автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Разработка селенсодержащих эмульсионных продуктов с жировой фазой, оптимизированной по составу полиненасыщенных жирных кислот

и

На правах рукописи

□03 171041

Клюшина Елена Александровна

РАЗРАБОТКА СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИХ ЭМУЛЬСИОННЫХ ПРОДУКТОВ С ЖИРОВОЙ ФАЗОЙ, ОПТИМИЗИРОВАННОЙ ПО СОСТАВУ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Специальность 05.18.06 - «Технология жиров, эфирных масел

и парфюмерно-косметических продуктов»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2008

003171041

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московском государственном университете технологий и управления

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация-

доктор химических наук, профессор Грузинов Евгений Владимирович

доктор технических наук, профессор Скрябина Наталья Михайловна

доктор технических наук, профессор Баранов Борис Алексеевич

ОАО «ГосНИИсинтезбелок»

Защита диссертации состоитсяЗ^ июня 2008 г. в часов на заседании диссертационного Совета Д 212.122.05 в Московском государственном университете технологий и управления по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, 31, ауд 41

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета технологий и управления

Автореферат разослан

2008 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук доцент Николаева

Светлана Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Основное направление и актуальность исследования. Вследствие неравномерности распределения селена по различным регионам России выявляются болезни, связанные с его недостатком в организме человека Дефицит селена может вызвать заболевания разных органов, протекающие, как правило, на фоне пониженной кислотности; является причиной преждевременного старения и сокращения продолжительности жизни

К селенодефицитным регионам России относятся, например, Северные регионы, а так же Восточная Сибирь, Забайкалье, Урал, Поволжье, Якутия, Бурятия, республика Коми и др

Минздравсоцразвития совместно с Институтом питания РАМН приняло решение о селенизации населения Правительство РФ, в свою очередь, приняло постановление «О концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации» В качестве неотложных мер по реализации концепции предусмотрена ликвидация существующего в питании населения дефицита селена С этой точки зрения разработка селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов является актуальной

Однако растительные масла (подсолнечное, кукурузное и др), используемые в качестве масложировой фазы эмульсионных продуктов, как правило, не имеют оптимального жирнокислотного состава, который по современным представлениям определяется не только содержанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), но и соотношением в нем кислот семейства омега-6 и омега-3, в первую очередь, линолевой и линоленовой, которые являются функциональными ингредиентами жировых продуктов группы здорового питания

Среди ПНЖК жиров растительного происхождения линолевая и линоленовая кислоты являются незаменимыми Они не вырабатываются в организме человека и их отсутствие приводит к негативным последствиям для здоровья Поэтому актуальным является получение масложировой фазы эмульсионных продуктов с заданным жирно-кислотным составом, отвечающим требованиям здорового питания

Купажирование (смешивание) растительных масел является эффективным и экономически оправданным приемом конструирования масложировой фазы с заданным составом и соотношением ПНЖК для эмульсионных жировых продуктов, отвечающей требованиям науки о питании Такой прием позволяет получить двух- и многокомпонентные системы, хорошо сбалансированные по жирнокис-лотному составу При этом выбор исходных растительных масел для

купажирования обусловлен их жирнокислотным составом, доступностью получения и стоимостью.

Данная работа находится в русле современных тенденций по созданию майонезов функционального назначения, сформулированных А П Нечаевым с сотр и В X. Пароняном с сотр Согласно отмеченным тенденциям в настоящей работе решали вопросы снижения жирности майонезных эмульсий, улучшения жирнокислотного состава жировой фазы майонеза, выбора и обоснования физиологически функциональных ингредиентов (селена) для обогащения майонезов

Степень разработанности проблемы Научные основы технологии переработки жиров и производства на их основе эмульсионных продуктов питания созданы научными трудами Н С Арутюня-на, О С. Восканян, Н И Козина, В.В Ключкина, А А Кочетковой, А.Ю. Кривовой, А Н. Лисицына, А П Нечаева, И.В Павловой, В X Пароняна, А.Г Сергеева, Н.М Скрябиной, А В Стеценко, Ю А. Тыр-сина, A.B. Тутельяна, А А Шмидта

Цели и задачи исследования Целью настоящей работы являлась разработка селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов с использованием жировой фазы, оптимизированной по составу полиненасыщенных жирных кислот

Поставленная цель определила основные задачи исследований.

- анализ состояния обеспечения населения России селеном и путей ликвидации его дефицита в организме человека,

- изучение жирнокислотного состава и ряда растительных масел,

- оптимизация смесей растительных масел, составляющих жировую фазу, селенсодержащих эмульсионных продуктов по жирнокис-лотному составу;

- оценка вязкостных характеристик трехкомпонентной купажированной смеси растительных масел, оптимизированной по составу ПНЖК с учетом требований здорового питания,

- количественное определение содержания линолевой кислоты в фосфолипидах яичного желтка, используемого в рецептурах селенсодержащих жировых эмульсий,

- разработка рецептур и технологии селенсодержащих эмульсионных продуктов с различным содержанием жировой фазы, оптимизированной по составу ПНЖК, предназначенных для коррекции се-ленодефицита у населения РФ,

- оценка реологических свойств селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов,

- изучение микробиологических показателей и показателей безопасности селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов типа «майонез».

Научная новизна работы Впервые для оптимизации по содержанию ПНЖК трехкомпонентных смесей растительных масел применен метод линейного программирования

Впервые методом ЯМР 'Н и ЯМР |3С количественно определено содержание линолевой кислоты в фосфолипидах яичного желтка, используемого в рецептурах селенсодержащих пищевых эмульсий

Впервые разработаны 3 варианта селенсодержащих эмульсионных продуктов типа «майонез» с содержанием жировой фазы 65,0, 38,0 и 20,0% соответственно, потребление которых способно содействовать ликвидации селенодефицита у населения России (Заявка на патент России №2007124320 Положительное решение от 10.04.08) При этом два из них (с содержанием жировой фазы 38,0% и 20,0%) способны не только корректировать содержание селена в организме человека, но имеют также и антидиабетическую направленность

Изучены структурно-реологические свойства разработанных эмульсионных продуктов и определены их микробиологические показатели и показатели безопасности

Практическая значимость разработок определяется прежде всего возможностью использования предлагаемых разработок, а именно рецептур пищевых селенсодержащих эмульсионных продуктов для массового и лечебно-профилактического питания (Заявка на патент России №2007124320 Положительное решение от 10.04 08) Кроме того, автором лично

- методом линейного программирования проведена оптимизация по составу ПНЖК трехкомпонентных смесей купажированных растительных масел, предназначенных для жировой фазы селенсодержащих эмульсионных продуктов,

- изучены вязкостные характеристики оптимизированной по составу ПНЖК трехкомпонентной смеси масел, выбранной в качестве жировой фазы селенсодержащих эмульсий,

- разработаны и описаны 3 варианта рецептур селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов, потребление которых способно содействовать ликвидации селенодефицита у населения РФ, при этом два варианта рецептур могут не только корректировать содержание селена в организме человека, но имеют также и антидиабетическую направленность, т.е обладают комбинированным действием,

- определены технологические параметры для получения стабильных селенсодержащих эмульсионных продуктов типа «майонез» с оптимальным качеством и органолептическими характеристиками,

- исследованы структурно-механические свойства разработан-

ных селенсодержащих эмульсионных продуктов с различным содержанием жировой фазы,

- установлено, что разработанные селенсодержащие эмульсионные продукты по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям соответствуют ГОСТ 30004 1-93 «Майонезы. Общие технические условия»,

- показано, что селенсодержащие эмульсионные продукты по микробиологическим характеристикам и показателям безопасности удовлетворяют требованиям СанПиН 2 3 2 1078-01.

Результаты диссертационного исследования, полученные лично автором, используются в учебном процессе, написании учебно-методической документации, а так же при выполнении научно-исследовательских работ на следующих кафедрах МГУТУ «Технология пищевых производств», «Технология продуктов питания и экспертиза товаров», «Информационные технологии». Научно-технические разработки диссертации подтверждены актами испытаний, приведенных в приложениях диссертации

Реализация результатов диссертационного исследования и апробация работы Диссертационное исследование выполнялось в соответствии с планом НИР кафедры «Технология продуктов питания и экспертиза товаров» и МГУТУ

Основные положения и результаты исследований диссертации опубликованы, докладывались и обсуждались на- Конференции «Научные и практические проблемы применения селена» (Москва, 2006 г),

- 5-й конференции «Современные технологии и некоторые социально-экономические проблемы в АПК» (Москва, 2006 г),

- IV Международной выставке-конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2006 г),

- XII Международной научно-практической конференции «Реформа технического регулирования в АПК России» (Москва, 2006 г),

- V Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2007),

- XIII Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности - защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции»

Селенсодержащие эмульсионные продукты типа «майонез» демонстрировались на выставке «Здоровое питание», Москва, ВВЦ, 46 апреля 2006 г.

