,7± 1,7 102,8 ±2,8

Холестерин,мг% 83,5 ± 1,6 84,5 ± 1,9 86,1+ 1,3 83,7± 1,0

Азот мочевины, мг% 17,5 ±0,4 17,1± 0,7 17,2 ±0,9 16,4 + 0,5

Мочевая кислота,мг% 2,88 ±0,04 2,45± 0,03 2,47 ± 0,06 2,51± 0,07

Прсдолшгельность щцротза (часы)

Рис.3 Влияние состава жиров и тепловой обработки на переваримость

белков "in vitro"

Влияние состава жирового компонента и тепловой обработки (стерилизации, пастеризации) на биологическую ценность продукта характеризовали переваримостью белков "in vitro" кислыми (пепсин) и щелочными (трипсин) протеазами желудочно-кишечного тракта. Результаты показаны на рис.3 и свидетельствуют о высокой начальной переваримости белка и после пастеризации в образцах с растительными маслами (подсолнечное и оливковое) и минимальной переваримостью в тех же образцах после стерилизации (уменьшение на 42,4%)

Более высокой переваримостью (на 38% в сравнении с "Гематогеном") после стерилизации характеризуются образцы со свиным жиром. Отмечено снижение переваримости продуктов после их пастеризации и еще большее после стерилизации, что объясняется увеличением степени денатурации белков и окисляемости жиров, особенно содержащих полиненасыщенные жирные кислоты.

Биологическая ценность продуктов, содержащих сливочное масло

и свиной жир, не претерпела резких изменений в процессе тепловой обработки, что позволяет считать эти рецептуры более предпочтительными при изготовлении стерилизуемого продукта.

Высокое содержание легкоокисляемых железа и липидов в разрабатываемом продукте диктует необходимость защиты его от развивающегося при термической обработке и хранении процесса пероксидного окисления липидов , приводящего к сокращению срока годности и снижению качества за счет накопления продуктов окисления.

В качестве антиокислителей были использованы: естественный антиокислитель витамин Е; и дигидрокверцетин.

Анализ полученных результатов, приведенных на рис.4, свидетельствует, что использование витамина Е в количестве 0,003% в сочетании с различными жировыми компонентами (свиной жир, сливочное масло, смесь растительных масел) позволяет стабилизировать накопление малонового альдегида в процессе хранения готового продукта до 12 месяцев. Причем в продукте с животными жирами (свиной жир, сливочное масло) при добавлении витамина Е значения ТБЧ были практически идентичными как в начале хранения, так и в процессе хранения до 12 месяцев. В продукте с растительными маслами наблюдали наименьшую устойчивость к окислению липидов в хранении за счет высокого содержания мононенасыщенных жирных кислот в оливковом масле, при этом добавление витамина Е снизило накопление малонового альдегида на 86,5%.

ТБЧ, 4

мг/кг

3,91

О

6

а

12

-(—■■—'——1—1™—,-9-—™

О 6 12 О

Продолжительность хранения (мес.) б

в

6

12

а - со свиным жиром; б - со сливочным маслом; в - с растительным маслом, без антиокислителя; В - с витамином Е; В - с ДКВ.

Рис. 4 Влияние жирового компонента и антиокислителей на изменение ТБЧ в 'Темаладе" в процессе хранения.

Использование дигидрокверцетина в количестве 0,03%' не позволило стабилизировать накопление малонового альдегида как после изготовления, так и в процессе хранения продукта. Значительное снижение значения ТБЧ при хранении образцов без использования ДКВ и с его применением (2,97; 2,28 мг/кг) не позволяет отнести его в ряд антиокислителей для данного продукта.

Потребительские свойства продукта характеризуются его составом и качеством. Одним из важных показателей качества продукта являются его структурно-механические характеристики , которые оценивают в объективных величинах консистенцию. Для оценки консистенции применяли показатели вязкости, предельного напряжения сдвига и величину пенетрации.

Исследованы характер изменения пенетрации - (глубины погружения индектора (Ь, мм) в продукт) и предельного напряжения сдвига (90,Па) в зависимости от влажности (рис.5).

