автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка технологии инстантированных пищевых добавок для продуктов функционального питания из растительного сырья

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Концепция функциональных продуктов питания.

1.1.1. Предпосылки возникновения концепции здорового питания.

1.1.2. Функциональные ингредиенты и продукты.

1.2. Обоснование выбора функционапьных ингредиентов.

1.2.1. Каротиноиды и бета-каротин.

1.2.2. Витамин Е.

1.2.3. Аскорбиновая кислота.

1.2.4. Пектин как пищевое волокно.

1.2.5. Физиологически ценные фосфолипиды - лецитин.

1.3. Инкапсуляция как метод получения инстантированных форм бета-каротина.

Актуальность темы. «Концепция здорового питания», отражающая государственную политику России в этой сфере в ближайшие пять лет, ориентирована на создание ассортимента новых продуктов, потребление которых сможет обеспечить улучшение состояния здоровья человека на фоне экологического кризиса планеты.

Актуальность такой государственной стратегии в области питания является интернациональной и обусловлена причинами объективного характера, в частности, значительным снижением потребностей в энергозатратах населения индустриальных стран, как следствие, сокращением количества потребляемой им пищи, сопряженным с устойчивым дефицитом поступающих с ней микронут-риентов.

Проблема недостаточности микронутриентов в отдельных случаях (конкретно в России) усугубляется нарушением структуры самого питания.

Решение проблемы связано с созданием и активным внедрением в современную структуру питания физиологически функциональных продуктов, которые содержат факторы питания (функциональные ингредиенты), восполняющие дефицит незаменимых пищевых веществ (в том числе микронутриентов) и выступающие в качестве эффективного инструмента защиты организма от негативного биологического и техногенного воздействия окружающей среды.

В настоящее время сформулированы и научно обоснованы группы функциональных ингредиентов, среди которых наиболее значимыми являются пищевые волокна, витамины-антиоксиданты и фосфолипиды.

Введение их в рацион питания возможно двумя основными путями: либо в качестве самостоятельных добавок к пище, либо путем обогащения ими пищевых продуктов.

Учитывая традиции питания массового потребителя, для которого использование специальных пищевых добавок пока не стало популярным, в частности, по экономическим соображениям или из-за приверженности традиционным привычкам и вкусам, наиболее эффективным следует признать второе направление - создание функциональных продуктов питания (продуктов массового потребления, полезных для здоровья благодаря содержанию в них функциональных ингредиентов).

Априори обоснованным можно принять создание функциональных продуктов, содержащих одновременно несколько функциональных ингредиентов, которые, наряду с их физиологическими эффектами, способны также проявлять свойства технологических пищевых добавок, что позволит минимизировать содержание неалиментарных веществ в комбинированных пищевык продуктах.

При этом нельзя не зЛитывать принципиальных тенденций в создании пищи будущего, направленных на возможность ее длительного хранения и ускоренного приготовления, в частности, простого и быстрого растворения.

Официальным подтверждением актуальности представленного исследования является выполнение работы в рамках ГНТП России «Высокоэффективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК» (проект «Экологически безопасные технологии растительных полисахаридов»). В 1999 году эта разработка удостоена диплома II степени Министерства науки и технологий Российской Федерации и медали ВВЦ. Основные разделы исследований выполнены в рамках заказ-наряда Госкомитета РФ по высшему образованию («Разработка функциональных продуктов питания, содержащих диетические волокна, для повышения пищевой ценности»).

Цель и задачи исследования. С учетом обоснованной актуальности целью исследования являлась разработка технологии инстантированных комплексных пищевых добавок для функционального питания и функциональных пищевых продуктов на их основе.

Технологические аспекты создания таких продуктов позволяют сформулировать следующие задачи:

- на основе современных принципов здорового питания и официальных данных по фактическому микронутриентному статусу выбор и обоснование конкретных видов функциональных ингредиентов с учетом потенциальной альтернативы технологическим пищевым добавкам неалиментарной природы;

- научно-обоснованный выбор комбинации функциональных ингредиентов, проявляющей выраженное физиологическое действие при их совместном использовании в составе продуктов, с учетом потенциальной вероятности взаимодействия их между собой, а также с пищевыми ингредиентами продукта;

- исследование возможностей создания комплексов бета-каротина и пектина в качестве основы пищевых добавок для функционального питания;

- создание инстантированных пищевых добавок для функционального питания на основе комплексов бета-каротина и пектина (серия «Пекто-кар»), сохраняющих технологические функции исходных ингредиентов;

- создание инстантированных пищевых добавок функционального назначения на основе масляных форм исходных ингредиентов;

- выбор и обоснование пищевых систем, в которых достигаются максимальные физиологические и технологические эффекты созданных комплексных пищевых добавок;

- разработка функциональных пищевых продуктов с использованием выбранных пищевых систем и комплексных пищевых добавок (рецептуры и практические рекомендации);

- изучение особенностей поведения объединенных в комплекс функциональных ингредиентов в составе пищевых продуктов в процессе их получения и хранения.

Структурная схема исследований представлена на рис. 1.