Выпущена опытная партия селенсодержащего эмульсионного продукта в количестве 100 кг на фирме «ДекосТ»

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 8 работ (из них 3 статьи в изданиях по списку ВАК) и подана заявка на патент России «Майонез» (Положительное решение от 10 04 08)

Структура н объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений Работа изложена на 126 страницах, содержит 8 рисунков и 20 таблиц Список использованной литературы содержит 119 наименований отечественных и зарубежных авторов

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель и задачи, решаемые для достижения научных и практических результатов, сформулирована научная новизна и отражена практическая значимость проведенного исследования для инновационного развития масложирового производства, содержится аннотация основных результатов работы, выносимых на защиту

Глава I, представляющая обзор литературы, посвящена анализу и обобщению научно-практических данных и патентной информации по следующим направлениям проведенного исследования: рассмотрена роль селена в организме человека и способы коррекции селенодефицита для населения, роль жиров в питании, структура, свойства растительных масел, физиологическое воздействие масел с учетом требований здорового питания, яичный желток в составе эмульсионных продуктов, фосфолипиды как компоненты яичного желтка, классификация майонезов и требования к их качеству, пищевая и биологическая ценность эмульсионных продуктов типа «майонез», их физико-химические, структурно-механические и ор-ганолептические показатели; микробиологические аспекты компонентов и пищевых сред типа «майонез».

Установлено, что проблема ликвидации селенодефицита в нашей стране находится в центре внимания ученых и специалистов На основании проведенного анализа сделан вывод, что при разработке селенсодержащих эмульсионных продуктов с использованием жировой фазы, оптимизированной по составу ПНЖК, необходимо

- использовать новые жирорастворимые селеноорганические соединения, например, такие, как селенопиран, для введения их в жировую фазу эмульсионных продуктов с целью способствования ликвидации селенодефицита у населения Российской Федерации при

систематическом потреблении указанных продуктов,

- с помощью математических методов осуществить оптимизацию жировой фазы по составу ПНЖК и разработать на ее основе селенсодержащие эмульсионные продукты, отвечающие требованиям науки о питании и адаптированные к современной высокотехнологичной масложировой отрасли

Глава 2. Объекты и методы исследований:

- шесть образцов растительных масел, подсолнечное «Слобода» по ГОСТ 1129-93, горчичное по ГОСТ 8807-74, тыквенное по ТУ 9141-001-59397263-03, льняное по ТУ-914-001-17385524-97, масло расторопши пятнистой по ТУ-64-4-104-98, масло зародышей пшеницы по ТУ 9141-013-18062042-96;

- яичный желток охлажденный по ТУ 9219-006-00636790-2005 (фирма «ПРАКСИС-ОВО»),

- селенсодержащие эмульсионные продукты, разработанные на основе жировой фазы, оптимизированной по составу ПНЖК.

Методы исследований. Состав жирных кислот изучали методом газовой хроматографии на приборе HP 5890 серия И. Вязкостные характеристики растительных масел оценивали на ротационном вискозиметре Visco Basic Plus. Реологические свойства эмульсионных продуктов исследовали с помощью прибора «Реотест-2», соединенного с компьютером, который снабжен программой, позволяющей автоматически рассчитывать энергию активации вязкого течения Количественное определение линолевой кислоты в фосфолипидах яичного желтка осуществляли методами ЯМР 'Н и "С на спектрометре «Varían Unitiplus-300»

Для определения органолептических показателей кислотности, стойкости эмульсий, массовой доли жира и влаги использовали методы, предусмотренные ГОСТ 30004 2-93 «Майонезы Правила приемки и методов испытаний». Микробиологические показатели оценивали согласно ГОСТ 26668-85, ГОСТ 26669-85, ГОСТ 10444-1288, ГОСТ 9925-84 показатели безопасности (перекисное число, токсичные элементы, микотоксины, пестициды, радионуклиды) определяли согласно ГОСТ 26924-86, ГОСТ 26928-86, ГОСТ 26934-86

Достоверность приведенных результатов подтверждается применением математических методов обработки экспериментальных данных статистическими методами. В таблицах и на рисунках приведены средние значения, с погрешностью 1,0-1,5 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

Глава 3. Разработка рецептур и технологии производства перспективных селенсодержащих эмульсионных продуктов. На

первом этапе создания эмульсионных продуктов для здорового и лечебно-профилактического питания рекомендуется подбирать жировую фазу с таким расчетом, чтобы соотношение соб/соЗ ПНЖК для здоровых людей составляло 10:1, а в продуктах для лечебно-профилактического питания - 5 1

Изучение жирнокислотного состава (ЖКС) растительных масел, производимых в России, позволяет оптимизировать их использование в составе купажированного масла, которое может найти себе применение в качестве жировой фазы перспективных эмульсионных продуктов

Анализ данных хроматографического исследования ЖКС 6-и образцов растительных масел позволил установить наличие кислот, входящих в группы шб и 0)3 (табл 1)

Таблица 1

Содержание ПНЖК групп соб и соЗ в растительных маслах

Растительное масло

ПНЖК Подсол- Гор- Тык- Льня- Заро- Расто-

нечное чич- вен- ное дышей ропши

ное ное пшеницы пятнистой

ПНЖК Мб-

линолевая 50,9 17,8 53,1 15,9 57,0 55,6

у-линолевая 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0

арахидоновая 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0

ПНЖК соЗ

а-линоленовая 0,3 5,6 8,0 60,0 5,6 3,0

Эйкозопен- 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0

таеновая

докозогек- 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0 00,0

саеновая

Для решения задачи по оптимизации состава трехкомпонентной смеси масел был использован метод линейного программирования В случае 3-х компонентного купажированного масла, составленного из горчичного и тыквенного масел, а также масла расторопши пятнистой с учетом требований к продуктам здорового питания (где соб/юЗ = 10:1), уравнение для расчета состава будет выглядеть следующим образом

с = 178х + 531у + 5562 _ 10 56х + 80у + 302 = 1

откуда следует, что

1,49х + 1,05у (1)

Уравнение (I) имеет бесконечное множество решений Это означает, что требуемого соотношения ПНЖК шб/шЗ (10:1) можно добиться, выбирая произвольное количество горчичного и тыквенного масел, а содержание масла расторопши пятнистой рассчитывается по уравнению (1).

Для лечебно-профилактического питания в данной смеси трех масел должно быть выдержано соотношением кислот юб/соЗ = 5:1 Значит,

я = 178х + 531у + 556г 5 56х + 80у + 30г = 1

5

откуда следует, что

г « 1,28у + 3,98г (2)

Уравнение (2) также имеет бесконечное множество решений. Таким образом, соотношение кислот шб/шЗ = 5*1 достигается, если тыквенное масло и масло расторопши пятнистой выбирается произвольным образом, а горчичное масло рассчитывается по уравнению (2). Однако органолептический анализ показал, что эмульсионные продукты на основе такой жировой фазы не обладают хорошим вкусом. Следует отметить, что искомое соотношение ПНЖК достигается не всегда Для смеси подсолнечного, тыквенного масел и масла расторопши пятнистой ни при каком содержании в смеси соотношения соб/шЗ не могут составлять ни 10.1, ни 5:1 То же самое относится и к смеси масел подсолнечного, зародышей пшеницы и расторопши пятнистой. В смеси масел подсолнечного, льняного и расторопши пятнистой достигаются все искомые соотношения ПНЖК: для здорового питания ооб/соЗ = 10 1, если подсолнечное масло и масло расторопши пятнистой выбираются произвольно, а льняное масло рассчитывается по формуле.

у « 0,08х + 0,04г (3)

Для лечебно-профилактического питания в смеси трех масел соотношение ПНЖК должно быть юб/соЗ = 5.1. Следовательно, у = 0,17х + 0,14г, или у = 0,30х + 0,28г. Для дальнейшей работы была выбрана смесь подсолнечного, льняного масел и масла расторопши пятнистой.

На рис.1 приведена диаграмма распределения отношения со6:«>3 при различных сочетаниях в смеси подсолнечного масла х и масла расторопши пятнистой г.

Рис. 1. Отношение соб : соЗ при различных сочетаниях в смеси подсолнечного масла (х) и масла расторопши пятнистой (г)

На рис.2 приведены кривые течения масел льняного, подсолнечного и расторопши пятнистой и их смеси. Содержание масел льняного и расторопши пятнистой составляло по 10% масс, каждого. Остальное (80% масс.) составляло подсолнечное масло.

