автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии молочно-белковых паст с продуктами пчеловодства

/Г- Л

V N.. ч, V-- , / ......

КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи

РАКИТЯНСКАЯ СВЕТЛАНА ВЛАДИМИРОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МОЛОЧНО-БЕЛ КО-ВЫХ ПАСТ С ПРОДУКТАМИ ПЧЕЛОВОДСТВА

Специальность 05.18.04 — технология мясных, молочных и рыбных продуктов

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научные руководители: Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Остроумов Л.А.

Кандидат химических наук, доцент Субботина М.А.

Кемерово 1999

СОДЕРЖАНИЕ

Оф.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ АНАЛИЗ

ВВЕДЕНИЕ 4

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Особенности создания геродиетических продуктов 7

1.2 Характеристика витаминов и их роль в профилактике старения 14

1.3 Основные направления производства молочно-белковых продуктов 19

1.4 Характеристика мёда с точки зрения его химического состава

1.5 Характеристика состава и свойств цветочной пьшьцы(обножки)

1.6 Пищевая ценность и пути использования продуктов пчеловодства

1.7 Заключение по обзору литературы и задачи исследований 33

2 ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Организация проведения экспериментов 36

2.2 Методы исследований 38

о*»

£.0

">0 ¿.о

3.1 Изучение состава и свойств цветочной пыльцы и мёда в связи с

их использованием в молочных продуктах 45

3.1.1 Химический состав цветочной пыльцы и мёда 45

3.1.2 Гигроскопические свойства цветочной пыльцы 61

3.1.3 Изучение микробиологического состояния цветочной пыльцы и

мёда 66

3.2 Разработка технологии получения пыльцово-медовой биодобавки

3.2.1 Исследование процесса измельчения цветочной пыльцы 72

3.2.2 Определение оптимизации параметров получения биодобавки 75

3.2.3 Реологические свойства биодобавки

3.2.4 Изучение сохранности витаминов в биодобавке

?а

I ^

3.2.5 Гигроскопичность и равновесная влажность биодобавки 91

3.2.6.Изучение состава биодобавки 98

3.2.7 Антимикробные свойства биодобавки 100

3.3 Обоснование и выбор дозы внесения биодобавки в молочные продукты 108

3.4 Влияние дозы биодобавки на реологические характеристики готового продукта 111 4 ПРАКТИЧЕСКИ Я РЕАЛИЗАЦИ Я РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Разработка технологии молочно-белковой пасты 114

4.2 Состав и свойства готового продукта 115

4.3 Обоснование сроков хранения пасты 119 ВЫВОДЫ 127 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 129 ПРИЛОЖЕНИЯ 141

ВВЕДЕНИЕ

Сбалансированное питание — одна из самых актуальных проблем, над которой работают учёные мира и, особенно учёные геронтологи. Ведь то, что может компенсироваться, саморегулироваться в молодые годы, в пожилом возрасте невозможно. Эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) считают, что те, кто хочет сохранить здоровье, должны особенно внимательно относиться к своему рациону, имея ввиду прежде всего пожилых людей.

В разработанной концепции Государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года отмечено, что основным направлением государственной политики в этой области является создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующего потребностям организма, в том числе продуктов лечебно-профилактического назначения, дифференцированных для профилактики различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, снижения риска воздействия вредных веществ, в том числе для населения зон, экологически неблагоприятных по различным видам загрязнения, а также обогащение продуктов массового потребления витаминами, минеральными веществами.

Проблема сохранения здоровья пожилых людей тесно связана с различными фундаментальными аспектами нутрициологии и, прежде всего, с вопросами рационального питания и представляет собой одно из приоритетных направлений здравоохранения и геронтологии.

В этой связи нутрициологами, геронтологами и другими специалистами введётся поиск эффективных способов и средств, прямо или косвенно обеспечивающих сохранение здоровья человека и пролонгирующих его активное творческое долголетие.

В связи с этим важное значение приобретает создание продуктов лечебно-профилактической направленности на основе комбинации молока и молочных продуктов с различными добавками.

Комбинированные продукты — основа питания современного человека. Любые комбинации должны иметь характер взаимообогащения, то есть в сочетании друг с другом увеличивать биологическую ценность всех входящих в продукт компонентов.

Молоко и молочные продукты обладают наиболее выраженными взаимообогатительными свойствами, чем другие продукты. По мнению академика H.H. Липатова, будущее принадлежит комбинированным и модифицированным молочным продуктам.

Теория и практика комбинирования молочных продуктов с сырьём растительного происхождения, а также комбинирование пищевых продуктов с молочными компонентами в XXI веке будет одним из главных путей развития молочной промышленности.

Потребление молочных продуктов в виде смесей с обогащаемыми веществами растительного происхождения даёт больший положительный эффект, чем потребление тех же продуктов раздельно.

Использованию различных добавок в молочных продуктах посвящены работы H.H. Липатова, И.А. Рогова, П.Ф. Крашенинина, Р.И. Раманаускаса, В.В. Спиричева, В.М. Позняковского, A.M. Маслова и многих других отечественных и зарубежных учёных.