Ь, мм '

50

30

20

\ ч \

\ \ ь ч V

1 1

)

Зо, Па

70

50

30

0,49 0,51 0,53 0,55 кг/кг

Рис. 5 Зависимость пенетрации (Ь) и предельного напряжения сдвига (©о) смеси Темалад" до термической обработки от ее влажности (V/)

Изменение эффективной вязкости продукта от его влажности, показанное на рис.б, подчиняется экспоненциальной зависимости ^ =Аехр(11,8-11,Ш , Па'с, где Аехр - коэффициент равный 10

- влажность продукта, кг/кг. Погрешность расчета не превышает 3%.

Не выявлено существенного влияния различных структурообразующих компонентов на реологические характеристики продукта.

11103 Пас

500 400 300 200

0,48 0,5 0,52 0,54 \У, кг/кг

Рис.6 Зависимость эффективной вязкости смеси ( ^) "Гемалад" от ее влажности (V)

Влияние температуры на предельное напряжение сдвига (ПНС) продукта показано на рис. 7. Установлены критические температуры 20-25, 40 и 70°С, при которых происходят изменения структуры продукта и переход ее из системы псевдопластичной в вязкопластичную.

\ \

ч ч ч

Qo, Па 1000

800

600

400

200

0

0 20 40 60 80 100 {

Рис.7 Изменение ПНС "Гемалада" (Q) В процессе нагрева

По результатам микроструктурных и морфометрических исследований образцов продукта с различными структурообразующими компонентами (N1 - с манной крупой, N2 - с пектином), приведенным на рис.8, отмечены следующие особенности:

Рис. 8 Микроструктура образцов "Гемалада"

- в образце N1 хорошо выявлены крахмалсодержащие компонуй ты размером до 50 мкм (10-50), равномерно распределенные в массе продукта;

- в образце N2 отмечено наличие жировых капель хорошо эмульгированного жира (5-10 мкм), компанующегося вокруг скоагулирован-ных частиц крови, образуя четко выявляемые комплексы. Однако в ряде мест выявлены крупные слипшиеся жировые капли в виде крупных образований до 100-200 мкм.

Проведенные исследования влияния технологической обработки на микроструктуру продукта показали, что продукт без гомогенизации (образец N3) неоднороден, размер частиц колеблется от 2 до 512 мкм, частицы агрегированы и неравномерно распределены по массе продукта. После гомогенизации (образец N4) продукт однороден с равномерно распределенными по массе компонентами, размер частиц которых в пределах от 2 до 80 мкм. Крупных частиц и фрагментов не выявлено.

После стерилизации гомогенизированных консервов равномерно распределенные компоненты незначительно увеличиваются в размерах (2-130 мкм), вероятно за счет набухания и агрегации частиц (образец N5) .

Таким образом, микростуктурными исследованиями обоснована необходимость включения процесса гомогенизации в технологическую схему производства разрабатываемого продукта.

Наряду с технологическими процессами, определяющими консистенцию продукта, одно из важнейших мест занимает тепловая обработка, в частности стерилизация, определяющая микробиологическую доброкачественность консервов. Разработанный режим стерилизации обеспечивает фактическую летальность равную 16,9-19,4 усл. мин., при требуемой летальности 15,6 усл.мин, рассчитанной с использованием данных термоустойчивости тест-культуры С1.ЗрогодепеБ-25.

Оценку эффективности антианемического продукта проводили в клинике на основании динамики клинической картины заболевания и показателей красного ростка крови у детей. Антианемический продукт давали после еды в количестве, соответствующем суточной дозе железа, в течение 4-6 недель.

Анализ гематологических показателей, приведенных в таблице 5, свидетельствует о статистически достоверном их улучшении. При этом динамика указанных показателей мало отличалась от таковой у детей группы сравнения, получавших лекарственные препараты. Клинические исследования позволяют сделать выводы о достаточно хороших вкусовых качествах продукта, хорошей переносимости больными

детьми и выраженной клинической эффективности, что позволяет рекомендовать его к использованию в комплексной терапии железодефи-цитной анемии и других заболеваний крови, сопровождающихся снижением гемоглобина.