Рис. 2. Кривые течения льняного, подсолнечного масел, масла расторопши пятнистой и их смеси

Из рис 2 видно, что кривые течения масел имеют своеобразный характер На самых малых оборотах цилиндра (от 0,2 до 0,5 об/мин) вязкость очень низкая, но она быстро нарастает вследствие вовлечения в процесс течения все больших слоев масла. В это время происходит быстрая ориентация молекул содержащихся в маслах триглицери-дов вдоль вектора течения Затем вязкость масел выходит на «плато» и фактически не меняется, т.е они ведут себя уже как ньютоновские жидкости Необходимо отметить, что наибольшей вязкостью на участке установившегося течения обладает подсолнечное масло (73 сП) Это примерно на 10 сП выше вязкости остальных двух масел. Вязкостные характеристики тройной смеси очень близки к значениям аналогичных характеристик масел расторопши пятнистой и льняного, т е. налицо эффект разбавления подсолнечного масла

Широко известным эмульгатором, содержащемся в яичном желтке, являются фосфолипиды В разрабатываемых селенсодер-жащих эмульсионных продуктах часть рецептур содержит яичный желток охлажденный Литературные данные указывают на то, что в фосфолипидах яичного желтка содержится линолевая кислота В связи с этим представляло интерес количественное определение ли-нолевой кислоты в фосфолипидах яичного желтка, т к линолевая кислота, вероятно, способна вносить вклад в процесс эмульгирования при производстве майонезов Определение проводили методом ЯМР на ядрах 'Н и |3С.

Анализ полученных результатов показывает хорошее совпадение химических сдвигов для эталонного образца фосфатидилхолина и образца фосфатидилхолина, экстрагированного из яичного желтка В последнем случае в 13С ЯМР-спектре появляются новые химические сдвиги в области 25,65, 127,91 и 128,10 м д., свидетельствующие о наличии групп атомов =СН-СН2-СН=, являющихся фрагментами линолевой кислоты. Таким образом, данные ЯМР-спектроскопии на атоме |3С подтверждают наличие линолевой кислоты, смешавшейся с фосфатидилхолином при экстракции (СОС13) последнего из яичного желтка. Расчет, произведённый с учетом площадей пиков в области 25,65, 127, 91 и 128,10 м.д позволяет оценить содержание линолевой кислоты как 16,75% от количества фосфатидилхолина, экстрагированного из яичного желтка Таким образом, установлено, что в яичном желтке помимо фосфатидилхолина (лецитина), являющегося эмульгатором смесей типа «масло - вода», содержится и линолевая кислота СН3ЧСН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7СООН, которая, несомненно, также принимает участие в эмульгировании жировой фазы в таких системах

Разработку рецептур и технологии селенсодержащих эмульсионных продуктов с различным содержанием жировой фазы вели в двух основных направлениях, во-первых, создание майонезов, предназначенных собственно для ликвидации селенодефицита у населения, и, во-вторых, эмульсионных продуктов комбинированного действия, которые помимо функции коррекции селенодефицита в организме, имеют еще и антидиабетическую направленность, что достигается заменой в рецептуре сахара-песка на фруктозу Кроме того, в некоторых рецептурах традиционный для наших майонезов ингредиент - яичный порошок - заменен на охлажденный яичный желток

В качестве носителя селена было выбрано селеноорганическое соединение - селенопиран (9-фенил-симметричный октагидроселе-ноксантен), которое является нетоксичным веществом. Применительно к селенсодержащим эмульсионным продуктам количество селенопирана на 100 г жировой фазы рассчитывали по формуле Б=25/ч ш 2400,

где Б - содержание селенопирана на 100 г жировой фазы, 25 мг - количество селенопирана, обеспечивающее 35,7% суточной потребности организма в селене, я - количество майонеза в среднем потребляемое в сутки, принятое за 20 г, ш - доля жировой фазы в майонезе, 2400 - количество микрограмм селена в 1 г селенопирана

Таким образом, для майонеза, содержащего 65,0% жировой фазы в = 0,0008 г, содержащего 38,0% жировой фазы Б = 0,013 г, содержащего 20,0% жировой фазы Б = 0,0026 г

Учитывая свойства сырья, необходимо установить такие технологические режимы его обработки, чтобы получить стойкую эмульсию и готовый продукт с соответствующими свойствами майонеза, адекватными классическим. Также важно подобрать такие способы подготовки сырья, которые в большой степени позволили бы сохранить его пищевую ценность и обеспечить длительные сроки хранения Приготовление эмульсионного продукта складывается из следующих технологических стадий жировую фазу, предоставляющую смесь растительных масел, а именно дезодорированного подсолнечного масла, масла расторопши и льняного масла, взятых в соотношении 8'1.1 соответственно, смешивают с селенопираном при температуре смеси 40°С, смешивают горчичный порошок и питьевую воду при температуре 100°С (соотношение 1.2). Смесь перемешивают до однородной консистенции, добавляют воду (45-50°С), предназначенную для растворения сухого молока и питьевой соды (на 1 часть сухого молока берут 3 части воды) Смесь тщательно перемешивают до пол-

ного растворения молока и вводят яичный порошок и воду (50-55°С в соотношении 1:2) и тщательно перемешивают в течение 15 мин. В качестве альтернативы может быть использован яичный желток, который также вводят в смесь масел. После полного набухания яичного порошка вводят сахар-песок. Далее при постоянном перемешивании вводят тонкой струйкой смесь растительных масел с добавлением се-ленопирана при 20-25°С, после поступления всего количества масла и получения однородной массы, вводят яблочный 9%-ный уксус и соль в виде уксусно-солевого раствора. Высокодисперсную эмульсию получают при пропускании эмульсии через гомогенизатор при комнатной температуре в течение 3 минут при 1500 об/мин.

Рездептуры полученных майонезов приведены в табл 2.

Таблица 2

Рецептуры майонезов__

Ингредиент Контроль, масс% 1, масс% 3, масс% 4, масс% 5, масс%

1 2 3 4 5 б

дезодорированное подсолнечное масло 65 из них - - - -

смесь растительных масел, в том числе - 65 из них 38.0 из них 38,0 из них 20.0 из них

дезодорированное подсолнечное масло масло расторопши масло льняное - 80% 10% 10% 80% 1СР/о МР/о 80% 10% 10% 80% 10% 10%

яичный порошок (сухой) 5,0 5,0 4,0 т 5,0

желток яичный охлажденный _ 5,0 _

сухое обезжиренное молоко 1,6 1,8 1,5 1,6 1,6

сахар-песок 1,5 1,5 - - -

фруктоза - - 1,5 1,5 1,5

соль 1.1 1,1 1.1 1.1 1.1

сода питьевая 0,05 0,05 0,04 0,05 0,04

горчичный порошок 0,75 0,80 0,70 0,75 0,75

Продолжение таблицы 2

I 2 3 4 5 6

уксусная кислота 80% 0,6 - - - -

яблочный уксус 9% - 0,9 0,9 0,8 1,0

селенопиран - 0,0008 0,0013 0,0013 0,0026

остальное вода до 100% остальное вода до 100% остальное вода до 100% остальное вода до 100% остальное вода до 100% остальное вода до 100%

Структурно-механические свойства селенсодержащих эмульсионных продуктов оценивали путем измерения зависимостей т^ф от скорости сдвига, построенных в логарифмических координатах. Измерения проводили на ротационном вискозиметре «Реотест-2» при различных температурах

»о, [»О

Рис. 3. Кривые течения контрольного образца майонеза «Провансаль» (65,0% жировой фазы, 5,0% яичного порошка 1,5% сахарозы)

Рис. 4. Кривые течения селенсо-держащего эмульсионного продукта (65,0% жировой фазы, 5,0% яичного порошка, 1,5%

сахарозы, рана)

8,0*10 % селенопи-

Эмульсионные продукты на основе яичного порошка. Рис 3

демонстрирует кривые течения контрольного образца майонеза «Провансаль» (65,0% жировой фазы, 5,0% яичного порошка, 5,0% сахарозы). Из рис. 3 следует, что майонез «Провансаль» является структурированной системой при температурах 30^50°С. На рис. 4 приведены кривые течения эмульсионного продукта с 65,0% жировой фазы, 5,0% - яичного порошка, 1,5% сахарозы и 8,0 10"4 % селе-

нопирана Из рис 4 видно, что кривые течения данного продукта близки к кривым течения при одинаковых температурах для майонеза «Провансаль».