Разнообразие вкусовых характеристик молочных продуктов, а также повышение их биологической ценности обычно достигается путём введения различных пищевых добавок и наполнителей. При этом используются плоды и ягоды как культурных, так и дикорастущих растений. Однако учёные продолжают поиски новых добавок и наполнителей.

С этой точки зрения интерес представляют продукты пчеловодства -мёд, цветочная пыльца (обножка), маточное молочко, прополис и другие, лечебно-профилактическое и укрепляющее действие которых значительно превосходит не только многие синтетические препараты, но и вещества растительного происхождения. Все продукты пчеловодства представляют собой биологически активные вещества, действующие как биогенные стимуляторы и обладающие ценными лекарственными свойствами. Они совершенно

безвредны для организма, способствуют выведению ядов и солей тяжёлых металлов, а также обладают радиопротекторным эффектом.

Мёд - это ценный комплекс питательных элементов, играющих огромную роль в процессах ассимиляции. Он быстро освобождает энергию, расходуемую человеком.

В настоящее время лечебное действие этого продукта признано как медициной, так и фармакологией.

Цветочная пыльца(обножка) — уникальный продукт, содержащий биологически активные вещества не только растительного, но и животного (пчелиного) происхождения. Она содержит белки, сахара, жиры, минеральные вещества, набор почти всех витаминов, ферменты, фитогормоны, антибиотики и другие компоненты. Кроме того, все эти соединения органически связаны и сбалансированы между собой, чем и объясняется всестороннее её действие на организм человека. Считается также, что пыльца, регулируя и стимулируя важные внутренние процессы, способствует продлению жизни.

Всё вышеназванное явилось основанием к проведению исследований по изучению возможности использования продуктов пчеловодства в производстве молочно-белковых паст.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Особенности создания геродиетических продуктов

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и создаёт условия для адекватной адаптации их к окружающей среде. Вместе с тем в последнее десятилетие состояние здоровья населения характеризуется негативными тенденциями: продолжает сокращаться средняя продолжительность жизни, возросла общая заболеваемость, смертность на 1000 человек увеличилась с 11,2 в 1990 году до 15,0 в 1996 году. Среди причин заболеваемости и смертности ведущее место занимают сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, развитие которых в определённой степени связано с питанием.

У большинства населения России выявлены нарушения питания, обусловленные как недостаточным потреблением пищевых веществ, в первую очередь витаминов, макро- и микроэлементов, полноценных белков, так и нерациональным их соотношением (2).

Чрезвычайно остро стоит вопрос о витаминной обеспеченное-™ организма. Дефицит содержания витаминов в рационах питания отдельных групп населения составляет в среднем 53-58%. Наибольший недостаток при этом отмечается в витаминах: С — 36% от рекомендуемого уровня, А - 40% и группы В — 57-64%. Среди минеральных элементов пищи наиболее часто отмечается дефицит кальция, фосфора и йода (105,110).

Питание — это сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ. По словам академика АМН РФ Д.Ф. Чеботарёва,- «питание - фактически единственное средство, пролонгирующее видовую продолжительность жизни на 25 — 40%, а в пожилом и старческом возрасте оно должно соответствовать потребностям организма в основных пищевых веществах и энергии, предупреждать развитие преждевременного старения» (85). К числу основ-

ных принципов геродиететики профессор АА Покровский относит: энергетическую сбалансированность питания с фактическими энергозатратами; актиатеросклеротм-ческую направленность пищевого рациона, максимальное разнообразие питания и сбалансированность его по основным незаменимым факторам: белкам, жирам и углеводам, оптимальное обеспечение питания веществами, стимулирующими активность ферментных систем, использование пищевых продуктов и блюд, обладающих достаточно лёгкой ферментной атакуемостъю (31,85,109).

Структура питания за последнее время претерпела существенные изменения. Пищевые продукты изобилуют синтетическими добавками, консервантами, ароматизаторами, красителями, доставляя в организм генетически незапрограммированные чужеродные соединения. Кроме того, пища неполноценна по составу нутриентов, богата неприродными стереоизомерами, рацематами, которые не только не используются в метаболизме, но и блокируют целые метаболические пути, формируют дефектные структуры, вызывают аллергизацию, служат причиной анемии (104).

Нарушения в структуре питания, загрязнение окружающей среды различными соединениями потенциально способны сократить продолжительность жизни человека. Анализ большого количества данных о комбинированных канцерогенных эффектах различных химических ксенобиотиков, различных видов излучения ионизирующего и неионизирующего характера, преобладание в суточном рационе рафинированных продуктов при относительной недостаточности растительных масел, клетчатки, некоторых незаменимых компонентов пищи, таких как витамины и минеральные вещества позволяет заключить, что эти факторы способствуют преждевременному старению и связанных с этим болезням, особенно злокачественных новообразований (опухолей) (20).

При старении организма происходят существенные нарушения обмена веществ, проявлением чего является дефицит в тканях и органах многих витаминов, аминокислот и жизненно необходимых макро- и микроэлементов (40).

