автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.16, диссертация на тему:Технология и свойства специализированного продукта, способствующего адаптации организма в условиях высокогорья

РОССИЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕШЯ им. Г. В. ПЛЕХАНОВА

На правах рукописи

ЯШАЕВ Александр Михайлович

ТЕХНОЛОГИЯ И СВОЙСТВА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПРОДУКТА, СПОСОБСТВУЩЕГО АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ

Спгациапьность 05.18.16 - Технология и организация общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учено? степени • кандидата технических наук

Москяа - 1УУЗ

^оссниеш? •

»'"'^^■».■'СЧ Г;,.-.:;.,.,} и'

работе' выполнен?^ ий- кафедре технология производства. - продуктов общественного питания Российской економическай академии им.Г.В.Плеханова и в лабораторий разработки новых продуктов питания Института региональных проблем питания.

Научный руководитель

Научный консультант

кандидат технических наук, профессор Ловачева Г.Н.

кандидат биологических наук, с.н.с.Синявский Ю.А,

Официальные рппрненты

Ведущая организация

- доктор технических наук, Профессор Церевитинов О.Б. кандидат технических наук Вечтомова Ц.Н.

Вее/ясеи^/слии

- Институт питания Комитета по торговле

Запита состоится «года в ....часов на заседании специализированного Совета К 063.62.10 по присуждению ученой степени кандидата.технических наук в-Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова (ПЭ054, Москва, Стремянный пер. « д.28, ауД- '"'Рп. ).

С диссертацией можно ознакомиться 8 библиотеке РЭА им.Г.В.Плеханова,

Автореферат разослан "М.'....... 1?УЗ г.

Ученый секретарь спедиализиррванного Совета, кандидат биологических наук* О/о

доцент

А.Т.Ширеюв

Общая характеристика работы Актуальность темы

Значительную часть территории государств Средней Азии и Казахстана занимают горы и пустыни. Освоение новых горных и пустынных районов ставит проблему адаптации организма человека к экстремальным условиям внешней среды. Проблема адаптации к высотной гипоксии актуальна еще и в связи с тем, что высокогорный климат широко используется для профилактики и лечения сердечно-сосудистых и легочных патологий, а таете тренировочных сборов представителей различных видов спорта.

Важнейшим фактором адаптации человека к экстремальным условиям является рациональное питание. В настоящее время практически отсутствуют профилактические и специализированные продукты с высокой пищевой и биологической ценностью, способствующие ускорению процессов адаптации организма к экстремальным условиям внешней среды.

Такие продукты должны иметь не только контролируемый химический состав и заданные физиолого-биохимические свойства, но и способность сохранять высокую пищевую и биологическую ценность в процессе хранения. В этом плане особый интерес вызывают продукты с промежуточной влажностью (ППВ). В них сочетаются устойчивость в хранении, удобство использования, возможность регулировать содержание питательных веществ. Однако проблема разработки пиленых продукте» с ПГ>, несмотря на ее актуальность, является чалоисел о.гсеванной областью пищевой технологии.

I связи с отич разработка новых продуктов с промежуточной .'•-мюстъю, заданн'-л химическим составом и физмолого-биохимиче-скими свойствами, повышающими адаптационные возможности организма к неблагоприятном факторам внешней среды, представляется весьма актуально!!.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии производства и оценка свойств специализированного продукта с промежуточной влажностью, способствующего адаптации организма в условиях высокогорья.

В соответствии с поставленной целью намечено решение мв-дующих задач:

- дать технологическое и медико-биологическое обоснование выбора сырья как основы для разработки специализированного продукта с промежуточной влажностью;

-. разработать рецептуру и технологию производства специали-.

зированного продукта;

- исследовать пищевую и биологическую ценность продукта;

- оценить эффективность продукта в повышении адаптационных возможностей организма в условиях высокогорья;

- исследовать устойчивость продукта в хранении.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые разработан продукт с промежуточной влажностью, заданным химическим составом и фиэиолого-биохимическими свойствами, повышающими адаптационные возможности организма в условиях высокогорья;

- на основании изучения гигроскопических свойств компонентов рецептуры определен оптимальный уровень активности воды

( О* ) в готовом продукте;

- изучены пищевая и биологическая ценность нового специализированного продукта, установлена эффективность его применения в условиях высокогорья;

- исследована интенсивность реакции Майяра, окисления аскорбиновой кислоты, а тдоже гидролитических и окислительных процессов в жировой фракции в процессе хранения продукта при различной О* и температуре;

- показана зависимость микробиологических показателей качества специализированного продукта от О», и температуры хранения, установлены-оптимальные сроки и условия хранения ' продукта без существенного снижения качества.

Практическая значимость и реализация результатов работы

На основании полученных результатов разработаны научно' обоснованные рецептура и технология производства специализированного продукта. Новизна технического решения подтверждена положительным решением Госкомизобрётений СССР (Заявка * 4913821/13/017690 положительное решение от 3.01.92 г.).

Разработанный специапизированний продукт получил высокую оценку специалистов на заседании республиканской дегустационной комиссии прд ГКО "Казпищепром" и рекомендован к внедрению и практическому использованию в профилактическом и массовом питании.

Проведенные испытания продукта на спортсменах-бегунах в условиях высокогорья показали эффективность его применения в качестве средства, повышающего адаптационные возможности организма в экстремальных условиях внешней среды.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований доложены, на Международной конференции молодых ученых по проблемам современной пищевой науки (Алма-Ата, 1990 г.), 4-й Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка комбинированных продуктов питания (медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация). (Кемерово, 1991 г.).

Диссертация обсуждена на кафедре технологии производства продуктов общественного питания РЭА им.Г.В.Плеханова и рекомендована к защите.