Далее на рис 5 и 6 приведены кривые течения для селенсодер-жащих эмульсионных продуктов комплексного действия во-первых предназначенных для ликвидации селенодефицита, во-вторых, имеющих, помимо этого, ещё и антидиабетическую направленность В них 1,5% сахарозы заменены на 1,5 фруктозы и содержание жировой фазы снижено до 38,0% (рис 5) и даже до 20,0% (рис 6) Из рис 5 и 6 следует, что данные эмульсионные продукты также являются структурированными системами

!д «| [Пз*с]

!л 2Д 2? 2* ал аа аа зэ 1д ^

Рис. 5. Кривые течения селенсо-держащего эмульсионного продукта (38,0% жировой фазы, 5,0% яичного порошка, 1,5% фруктозы, 8,0-10"4 % селенопи-рана)

Рис. 6. Кривые течения селен-содержащего эмульсионного продукта (20,0% жировой фазы, 5,0% яичного порошка, 1,5% фруктозы, 8,0-10"4 % се-ленопирана)

Определяли величины энергии активации вязкого течения для эмульсионных продуктов без селена с 5,0% яичного порошка и 1,5% фруктозы.

Таблица 3

Энергия активации вязкого течения (Еа) эмульсионных продуктов без селена с 5,0% яичного порошка и 1,5% фруктозы

Показатели Содержание жировой фазы в эмульсионном продукте, %

65 38 20

Энергия активации вязкого течения (Еа) кДж/моль 11,5 12,0 12,0

Из табл 3 следует, что данные пищевые эмульсии имеют практически одинаковую величину Еа порядка 12 кДж/моль Отсюда можно сделать вывод, что в данном случае Еа определяется не содержанием жировой фазы в продукте, а суммарным взаимодействием в данной дисперсной системе жидких и твердых частиц между собой за счёт водородных связей, ван-дер-ваальсовых взаимодействий и т д, в результате чего создается подвижная равновесная физическая сетка с одинаковыми параметрами

Для сравнения оценивали величины Еа для эмульсионных продуктов, в рецептурах которых присутствовал селенопиран Значения Еа приведены в табл 4

Таблица 4

Энергия активации вязкого течения (Е„) селенсодержащих

эмульсионных продуктов с 5,0% яичного порошка и _ 1,5% фруктозы_

Показатели Содержание жировой фазы в эмульсионном продукте, %

65 38 20

Энергия активации вязкого течения (Еа) кДж/моль 15,0 15,0 15,0

При введении селеноперана в эмульсионные продукты Еа = 15 кДж/моль, т.е. повышается на 3 кДж/моль По-видимому, присутствие селенопирана, способствует возникновению более частой равновесной физической сетки, и прочность этой сетки также не зависит от содержания жировой фазы в указанных пределах При этом молекулы селенопирана, возможно, играют роль узлов и в этой физической сетке.

Эмульсионные продукты на основе яичного желтка. На

рис 7 показано изменение логарифма вязкости в зависимости от '/т для этого же эмульсионного продукта (65,0% жировой фазы, 5,0% яичного желтка и 1,5% сахарозы и 8,0 10"*% селенопирана). Из рис 7 видно, что имеется 3 интервала зависимости 1§ ц =Д'/Т) При '/т = 0,0033, что соответствует температуре 30°С, величина энергии активации вязкого течения Еа равна 22 кДж/моль. Такое значение Е„ можно объяснить за счет активного протекания при 30°С реакций образования углеводно-белковых (в основном) и жирнокислотно-белковых комплексов, а также образование водородной связи между селенопираном и фосфолипидами яичного желтка.

>0 п. Р1а*с] •07-

-08-

Е,=22 ШП01

/З<РС

/

/

Е,=1 ЗУ/то!

/

/

50>С

____—^ 40РС

Еа=4 Ы/то!

0 0031

00032 1/Т.К

00033

Рис. 7. Зависимость ^ т] от '/т селенсодержащего эмульсионного продукта (65,0% жировой фазы, 5,0% яичного желтка, 1,5% сахарозы, 8,0-10 % селенопирана) С повышением температуры эмульсионного продукта до 40°С ('/т = 0,0032) энергия активации вязкого течения снижается до величины 13 кДж/моль Такое уменьшение величины Еа, по-видимому, можно объяснить разрывом водородных связей между молекулами селенопирана и фосфолипидов, что приводит к снижению обшей энергии в системе. При 50°С ('/т = 0,0031) она составляет всего 4 кДж/моль. Снижение Еас 13,0 до 4,0 кДж/моль возможно является следствием дальнейшего разрушения водородных связей, а так же вероятным разрушением белковой части образовавшихся комплексов, т.к. известно, что при температуре выше 40-45°С начинается процесс деградации белковых молекул.

Представляло интерес сравнить величины Е„ эмульсионных про-

дуктов, содержащих различное количество (65,0 и 38,0%) жировой фазы и одинаковое количество яичного желтка (5,0%), сахарозы (1,5%) и селена (0,0008%)

Для эмульсионного продукта с 65,0% жировой фазы Еа = 22,0 кДж/моль, а для продукта с 38,0% жировой фазы Еа = 21,5 кДж/моль Из этого сопоставления можно сделать вывод, что Еа данных эмульсионных продуктов практически равны, а это свидетельствует о том, что величина Еа не зависит от содержания жировой фазы, а определяется наличием в рецептуре яичного желтка с сахарозой и селенопираном.

Глава 4, Органолептические, физико-химические, микробиологические характеристики и показатели безопасности се-ленсодержащих эмульсионных продуктов

По органолептическим показателям майонезы соответствовали данным, приведенным в табл 5, а физико-химическим - в табл 6

Таблица 5

Органолептические показатели образцов майонезов

Наименование показателей Характеристика майонезов с различным содержанием жировой фазы, %

65 38 | 20

Внешний вид, консистенция Однородный сметанообразный продукт с незначительными отдельными пузырьками воздуха

Вкус и запах Чистый, слегка острый вкус с запахом и привкусом горчицы и уксуса

Цвет Бежево-желтый, однородный по всей массе

Таблица 6

Физико-химические показатели образцов майонезов

Наименование показателей Характеристика майонезов с различным содержанием жировой фазы, %

65 38 20

Массовая доля жира, % 65,4±0,4 38,0±0,5 20,0±0,0

Массовая доля влаги, % 24,4±0,5 51,4±0,5 69,0±0,5

Кислотность в пересчете на уксусную кислоту, не более, % 0,25±0,03 0,25±0,03 0,23±0,02

Стойкость эмульсии, % неразрушенной эмульсии, не менее 99,0±1,0 99,0±1,0 98,0±1,0

РН 4,5±0,2 4,3±0,2 4,6±0,1

Из таблицы 5 и 6 видно, что разработанные селенсодержащие продукты полностью отвечают требованиям ГОСТ 30004 1-93 «Майонезы Общие технические условия».

Изменение физико-химических показателей в процессе хранения. Исследования проводили на майонезах как на свежеприготовленных, так и хранившихся при 0-5 °С в бытовом холодильником и при комнатной температуре (18-20°С) в течении 30 суток (табл 8)

Таблица 7

Изменение селенсодержащих эмульсионных продуктов _в процессе хранения_

Содержа- Наименование показателя

ние мас- Темпера- Массо- Массо- Кислот- Стой- рН

ложировой тура вая доля вая доля ность, в кость

фазы, % хранения, °С жира, % влаги,% пересчете на уксусную, % эмульсии, процент иеразруш. эмульсии

65 (яич- 0-5 65,0±0,4 24,4±0,5 0,25±0,04 99,0±1,0 4,5±0,2

ный жел- 18-20 65,0±0,4 25,6±0,5 0,40±0,05 98,0±1,0 4,7±0,2

ток, сахароза)

38 (яич- 0-5 38,0±0,5 51,0±0,5 0,25±0,03 99,0±1,0 4,3±0,2

ный по- 18-20 38,0±0,5 52,3±0,3 0,43±0,02 97,0±1,0 4,5±0,2

рошок, фруктоза)

38 (яич- 0-5 38,0±0,5 51,0±0,5 0,26±0,03 98,0±1,0 4,3±0,2

ный жел- 18-20 38,0±0,5 52,0±0,5 0,29±0,02 97,0±0,1 4,7±0,2

ток, фруктоза)

20 (яич- 0-5 20,0±0,2 69,4±0,5 0,25±0,02 98,0±1,0 4,5±0,2

ный по- 18-20 19,8±0,2 69,4±0,5 0,28±0,02 97,0±1,0 4,7±0,2

рошок, фруктоза)

Следует отметить, что органолептические характеристики селенсодержащих эмульсионных продуктов остались без изменений

Из табл 7 видно, что селенсодержащие эмульсионные продукты могут храниться до 30 суток без существенного изменения их физико-химических характеристик Сохранности данных пищевых эмульсий, несомненно, способствует наличие в них селенопирана, обладающего антиокислительной активностью.