В пожилом возрасте процессы роста и формирования тканей организма закончены, в связи с чем потребность в пластических материалах, в

том числе и в белке, значительно меньше, чем у молодых людей с незаконченными процессами роста (24). Уменьшение работоспособности в пожилом возрасте, нередко прекращение интенсивной физической нагрузки также является основанием для снижения потребности в белке. Рекомендуемое потребление белков составляет для пожилых людей (в зависимости от возраста и пола) от 57 до 69 г в сутки (64). Наряду с установлением количественной потребности в белках, особое значение с возрастом приобретает их качественный состав. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что 60% суточную потребность в белках людей старшего возраста следует удовлетворять не только за счёт белка животного происхождения, но и за счёт растительного белка (64,85).

Группой исследователей (30) изучено содержание жиров в фактическом рационе различных групп населения и установлено, что содержание их колеблется в широких пределах, достигающих иногда от 192 до 232%, по отношению к рекомендуемой норме, за счёт чего повышается и общая калорийность питания (31, 30, 61).

Специалисты института геронтологии РАМН считают, что оптимальная норма жиров в суточном пищевом рационе должна составлять около 1г на 1кг массы тела, а энергетическая ценность жира не должна превышать 25% от общей суточной калорийности. Установлена суточная потребность в жирах - от 76 до 85г (24, 64).

В последние годы в геродиететике всё большее внимание уделяется жирно-кислотному составу пищевых жиров, в особенности, содержанию по-лиеновых жирных кислот - линолевой, линоленовой и арахидоновой. Эти кислоты относят к эссенциальным нугриентам, обязательным в такой же мере, как и белки. На этом основании их относят к группе витаминов и именуют витамином «Р» (129, 131). Полиеновые ненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) являются обязательными компонентами фосфолипидов биомембран, а также предшественниками простагландинов в организме (16, 3). Их действие сказывается на всех уровнях регуляции физических функций. Они способны изменять активность ферментов, влиять на синтез гормонов и корректиро-

вать их действие на различные органы и ткани. Дисбаланс в их синтезе приводит к развитию многих заболеваний (16). Считают, что продукты окисления линолевой и арахидоновой кислот участвуют в регуляции процессов освобождения гормонов гипофиза, инсулина, глюкагена (37, 129, 131).

Отмечено, что недостаток ПНЖК может повышать чувствительность к вредным физическим воздействиям, включая канцерогенный эффект.

Характерным проявлением влияния ПНЖК является гипохолестери-немический эффект, обусловленный быстрым выведением холестерина из организма (24, 48).

Холестерин — важнейший в биологическом отношении представитель стеринов, выполняет в организме многообразные физиологические функции: из холестерина образуются желчные кислоты, кортикостероидные и половые гормоны, витамин 03.В теле взрослого человека содержится 200 — 350г (по данным радионуклидных исследований) холестерина (3, 85). Каждая клетка в организме человека содержит холестерин и нуждается в нём для поддержания пространственной конфигурации. Вместе с фосфолипидами холестерин обеспечивает избирательную проницаемость клеточной мембраны, регулирует активность ферментов путём изменения вязкости мембран.

Однако повышенному содержанию холестерина в крови отводят одну из главных ролей в механизме развития атеросклероза, заболевания, характеризующегося отложением холестерина и липопротеидов в виде бляшек на стенках аорты, артериях сердца, головного мозга, нижних конечностей. Появляется это заболевание преимущественно после 50 — 60 лет (3, 30, 85).

Чтобы уменьшить содержание холестерина в крови в рационе нужно значительно снизить потребление продуктов, богатых холестерином, поэтому рекомендуются употреблять кисломолочные продукты с низкой жирностью (3).

Учитывая то, что потребность в жирах у пожилых и престарелых имеет специфические особенности, необходимо увеличить количество растительного жира по сравнению с животным, чтобы достигнуть определённого соотношения жирных кислот.

Принимая во внимание, что в пище человека преобладают углеводы, целесообразно определить их содержание в рационе пожилых людей. В фактическом рационе оно составляет в среднем 292,8 г, в пересчёте на 1 кг массы тела —■ 4,47 г, а калорийность за счёт углеводов составляет 54,2% суточной энергетической ценности пищи (30).

К основным углеводам продуктов питания относятся моносахариды, дисаха-риды, олигосахариды, полисахариды и безкрахмальные полисахариды. Усвоенные из пищи углеводы оксидируются в тканях, в печени, в мышцах, могут служить источником синтеза гликогена и быть субстратами липогенеза в печени. В процессе окисления из крахмала освобождается 17,5 кДжйг, из глюкозы —15,7 иДх& (31). Углеводы играют важную роль в поддержании энергетического равновесия организма, более того, в регуляции аппетита, в пополнении гликогеновых депо, в медленном усвоении пищи, содержащей крахмал, в меньшем увеличении уровня глюкозы и инсулина крови (109).

Как показали эксперименты на грызунах, а также наблюдения на людях, относительно незначительное увеличение уровня глюкозы в транспортных системах способствует улучшению процессов обучения и памяти (126).

Наблюдения указывают на то, что освобождение эпинефрина является важным моментом в формировании и регуля