Научная новизна. В качестве приема коррекции микронутриентного дефицита человека предложено использование композиций физиологически функциональных ингредиентов различной природы в виде комплексных пищевых добавок, совмещающих физиологический эффект и технологические функ

Концепция здорового питания

Фактический микронутриентный статус Биоантиоксиданты альфа-токоферол бета-каротин

Выбор и обоснование функциональных ±

Растворимое - Г пищевое волокно пектин

Фосфолипиды лецитин 1

Создание комплексных пищевых добавок для функционального питания

Оценка эффективности комплексной пищевой добавки для функционального питания:

- физиологическое действие;

- технологические функции.

Разработка технологии Выбор и обоснование инстантированных комплексных пищевых систем пищевых добавок для функционального питания Т

Разработка функциональных продуктов питания

Мучные кондитерские Десерты жидкой группы изделия

Полуфабрикаты Крекеры Полуфабрикаты По'зафа1б]рыхат^1 Ь кексов киселей коемов А

Рис.1. Структурная схема исследований

Впервые исследована возможность комбинирования жирорастворимых физиологически ценных ингредиентов (бета-каротина, альфа-токоферола, фосфо-липидов) с водорастворимым биополимером - пектином и разработаны технологические приемы получения их композиций, обеспечивающие образование комплекса со свойствами инстант-продукта (Патенты РФ № 2120771, 2148941).

Исследована устойчивость отдельных функциональных ингредиентов в составе комплексных пищевых добавок в процессе их получения и хранения. Обоснованы технологические режимы и сроки хранения.

Разработана серия инстантированных комплексных пищевых добавок для функционального питания под объединенным названием «Пектокар», представляющих собой композиции функциональных ингредиентов различной природы и физиологического действия, и проявляющих, наряду с этим, некоторые технологические функции.

Предложен методологический подход к созданию функциональных продуктов питания, основанньш на выборе и обосновании пищевых систем, в которых обеспечивается максимальное достижение физиологических и технологических эффектов созданных комплексных пищевых добавок.

С целью коррекции микронутриентного статуса для обогащения функциональными ингредиентами впервые в группе мучных кондитерских изделий предложены полуфабрикаты кексов, а также десерты жидкой группы - полуфабрикаты заварных кремов и киселей.

Практическая значимость. Разработана серия инстантированных комплексных пищевых добавок, представляющих собой композиции функциональных ингредиентов различной природы, использование которых в составе ассортимента продуктов функционального питания позволит нивелировать микро-нутриентный дефицит.

Разработана легко реализуемая в условиях существующих производств технология комплексов жирорастворимых функциональных ингредиентов с биополимером пектином, проявляющих свойства инстант-продуктов, что обу

10 словливает простоту их использования в составе разнообразных пищевых систем.

Модифицирована спектрофотометрическая методика определения бета-каротина применительно к объектам сложного состава, отличающаяся условиями подготовки пробы к анализу, которая позволяет достоверно определять его содержание в составе комплексных пищевых добавок.

Разработан комплект нормативно-технической документации (технические условия и технологическая инструкция) на комплексные физиологически функциональные пищевые добавки, позволяющий осуществить быструю практическую реализацию научных разработок.

Предложены рецептуры мучных кондитерских изделий (полуфабрикатов кексов и крекеры) и десертов жидкой группы (полуфабрикатов заварных кремов и киселей) для функционального питания.

Разработаны комплекты нормативно-технической документации на мучные кондитерские изделия (полуфабрикаты кексов и крекеры) и десерты жидкой группы (полуфабрикаты заварных кремов и киселей), что создает предпосылки для быстрой реализации научных разработок в области функционального питания.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

3.4.2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С учетом принятого методологического подхода, в качестве базовой основы функциональных пищевых продуктов были выбраны мучные кондитерские изделия (полуфабрикаты кексов и крекеры) и десерты жидкой группы (полуфабрикаты заварных кремов и киселей). При введении в их состав комплексных пищевых добавок выбранные пищевые основы приобретают свойства продуктов функционального питания.

На схеме (рис.55) представлены различные варианты обогащения пищевых основ инстантированными пищевыми добавками для функционального питания.

Функциональные продукты

Десерты жидкой группы

Мучные кондитерские изделия

Полуфабрикаты киселеи

Полуфабрикаты заварных кремов

Мучные полуфабрикаты

Крекеры г|.-|.|и||1„

1|1-К-||||.||)„ .

ГК1ПК.1|1 „ „

Ч'И)

Пеь-|окар.ц.-Л|

11.К.|р,. , I

1к|11|.!1|1,, „-1 I

1|1-К1.11.-И|)„ Ч-1 1

Рис.55. Продукты функционального назначения

183

Из схемы следует, что отдельные комплексные добавки носят универсальный характер и могут быть использованы во всех упомянутых пищевых основах.

Инстантированные формы комплексных добавок для функционального питания позволяют избежать введения каких-либо изменений в существующие технологии, а также исключить дополнительные технологические трудности, возникающие при восстановлении продуктов из полуфабрикатов.

В результате настоящего исследования предложены рецептуры полуфабрикатов и продуктов функционального назначения, ползЛхивших максимальную аттестацию органолептических показателей по балльной системе оценки качества.

Рекомендуемые концентрации добавок позволяют сохранить баланс между функциональными и потребительскими свойствами м)Лных кондитерских изделий и десертов жидкой группы и тем самым обеспечить существенное расширение ассортимента этих групп пищевых продуктов.

Разработанные функциональные продукты соответствуют представленным на потребительском рынке западным аналогам функциональных продуктов.