Микробиологические показатели селенсодержащих эмульсионных продуктов. При соблюдении условий хранения (бытовой

холодильник) селенсодержащие эмульсионные продукты по микробиологическим показателям безопасности соответствуют допустимым уровням, указанным в СанПиН 2.3 2 1078-01

Показатели безопасности Все разработанные селенсодержащие эмульсионные продукты по показателям безопасности не превышают допустимые уровни, установленные гигиеническими требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов (СанПиН 2.3 2 1078-01).

Таким образом, на основании проведенных исследований разработаны рецептуры и технологии следующих эмульсионных продуктов (заявка на Патент РФ №20007 124320 Положительное решение от 10 04 08)

- высококалорийного (содержание жировой фазы 65,0%), функциональные свойства которого позволяют рекомендовать его в качестве продукта здорового питания, предназначенного для ликвидации селенодефицита у населения РФ,

- низкокалорийного (содержание жировой фазы 38,0%), функциональные свойства которого позволяют рекомендовать его в качестве продукта здорового питания, предназначенного для ликвидации селенодефицита у населения РФ, а также как продукт, имеющий антидиабетическую направленность;

- низкокалорийного (содержание жировой фазы 20,0%), функциональные свойства которого позволяют рекомендовать его в качестве продукта здорового питания, предназначенного для ликвидации селенодефицита у населения РФ, а также как продукт, имеющий антидиабетическую направленность

Разработанные технологии позволяют производить указанные эмульсионные продукты на действующем в настоящее время оборудовании

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Изучен жирнокислотный состав ряда растительных масел. Впервые применен метод линейного программирования для оптимизации по содержанию полиненасыщенных жирных кислот трехком-понентных купажированных растительных масел, предназначенных для жировой фазы селенсодержащих эмульсионных продуктов Изучены вязкостные характеристики оптимизированной трехкомпо-нентной смеси масел (подсолнечного, льняного, расторопши пятнистой), выбранной в качестве жировой фазы селенсодержащих пищевых эмульсий

2 Впервые методом ЯМР на ядрах 'Н и ,3С количественно определено содержание линолевой кислоты (16,75%) в фосфолипидах яичного желтка, входящего в состав селенсодержащих эмульсионных продуктов

3. Разработаны и описаны 3 варианта рецептур (65,0, 38,0 и 20,0% жировой фазы) селенсодержащих эмульсионных продуктов, потребление которых способно содействовать ликвидации селено-дефицита у населения России При этом два из них (с 38,0 и 20,0% жировой фазы) могут не только корректировать содержание селена в организме человека, но имеют также и антидиабетическую направленность, т е обладают комбинированным действием

4 Определены технологические параметры для получения стабильных селенсодержащих эмульсионных продуктов типа «майонез» с оптимальным качеством и органолептическими характеристиками

5. Установлено, что разработанные селенсодержащие эмульсионные продукты с 65,0, 38,0 и 20,0% жировой фазы по органолепти-ческим, физико-химическим и микробиологическим показателям соответствует ГОСТ 30004.1-93 «Майонезы Общие технические условия»

6. Показано, что разработанные селенсодержащие эмульсионные продукты по микробиологическим показателям и показателям безопасности удовлетворяют требованиям СанПиН 2.3 2 1078-01 Выпущена опытная партия селенсодержащего эмульсионного продукта с 65,0% жировой фазы в количестве 100 кг

7 Результаты исследований диссертации используются в учебном процессе, написании учебно-методической документации, а так же при выполнении научно-исследовательских работ на следующих кафедрах МГУТУ' «Технология пищевых производств», «Технология продуктов питания и экспертиза товаров», «Информационные технологии» Научно-технические разработки диссертации подтверждены актами испытаний, приведенных в приложениях диссертации.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1 Клюшина Е А, Грузинов Е В., Шленская Т.В Селен в организме человека / Научные труды 5-й конференции «Современные технологии и некоторые социально-экономические проблемы в АПК». Москва. 25 мая 2006 г.» МАЭН М. 2006 С. 11-15.

2 Грузинов Е.В , Николаева С.Н., Клюшина Е.А , Шленская

ТВ Компьютерное проектирование смесей растительных масел, оптимизированных по содержанию полиненасыщенных жирных кислот / Сб докл. 1У-ой Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания», 5-7 июня 2006 г, ч II С 158-160

3 Боряев Г Н, Бабенко П П, Грузинов Е В , Клюшина Е А , Шленская Т В Селенопиран как эффективное средство ликвидации селенодефицита / Научные труды XII Международной научно-практической конференции «Реформа технического регулирования в АПК России» Вып. И Т1 Москва 2006 С 140-141

4 Грузинов Е В , Клюшина Е А , Шленская Т В. Количественное определение линолевой кислоты в фосфолипидах методом ЯМР // Масложировая промышленность, 2006, №5 С 22-23

5 Николаева С В , Клюшина Е А , Грузинов Е В , Шленская Т В. Применение метода линейного программирования для оптимизации смесей растительных масел // Масложировая промышленность, 2007 №1 С 23-24.

6 Клюшина Е А., Николаева С Н, Грузинов Е.В , Шленская Т.В., Дворжецкий А А Вязкостные характеристики трехкомпонент-ной смеси растительных масел, оптимизированной по содержанию полиненасыщенных жирных кислот // Сб материалов V Международной научно-практической конференции «Технология и продукты здорового питания» / под общ ред С А Хуршудяна. - М Издательский комплекс МГУПП, 2007 Ч. 2 - С 209 - 213

7 Клюшина Е А., Николаева С В , Грузинов Е В , Шленская Т В , Добржицкий А А. Реологические характеристики трехкомпо-нентных смесей растительных масел Хранение и переработка сель-хозсырья, 2007. №10 с. 32-33.

8. Клюшина Е.А., Грузинов Е В , Бабенко П П., Шленская Т В Селенсодержащие эмульсионные продукты ! Научные труды XIII Международный научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции», Вып 12. Т. II Москва. 2007. с 100

Тираж 70 экз. Заказ № 76

ООО «Полнграфсервнс» 109316 Москва, ул. Талалихина, 26

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1 Селен в организме человека L1 Способы коррекции дефицита селена в организме человека

2 Роль жиров в питании 18 .3 Структура, свойства растительных масел, физиологическое 20 воздействие масел на организм

А Методы оптимизации жирнокислотного состава смесей 25 растительных масел с учетом требований здорового питания

АЛ Математическое программирование 25 4J2 Постановка задачи математического программирования моделей 27 многокомпонентных смесей в условиях неопределенности

5 Яичный порошок в составе эмульсионных продуктов

5.1 Фосфолипиды как компоненты яичного порошка

5.1 Л Основные группы фосфолипидов

5,1.2 Глицерофосфолипиды

5Л.З Фосфорсодержащие плазмалогены

5.1.4 Фосфолипиды в пищевых продуктах

6 Реология эмульсий. Основные типы течения

7 Классификация майонезов

8 Требования к качеству майонезов

8 Л Пищевая и биологическая ценность

8.2 Органолептические показатели

8.3 Физико-химические и структурно-механические показатели

8.4 Показатели безопасности

8.5 Дефекты майонеза

31.9 Микробиология эмульсионных продуктов типа, "майонез"

1.9.1 Микрофлора пищевых продуктов

1.9.2 Микробиологические аспекты компонентов пищевой эмульсии типа "майонез" 52 133 Влияние факторов внешней среды на развитие микроорганизмов в пищевых системах

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Материалы и методы исследования

2.1.1 Объекты исследования

2.1.2 Методы исследования

2.1.2.1 Метод ядерно-магнитного резонанса

2.1.2.2 Метод газовой хроматографии

2.1.2.3 Метод оценки вязкостных свойств растительных масел

2.1.2.4 Метод определения реологических характеристик селенсодержащих эмульсионных продуктов 68 2.1.2 J Методы определения органолептических и физико-химических показателей селенсодержащеш эмульсионного продукта

2.1.2.5.1 Определение внешнего вида и цвета

2.1.2.5.2 Определение запаха и вкуса

2.1.2.5.3 Определение кислотности

2.1.2.5.4 Определение стойкости эмульсии

2.1.2.5 J Определение массовой доли жира 70 2.1J2.5.6 Определение массовой доли влаги 71 2.12.5.1 Определение токсичных элементов 72 2.1J Математическая обработка экспериментальных данных