Таблица 5

ВЛИЯНИЕ ГЕМАЛАДА НА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ДЕТЕЙ

Наименование До лечения После лечения

Сывороточное жййо^ /л 11,4 ±0,5 13,6 ±0,3

Гемоглобин г/л 101± 2,08 116 ±5,51

Эритроциты^л 3,1+ 0,08 3,8± 0,12

Цветной показатель 0,72± 0,025 0,86± 0,025

Разработка и обоснование технологической схемы и режимов обработки антианемического продукта. Разработка нормативно-технической документации

На основе полученных экспериментальных данных разработана технологическая инструкция по производству Гемалада - антианемического продукта для детского питания, в которой дается характеристика сырья и материалов, применяемых для выработки продукта; рецептура продукта (таблица N6); характеристика готового продукта (органолептические, физико-химические и микробиологические показатели) .

Рецептура "Гемалада"

Таблица 6

Наименование сырья Массовая доля компонентов, %

рецептура 1 рецептура 2 рецептура 3

Кровь пищевая стабилиз. 30,00 30,00 30,00

Сахар-песок 10,00 10,00 10,00

Молоко сухое 15,00 15,00 15,00

Какао-порошок 4,00 4,00 4,00

Фундук - - 4,00

Крупа манная - 3,00 -

Жир свиной топленый - 7,00 -

Масло сливочное 8,00 - -

Масло растительное - - 3,00

Масло оливковое - - 4,00

Лимонная кислота - 0,20 0,20

Каролин 0,1 % 1,00 1,00 1,00

Витамин Е 0,003 0,003 0,003

Витамин С 0,15 0,10 0,10

Ванилин 0,12 0,12 0,12

Пектин 0,80 - -

Вода до 100,0 до 100,0 до 100,0

Разработана технологическая схема производства Гемалада (рис.9)

молот) сухое, какао, ваинлпи

кроль, пектин, . витамин С

сахар

«"Г'

00 0000

масло, тгтамнп Б

а

ш

отгрузка

го о

Рис.9 Технологическая схема производства антианемического продукта "Гемалаи"

1 - емкость для приготовления енропп; 2 - рецептурная мешалка - коагулятор; 3 - гомогенизатор; 4 - наполнитель; 5 - закатка; б - горизонтальный автоклап.

з

По результатам выполненных комплексных исследований совместно с Интитутом питания РАМН разработана нормативно-техническая документация "Гемалад.Антианемический продукт для детского питания" ТУ 9283-199-00008064-96, получен Гигиенический сертификат N 72-ЦГС-1235 от 5 декабря 1996г.

ВЫВОДЫ

1. На основании литературных данных, теоретических обобщений и экспериментальных исследований научно обоснованы требования к составу и качеству лечебно-профилактического продукта из крови убойных животных для детей, страдающих ЖДА, учитывающие специфику метаболических и физиологических процессов растущего организма.

2. На основе формализованных научно-обоснованных требований методом математического моделирования спроектированы, а в опытах на модельных животных и в клинике обоснованы рецептуры антианемического продукта, содержащего 18, 30, 46% пищевой крови, сахар, сухое молоко, какао, жиры, структурообразователь, имеющие комплексные показатели качества на уровне 0,66-0,78 против 0,19 для "Гематогена", принятого в качестве контроля.

3. По результатам исследований в опытах на модельных животных установлено положительное влияние разработанного продукта на гемопоэтическую функцию животных, а также белковый и углеводный обмены, что наиболее выражено для продукта, содержащего 30% крови.

4. По результатам биологической ценности белка в опытах "in vitro" установлено снижение переваримости белков продукта после стерилизации. Наибольшие изменения (на 42,4%) отмечены для рецептур, содержащих растительные масла, более высокой переваримостью (на 38% выше в сравнении с Гематогеном) характеризуются образцы со свиным жиром.

5Выявлено влияние жирового компонента и антиокислителей на накопление продуктов окисления в готовом продукте в процессе хранения. Естественный антиокислитель - витамин Е в количестве 0,003% в продуктах с животными жирами в процессе хранения позволяет стабилизировать накопление малонового альдегида, а с растительными маслами снизить его на 86,5%.

6. Установлена математическая зависимость структурно-механических характеристик продукта от его влажности. Выявлены крити-

О

ческие температуры 20-25,40 и 70 С, при которых происходят изменения структуры продукта и переход ее из системы псевдопластично? в вязкопластичную.

7. Установлена взаимосвязь изменения стуктурно-механических характеристик продукта до термической обработки и после нее, что позволит в дальнейшем получать готовый продукт с заранее заданными свойствами.