Глава 3 Разработка рецептур и технологии производства перспективных селенсодержащих эмульсионных продуктов, 74 исследование их структурно-механических характеристик

3,1 Растительные масла

3.1.1 Жирнокислотный состав масел

3.1.2 Оптимизация многокомпонентных смесей масел по содержанию ненасыщенных жирных кислот методом линейного программирования

3.1 J Вязкостные характеристики смеси масел, оптимизированной по составу полиненасыщенных жирных кислот

3.2 Количественное определение линолевой кислоты методом J9MP в фосфолипидах яичного желтка, используемого в рецептурах селенсодержащих эмульсионных продуктов 83 33 Разработка рецептур и технологии селенсодержащих эмульсионных продуктов с различным содержанием масложировой фазы

33.1 Технология получения и рецептуры

3.3.2 Структурно-механические свойства и энергия активации вязкого течения

332.1 Эмульсионные продукты на основе яичного порошка

3.3.2.2 Эмульсионные продукты на основе яичного желтка

Глава 4 Органолептические, физико-химические, микробиологические характеристики селенсодержащих эмульсионных продуктов

4.1 Органолептические и физико-химические характеристики 102 4.1.1 Изменение физико-химических показателей в процессе хранения

4.2 Микробиологические показатели селенсодеркащих эмульсионных продуктов HQ 43 Показатели безопасности 112 Выводы 114 Список использованной литературы 116 Приложения

Актуальность темы. Вследствие неравномерности распределения селена по различным регионам России выявляются болезни, связанные с его недостатком в организме человека. Дефицит селена может вызвать заболевания разных органов, протекающие, как правило, на фоне пониженной кислотности; является причиной преждевременного старения и сокращения продолжительности жизни.

К селенодефицитным регионам России, относятся, например, Северные регионы, а так же Восточная Сибирь, Забайкалье, Урал, Поволжье, Якутия, Бурятия, республика Коми и др.

Минздравсоцразвития совместно с Институтом питания РАМН приняло решение о селенизации населения. Правительство РФ, в свою очередь, приняло постановление «О концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации». В качестве неотложных мер по реализации концепции предусмотрена ликвидация существующего в питании населения дефицита селена. С этой точки зрения разработка селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов является актуальной.

Однако растительные масла (подсолнечное, кукурузное и др.),. используемые в качестве масложировой фазы эмульсионных продуктов, как правило, не имеют оптимального жирнокислотного состава, который по современным представлениям определяется не только содержанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), но и соотношением в нем кислот семейства омега-6 и омега-З, в первую очередь, линолевой и линоленовой, которые являются функциональными ингредиентами жировых продуктов группы здорового питания.

Среди ПНЖК жиров растительного происхождения линолевая и линоленовая кислоты являются незаменимыми. Они не вырабатываются, в организме человека и их отсутствие приводит к негативным последствиям для здоровья. Поэтому актуальным является получение жировой фазы эмульсионных продуктов с заданным жирнокислотным составом, отвечающим требованиям здорового питания.

Купажирование (смешивание) растительных масел является эффективным и экономически оправданным приемом конструирования жировой фазы с заданным составом и соотношением ПНЖК для эмульсионных жировых продуктов,, отвечающей требованиям науки о питании. Такой прием позволяет получить двух- и многокомпонентные системы, хорошо сбалансированные по жирнокислотному составу. При этом выбор исходных растительных масел для купажирования обусловлен их жирнокислотным составом, доступностью получения и стоимостью.

Данная работа находится в русле современных тенденций по созданию майонезов функционального назначения, сформированных АЛ. Нечаевым с сотр. [1]. Согласно отмеченным тенденциям в настоящей работе решали вопросы снижения жирности майонезных эмульсий, улучшения жирнокислотного состава жировой фазы майонеза, выбора и обоснования физиологически функциональных ингредиентов (селена) для обогащения майонезов.

Степень разработанности проблемы. Научные основы технологии переработки жиров и производства на их основе эмульсионных продуктов питания созданы научными трудами Н.С. Арутюняна, О.С. Восканян, Н.И. Козина, В.В. Кточкина, АЛ. Кочетковой, AJO. Кривовой, А.Н. Лисицына, АЛ. Нечаева, И.В. Павловой, В.Х. Пароняна, АР. Сергеева, Н.М.Скрябиной, А.В. Стеценко, Ю.А. Тырсина, А.В. Тутельяна, А.А. Шмидта.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась разработка рецептур и технологии селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов с различным содержанием жировой фазы, оптимизированной по составу полиненасыщенных жирных кислот.

Поставленная цель определила основные задачи исследования: - анализ состояния обеспечения населения России селеном и путей ликвидации его дефицита в организме человека;

- изучение жирнокислотного состава и вязкостных характеристик ряда растительных масел;

- оптимизация смесей растительных масел, составляющих жировую фазу, по жирнокислотному составу;

- количественное определение содержания линолевой кислоты в фосфолипидах яичного желтка, используемого в рецептурах селенсодержащих жировых эмульсий;

- разработка рецептур и технологии селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов с различным содержанием масложировой фазы, оптимизированной по составу ПНЖК; оценка структурно-механических свойств селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов;

- изучение микробиологических показателей и показателей безопасности селенсодержащих эмульсионных жировых продуктов типа «майонез».

Научная новизна. Впервые для оптимизации по содержанию ПНЖК трехкомпонентных смесей растительных масел применен метод линейного программирования.

1 1

Впервые методом ЯМР 'Н и ЯМР С количественно определено содержание линолевой кислоты в фосфолипидах яичного желтка, используемого в рецептурах селенсодержащих пищевых эмульсий.

Впервые разработаны 3 варианта селенсодержащих эмульсионных продуктов типа «майонез» с содержанием масложировой фазы 65,0, 38,0 и 20,0% соответственно, потребление которых способно содействовать ликвидации селенодефицита у населения России (Заявка на патент России №2007124320 от 28.06.07 г. Положительное решение от 10.04.08 г.). При этом два из них (с содержанием жировой фазы 38,0% и 20,0%) способны не только корректировать содержание селена в организме человека, но имеют также и антидиабетическую направленность.

Изучены структурно-механические свойства разработанных эмульсионных продуктов и определены их микробиологические показатели и показатели безопасности.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования предлагаемых автором разработок, а именно рецептур пищевых селенсодержащих эмульсионных продуктов для массового и лечебно-профилактического питания (Заявка на патент России №2007124320 от 28.06,07 г. Положительное решение от 10.04.08 г.).

Выпущена опытная партия эмульсионного продукта типа «майонез» в количестве 100 кг на фирме «ДекосТ ».

Результаты исследований диссертации используются в учебном процессе, написании учебно-методической документации а также при выполнении научно-исследовательских работ на следующих кафедрах МГУТУ: «Технология пищевых производств», «Технология продуктов питания и экспертизы товаров», «Информационные технологии». Научно-технические разработки диссертации подтверждены актами испытаний, приведенных а приложениях диссертации.

Реализация результатов диссертационного исследования и апробация работы. Диссертационное исследование выполнялось в соответствии с планом4 НИР кафедры «Технология продуктов питания и экспертиза товаров» и МГУТУ.

Основные положения и результаты исследований диссертации опубликованы, докладывались и обсуждались на:

- конференции «Научные и практические проблемы применения селена» (Москва, 2006 г,);

- 5-й конференции «Современные технологии и некоторые социально-экономические проблемы в АПК» (Москва, 2006 г.);

- IV Международной выставке-конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2006 г.);

- XII Международной научно-практической конференции «Реформа технического регулирования в АПК России» (Москва, 2006 г.);

- V Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2007);

- XIII Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности - защита прав потребителя и рынка от контрафактной, фальсифицированной и некачественной продукции» (Москва, 2007).

Селенсодержащие эмульсионные продукты типа «майонез» демонстрировались на выставке «Здоровое питание», Москва, ВВЦ, 4-6 апреля 2006 г.

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 8 работ (из них 3 статьи в изданиях по списку ВАК) и подана заявка на патент России «Майонез».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 126 страницах, содержит 8 рисунков и 20 таблиц. Список использованной литературы содержит 119 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Выводы

1. Изучен жирнокислотный состав ряда растительных масел. Впервые применен метод линейного программирования для оптимизации по содержанию полиненасыщенных жирных кислот трехкомпонентных купажированных растительных масел, предназначенных для жировой фазы селенсодержащих эмульсионных продуктов. Изучены вязкостные характеристики оптимизированной трехкомпонентной смеси масел (подсолнечного, льняного, расторопши пятнистой), выбранной в качестве жировой фазы селенсодержащих пищевых эмульсий.

1 11

2. Впервые методом ЯМР на ядрах Ни С количественно определено содержание линолевой кислоты (16,75%) в фосфолипидах яичного желтка, входящего в состав селенсодержащих эмульсионных продуктов.

3. Разработаны и описаны 3 варианта рецептур (65,0, 38,0 и 20,0% жировой фазы) селенсодержащих эмульсионных продуктов, потребление которых способно содействовать ликвидации селенодефицита у населения России. При этом два из них (с 38,0 и 20,0% жировой фазы) могут не только корректировать содержание селена в организме человека, но имеют также и антидиабетическую направленность, т.е. обладают комбинированным действием.

4. Определены технологические параметры для получения стабильных селенсодержащих эмульсионных продуктов типа «майонез» с оптимальным качеством и органолептическими характеристиками.

5. Установлено, что разработанные селенсодержащие эмульсионные продукты с 65,0, 38,0 и 20,0% жировой фазы по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям соответствует ГОСТ 30004.193 «Майонезы. Общие технические условия».

6. Показано, что разработанные селенсодержащие эмульсионные продукты по микробиологическим показателям и показателям безопасности удовлетворяют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01. Выпущена опытная партия селенсодержащего эмульсионного продукта с 65,0% жировой фазы в количестве 100 кг.

7. Результаты исследований диссертации используются в учебном процессе, написании учебно-методической документации, а так же при выполнении научно-исследовательских работ на следующих кафедрах МГУТУ: «Технология пищевых производств», «Технология продуктов питания и экспертиза товаров», «Информационные технологии». Научно-технические разработки диссертации подтверждены актами испытаний, приведенных в приложениях диссертации.

1. Утешева С.Ю., Нечаев А.Т. Тенденции в создании майонезов и соусов функционального назначения. // Масложировая промышленность, 2007. №3, с. 12-16.

2. Зубаревич JI.A. Соединения селена и здоровье. Под ред. Саноцкого И.В. М.: ОАО Щербинская типография. 2004. 192 с.

3. Тырсин Ю.А. Бодорев М.М., Тихонов В.П. Влияние антиоксидантов на сохранность пищевых продуктов и здоровье человека / Международная научно-практическая конференция. «Реформа технического регулирования в АПК России». М.: 2006. С. 261 - 270.

4. Berry М., Larsen P. The role of selenium in thryroid hormone action // Endoer. Rev., 1992, №13.

5. Sun Q., Wu Y., Zappacosta F., Jeang K., Lee В., Hatfield D., Gladyshev V. Redox Regujation of cell signaling by selenocysteini in mamalian Thiordoxin reductases // J. Biol. Chem. 1999, № 274.

6. Rotruk J., Pope A., Ganter H., Swanson a., Hafeman D., Holkstra W. Se: biochemical role as component of glutathione peroxidase. // Sience. 1987, № 256.

7. Боряев Г.И., Кравченко Ю.В., Теория и практика применения селенсодержащего препарата «Селенем». Пенза. 2004. — 63 с.

8. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Строчкова JI.C. Микроэлементозы человека. М.: Медицина. 1991. 496 с.

9. Голубкина Н.А., Парфенова Е.О., Решетник JI.A. Потребление селена населением Иркутской области. // Вопросы питания. №4.1998. 28 с.

10. Washulewski I., Sunde R., Urinary and fecal excretions and absorbion of a large supplement of selenium. Superiority of selenate over selenite // J. Amer. Clin. Nutr. 1986. №44. p. 659 663.

11. Robinson M., Godfrey P., Thomson C., Rea H., van Rii A. Blood selenium and gluttation peroxidase activity in normal subjects and in surgical patients with and without cancer in New Zealand. // Am. J. Clin. Nutr. 1979. №32. p. 1477 1485.

12. Маюрникова JI.А., Шигина Е.В., Гореликова Г.А. Дефицит селена и пути его коррекции в организме // Пиво и напитки. 2005. №1. — с.34.

13. Боряев Г.И., Блинохватов А.Ф. О механизме биологического действия 9-фенил-симм.-октагидроселеноксантена. / Сб. науч. трудов Саратовского унта. Саратов. 1998. 206 с.

14. Табакаева О.В. Новые виды растительных масел как источники полиненасыщенных жирных кислот и селена. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007, №6, - с. 33-35.

15. Файвишевский M.JI. Производство пищевых животных жиров. М.: АНТИКВА, 1995. - 379 с.

16. Химия жиров / Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухпггаб, Ф.Ф.Гладкий и др. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1995. — 379 с.

17. Химия жиров / Тютюнников Б.Н., Гладкий Ф.Ф., Бухштаб З.И. и др. -М.: Колос, 1992. 448 с.

18. Стопский B.C., Клюсин В.В., Андреев Е.В., Химия4жиров и продуктов переработки жирового сырья. М.: Колос, 1992. 286 с.

19. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траутенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Издание 2-е. Спб.: ГИОРД, 2003. - 640 с.

20. Рудаков О.Б., Пономарев А.Н., Полянский К.К., Лобарь А.В. Жиры.А

21. Химический состав и экспертиза качества — М.: ДеЛи принт, 2005. — 312 с.

22. Химия. Большой энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия. — 792 с.

23. Бабенко П.П. Разработка технологии комплексной переработки зародышей пшеницы. Диссер. канд. техн. наук. М.: 2001. 167 с.

24. Дудкин М:С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания.' // М. международная издательская компания «Наука», 1998, стр. 206.

25. Денисова С.А., Пилипенко Т.В. Пищевые жиры. М.: ОАО «Издательство «Экономика», 1998.- 79 с. - (Товарный справочник).

26. Скорюкин А.Н., Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Барьинцев А.Г. Купажированные растительные масла со сбалансированным жирнокислотным составом для здорового питания И Масложировая промышленность. 2002. №2. С. 26-27.

27. Скорюкин А.Н., Нечаев А.П., Кочеткова А.А. Жировые продукты с улучшенным сбалансированным жирнокислотным составом для здорового питания / Материалы международной конференции «Масложировой комплекс России». Москва, июнь 2002. С. 119.

28. Скорюкин А.Н., Утешева С.Ю., Нечаев А.П. Жировые продукты со сбалансированным жирнокислотным составом / Материалы Международной конференции «Технология и продукты здорового питания». Москва, июнь 2003. 4.1. С. 69-73.

29. Скорюкин А.Н. Технология получения и применения купажированных жировых продуктов с оптимальным составом ПНЖК. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: 2004. 24 с.

30. Табакаева О.В., , Калесник Т.К. Растительные масла с оптимизированным жирнокислотным составом // Масложировая промышленность. 2007. № 1. с. 21 -22.

31. Политика здорового питания: Федеральный и региональный уровни. -Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. 344 е.: ил.

32. Barker R. Use of linear programming in making farm management decisions. Cornell Univ. Arg. Exp. Sta. Bill. 933,1984. 42 p.

33. Краснов A.E., Красуля O.H., Большаков O.B., Шленская Т.В. Информационные технологии пищевых производств в условиях неопределенности. -М.: ВНИИМП, 2001.-496 с.

34. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. 390 с.

35. Юдин Д.Б. Математические методы управления в условиях неполной информации. М.: «Сов. радио», 1974. 400 с.

36. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. — 390 с.

37. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов.: Пер. с англ. М.: Мир, 1978.-411 с.

38. Бурьян В.И., Глаголев В.И., Матвеев В.В. Оптимальные методы обработки информации и многокомпонентной радиометрии. — М.: Энергоатомиздат, 1985. 96 с.

39. Цыпкин Я.З. Информационная теория идентификации. М.: Наука, Физматлит, 1995. — 336 с.

40. Бобренёва И.В., Николаева С.В. Прогнозирование технологических режимов экструзионной обработки лечебно-профилактических продуктов. // Мясная индустрия. 2002. №5, с. 28-30.

41. Нечаев А.П. и др. Майонезы. СПб: ГИОРД, 2000. - 80 с.

42. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия, М.: Химия. 1995,336 с.

43. Кретович В.А. Биохимия растений. М.: Высшая школа., 1986. 503с.

44. Панфилова М.Н. Применение сухого яичного желтка в производстве майонезов // Масложировая промышленность. 2007. № 4. С. 22.

45. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. М.: Высшая школа, 1981. 592 с.

46. Скурихин Л.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика.

47. Справочное издание: М: Высшая школа. 1991. 288 с.

48. Николаев Б.А. Исследование реологических характеристик майонезов // Масложировая промышленность. 2007. №2, с. 22 — 23.

49. Лисовская Д.П., Суконкина Е.Б., Галун JI.A. Тиксотропия майонеза // Масложировая промышленность. 2007. № 5, с. 20-24.