8. По результатам выполненных комплексных исследований совместно с Интитутом питания РАМН разработана нормативная документация "Гемалад.Антианемический продукт для детского питания" ТУ 9283-199-00008064-96, получен Гигиенический сертификат N 72-ЦГС-1235 от 5 декабря 1996г. и разработана технологическая инструкция по производству Гемалада.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ИП РАМН - Институт питания Российской Академии медицинских

наук

ВВЦ - Всероссийский выставочный центр ТЭО - технико-экономическое обоснование ЗАО - Закрытое акционерное общество ТУ - технические условия

t

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

ТБЧ - тиобарбитуровое число

МВТ - медико-биологические требования

КЭБ - коэффициент эффективности белка

ДКВ - дигидрокверцетин

ПНС - предельное напряжение сдвига

АКС - аминокислотный состав

ЖДА - железодефицитная анемия

АК - аминокислоты

По теме диссертации опубликованы следупцие работы:

1. Устинова A.B.,Бобрикова Е.Г., Номероцкая Н.Ф., Белякина Н.Е, Боровик Т.Э., Тимошенко Н.В. Разработка продуктов из пищевой крови для повышения имунной резистентности детского организма//. Материалы международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек".-М.,- 1995,- с.137

2. Устинова А.В, Бобрикова Е.Г., Номероцкая Н.Ф., Чулкова Н.А., Тимошенко Н.В. Разработка многокомпонентных высокобелковых экологически чистых продуктов для полифункционального питания детей//. Материалы международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек".-М.,-1995, с.98

3. Устинова А.В., Бобрикова Е.Г., Белякина Н.Е., Боровик Т.Э., Тимошенко Н.В. Диетические свойства мясных продуктов детского питания и их направленная коррекция. 42 Международный конгресс по вопросам технологии мясной промышленности.// Лилле Хам-мер, Норвегия.-1996г.

Uscinova A.v., Bobrikova E.G. and Belyakina N.E. Borovik Т.Е. and Timoshenko N.V. Dietetik properties of meat produkts for children's dietery and the purposetul correction of these properties. "Meat for the consumer" - 33 rd International congress of meat Science and Technology, 1-6 September 1996, p.591. Published by MatFORSK, Norwegian Food Research Institute.

4. Устинова А.В., Бобрикова Е.Г., Белякина H.E., Любина Н.В., Тимошенко Н.В. Проектирование состава и свойств высокобелковых антианемичных продуктов для детей. 42 Международный конгресс по вопросам технологии мясной промышленности.// Лилле Хаммер, Норвегия. -1996г.

Ustinova А.V., Bobrikova E.G., Beljakina N.E., Lubina N.B., Borobik Т.Е. and Timoshenko N.V. Designig o£ composition and properties of antianemic product with high protein content for chil-dern. "Meat for the consumer" - 33 rd International congress of meat Science and Technology, 1-6 September 1996, p. 589. Published by MatFORSK, Norwegian Food Research Institute.

5. Заявка N 95116769/14028932 на "Продукт лечебно-профилактического питания для детей". (Устинова А.В.,Бобрикова Е.Г.,Номе-роцкая Н.Ф., Белякина Н.Е., Боровик Т.Э., Тимошенко Н.В.).- Положительное решение о выдаче патента от 28.09.95г.

6-. Тимошенко Н.В., Устинова А.В., Ладодо К.С., Боровик Т.Э. Разработка технологии антианемичного продукта для питания детей с использованием биоактивного железа.// Труды участников 1-й Международной конференции "Научные и практические аспекты совершенствования качества продуктов детского и геродиетического питания" .-М.,Пищепромиздат,-1997.- с.362

7. Устинова А.В., Тимошенко Н.В. Мясные продукты для детского питания,- М.: ВНИИМП,-1997г.-с.252

8. Н.В.Тимошенко, А.Б.Лисицын, А.В.Устинова. Творческий союз с наукой ускоряет технический прогресс.- Мясная индустрия, N7, -М.,-1997, с.35-36.

Подписано к печати Формат 60x90/16

Печать офсетная Бум. тип Тираж <?О экз. Зак. 2*48

Предприятие "Полиграфсервнс " 109316, Москва, ул. Талалихина, 26