50. Лисовская Д.П., Суконкина Е.Б., Галун Л.А. Сравнительная оценка реологических свойств майонезов // Масложировая промышленность. 2006. № 6, с. 30-32.

51. Рейнер М. Деформация и течение. Введение в реологию. М.: ГНТИ. -1963.-714 с.

52. Урьев Б.Н. Высококонцентрированные дисперсные системы. М.: Химия.-1980.-320 с.

53. Михайлов Н.В., Ребиндер П.А. Структурно-механические свойства дисперсных высокомолекулярных систем // Коллоидн. журн. 1995. вып. 17, с. 107 -121.

54. Мачихин Ю.А., Мачихин С.Л. Инженерная реология пищевых материалов. — М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984, — 216 с.

55. Bravo-Diaz С., Gonsales-Romero Е. Showing Emulsion Properties with Common Diaiy Foods // Jour of Chem. Educ. 1996. - 73. - №9, p. 845 - 847.

56. Восканян O.C. Разработка и исследование жировых эмульсий типамайонез с эффективными добавками. Канд. дисс.техн. наук. Ташкент. 1989. 190 с.

57. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. — М.: Мир. 1979. — 553 с.

58. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. -М.: Химия. 1989. — 315 с.

59. Эмульсии / Под. ред. Ф. Шермана. Л.: Химия. 1972. 312 с.

60. Товароведение и экспертиза потребительских товаров: Учебник. М.: ИНФРА - М, 2001. - 544 с.

61. Восканян О.С. Исследование и разработка технологии производства эмульсионных продуктов функционального назначения. Автореф. дисс. . докт. техн. наук. М.: 2004. 54 с.

62. Панки Д.Ю. Совершенствование технологии многокомпонентных пищевых эмульсий путем регулирования структуры стабилизатора пектина. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: 2000. -20 с.

63. Касторных М.С., Кузьмина В.А., Пучкова Ю.С. Товароведение и экспертиза пищевых жиров, молока и молочных продуктов: Учебник для высш. Учеб. Заведений / Под ред. М.С. Касторных. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. 288 с.

64. Шмидт А.А., Чекмарева И.Б. Производство майонеза. — М.: Пищевая промышленность, 76 с.

65. Журавко Е.В., Царева И.Г., Грузинов Е.В., Шленская Т.В., Ходырев В.И. льняное масло «Тверское» и майонезы на его основе // Масла и жиры. 2003. № 11.-с. 1-3.

66. Царева И.Г., Журавко Е.В., Грузинов Е.В. Майонез «Диабетический», содержащий стевиозид // Масла и жиры. 2004. № 6, с. 5.

67. Тырсина А.В., Поверин А.Д., Чичева-Филатова JI.B. и др. Создание эмульсионных продуктов функционального и лечебно-профилактического назначения // Пищевая промышленность. 2005. № 9, с. 108 109.

68. Брозовский Д.Ж., Боршенко Т.М., Качалова М.С. Основы товароведения промышленных и продовольственных товаров. — М.: «Экономика», 1997. 354 с.

69. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Нестерова И.Н. Майонезы. Спб.: «ГИОРД», 2000, 80 с.

70. ГОСТ 30004.1-93 «Майонезы. Общие технические условия».

71. Клевакин В.М., Карцев В.В. Санитарная микробиология пищевых продуктов // JI., Медицина, 1986,176 с.

72. Мудрецова-Висс К.А. Микробиология. М.: «Экономика». 1985. 256 с.

73. Funot P. A. Nutritional and metabolic aspect of protein modification during food processing III bid, 1982; 8-10,91-124.

74. Бакунина H.A., Караева Э.П. Микробиология-М.: Медицина 1987.- 230 с.

75. Карташова В.И. Индикация патогенных бактерий в молоке и молочных продуктах. — М.: Колос. 1983. - 230 с.

76. Кочемосова З.И. и др. Санитарная микробиология и вирусология // М., Медицина, 1987, стр. 352.

77. Шлегель Г. Общая микробиология // М., Мир, 1972,476 стр.

78. Микробиология. Реферативный журнал // Санитарная медицина №№ 1-5, М., 190 с.

79. Панов В.П., Кострова Е.И., Кондратьева СМ. Техническая микробиология пищевых продуктов // М., ОАО «Промис», 1998,110 стр.

80. Арутюнян Н.С., Аришева Е.А., Янова Л.И., Захарова И.И., Челамуд H.JI. Технология жиров. -М.: Агропромиздат. 1985. — 368 с.

81. Шмелева Л.И. Техническая микробиология маргарина и майонеза // М., Легкая и пищевая промышленность, 1984,150 стр.

82. СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности продуктов».

83. Мюллер Г., Литц П., Мюнх Г.Д. Микробиология пищевых продуктов растительного происхождения: перевод с немецкого А.М.Калашниковой под ред. И.М.Грачевой // М.: Пищевая промышленность, 1977, стр. 136-146,174-187.

84. Kurtzman СР., Rodgers R., Hessltin C.W. Microbiological spoilage of mayonnaise's //Appl.Microbiol. 1971, 21 pp. 870-874.

85. Богданов В.Д., Голованец В.А. , Москаленко Т.М. Свойства соусов типа майонез при хранении // Пищевая промышленность № 7, 1990, стр. 5556.

86. Смирнова Т.А., Кострова Е.И. Микробиология зерна и продуктов его переработки. — М.: Агропромиздат. 1989. — 157 с.

87. Табакаева О.В. Новые виды растительных масел как источник полиненасыщенных жирных кислот и селена // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007, № 6, - с. 33 - 35.

88. Stanish I., Zabetakis D., Singh A. Efficient Separation of Yolk from White in Boiled Chicken Eggs Leads to Convenient Extraction of Biologically Viable Phosphatidilcholine Lipids. // J.Chem. Ed. 2002. 79, N4, pp.481-483.

89. Ляпков Б.Г., Меламед Д.Б., Воинов Д.И. Анализ растительных масел // Техника и технология. ПП, 1988, №8, М, Институт питания АМН СССР.

90. Leth Т. Changes in the fatty acid content of used frying fat compared with fresh fat // Fett. Wiss. Technol., 1987 89, № 7, pp. 258-266.

91. Sebedio J.L., Prevost I., Grandirard A. Isolation of the cyclic fattyacid monomers from heated sunflower and linseed oils // J. Amer. Chem. Soc, 198764, №7 pp. 1026-1032.

92. Рудаков О.Б., Пономарев А.Н., Полянский К.К., Любарь А.В. Жиры. Химический состав и экспертиза качества. — М.: Де Ли Принт, 2005. -312 с.

93. Николаева С .В., Клюшина Е.А., Грузинов Е.В., Шленская Т.В. Применение метода линейного программирования для оптимизации смесей растительных масел. // Масложировая промышленность. №1.2007. С. 23 24.

94. Цилиндрическая и конусно-пластиночный ротационный вискозиметр. Дрезден. 46 с.

95. Рейнер М. Деформация и течение. Введение в реологию // М., ГНТИ, 1963, 714 с.

96. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Нестерова И.Н. Майонезы. Спб.: «ГИОРД», 2000, 80 с.

97. Липатов Н.Н., Рогов И.А. Методология проектирования продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой ценности. Известия вузов. Пищевая технология, 1987, № 2, с. 9 16.

98. Айвазян С.А. Прикладная статистика: исследование зависимостей. М.: «Финансы и статистика». 1985. —236 с.

99. Паронян В.Х., Скрябина Н.М., Попов А.А. Алгоритм создания эмульсионных продуктов питания. // Масложировая промышленность. 2006, №3, с.46.

100. Политика здорового питания: Федеральный и региональный уровни. — Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2002. 344 с.

101. Yagle P.L. The Membranes of Cells, 2nd ed. Academic: San Diego, 1993.

102. Strayer L. Biochemistry; Freeman: New York, 1995.

103. Леви Г., Нельсон Г. Руководство по ядерному магнитному резонансу для химиков-органиков. М.: Мир. 1975. 296 с.

104. Боряев Г.И., Кравченко Ю.В., Теория и практика применения селенсодержащего препарата «Селенем». Пенза. 2004. 63 с.

105. Урьев Б.Н. Высококонцентрированные дисперсные системы. — Москва: Химия. 1980. 320 с.

106. Максимов А.С. Черных В.Я., Реология пищевых продуктов. Лабораторный практикум: Учебник. — Спб: ГИОРД. 2006. — 176 с.

107. Николаева С.В. Разработка моделей рецептурных смесей пищевых продуктов в условиях информационной неопределенности. Канд. дисс. . техн. наук. Москва. 2003. 140 с.