Публикации. По материалах диссертации опубликовано пять работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 1£Т?стр. машинописного текста, содержит таблиц, рисунков. Список литературы включает 136 наименований, в том числе £9 иностранных источников.

Содержание работы

Во введении дано обоснование актуальности темы.

В обзоре литературы рассмотрены особенности питания в условиях т.'сокогорья и жаркого климата; дано описание основных принципов прои.чвогс-.ва ППВ. Приведены сведения о химических и <»'"и«1ип:х п прод'-г-лх с ПВ в процессе хранения, рассмотрено в", (я;ме ■.k-.'.uihoctm > )дч и других физических факторов на устой-iMitucü> ¡'.ла К микроорганизмам. На основании анализа литературных данных сформулированы задачи исследования.

В экспериментальной части диссертации дана характеристика объектов и методов исследования, изложены и проанализированы результаты экспериментов в соответствии с поставленными задачами. По результатам исследований сделаны выводы и даны практические рекомендации.

В приложении к диссертации представлены акты дегустации и испытаний на животных, программа для ЭВМ.

Объекты исследования. Объектами исследования являлись:

- снрье и полуфабрикаты, исгюмьлуемые для приготовления специализированного продукта (крупа "Тарч" (ТУ 10 Каз.ССР 88-Ш>, курт (РСТ Каз.ССР 765-84); сахар-песок, виноград сушены? (киимиа), мед натуральный, жир кондитерски?, арахис, экс-

тракт облепиховый, отвечающие требованиям нормативно-технической документации);

- трехкомпонентная смесь (крупа "Тары", арахис, кишмиш);

- специализированный продукт с промежуточной влажностью, приготовленный согласно разработанным рецептуре и технологии.

Методы исследования. Отбор проб, подготовку их к испытаниям, определение содержания сухих веществ, золы, общего азота, аскорбиновой кислоты, активной и титруемой кислотности проводили общепринятыми методиками (В.И,Базарова, 1986, А.И.Ермаков, 1987)'.

Температуру в центре продукта измеряли с помощью хромель-капелевых термопар и электронного потенциометра КСП-4.

Сорбнионные характеристики специализированного продукта и отдельных компонентов определяли статическим тензиметриче-ским методом (А.С.Гинзбург, 1982, \дЛ\дЛ>2/ 1986), активность воды - по изотермам адсорбции, а также на автоматическом анализаторе ¿Мваииг - 360 (Япония).

Содержание общих липидов определяли экстрагированием по методике Фолча с последующим взвешиванием .( 3- , 1957).

Фракционный состав липидов - методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) на пластинках фирмы М«сК . Сканирование проводили на сканере двухволновом Ангг»ас/ги С$ ■ -930 при длине волны 540 нм. Идентификация по стандарту (смесь нейтраль- '

ных липидов 1АТЯОН САЛОЯЛТОЯ ).

Яирнокислотный состав специализированного продукта - методом газожидкостной храматографии, метиловых эфиров высших жирных кислот на автоматическом хроматографе 16 А.

Степень окисленности липидов оценивали спектрофотометри-чески с помощью 2 - ТЕК при длине волны 535 нм на спектрофотометре ¿/итоЛги _ 260 (Л.В.Копыленко, 1986).

Биологическая ценность специализированного продукта была охарактеризована степенью сбалансированности его аминокислотного состава и перевариваемостыо белков.

Аминокислотный состав определяли после кислотного гидролиза на аминокислотном анализаторе ГКВ (НосИгот (Швеция), аминокислотный состав курта при тех же условиях на аминокислотном анализаторе ААА-881 (ЧССР); содержание триптофана определяли после щелочного гидролиза навески по цветной реакции с парадиметиламинобензальдегидром ( А.И.Ермаков, 1972).

Аминокислотный скор рассчитывали отношением каждой незаменимой. аминокислоты в исследуемом продукте к такой же незаме-

«

нимой аминокислоте "идеального белка", рекомендованного ФА0/В03 (1973) и выражали в %; коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) - расчетом средне? величины избытка аминокислотного скора эссенциальных аминокислот по сравнению с наименьшим уровнем скора какой-либо незаменимой аминокислоты (И.П.Черников, 1986); коэффициент утилизации белка (Куб) - расчетом неутилизируемой части белка с учетом коэффициента усвояемости и фактического содержания незаменимых аминокислот (Карцева Н.Я., Ковалев Н.И., 1976).

Атакуемость белков |'п VI ¿го_^определяли модифицированным методом А.А.Покровского и И.Д.Ертанова (Г.Л.Слонимский,

1970).

Минеральный состав определяли методом атомно-абсорбцион-ной спектрофотометрии на приборе фирмы Регк1п~ Ебтел 4000 в воздушно-ацетиленовом пламени (В.Прайс, 1У76).

Содержание Сахаров - методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (В38Х) на хроматографе жидкостном фирмы 1л&ога1огт Рг'чЬго^ (ЧССР) с детектированием по показателю преломления (В.Г.Небнтов, 1984).

Водорастворимые витамины' определяли методом ВЭ'КХ на хроматографе Милихром с использованием сорбента - С <8 (А.Б.Белоп, О.Ь.Ц('ревит1!нов и др., 19^2).

Содеричн'ЛР. окиметил'Ттут^уролп определяли колориметрическим методом по реакции с ? - ТБК (М. Кеепеу, 1959).

О р гано л ептччст. ки е .;оказатели оценивали по пятибальноР '•:< .ч>. Р".чультяти кл •'хго показателя - .внешний пид, запах, вкус, :••-! •исте.щия, свет - <-,?;али единицами пятибальноР шкал'л с уче-? КГ.пффИДОР! а Г-ХТ.РОГ': ;;.

Прочностные характеристики продукта оценивали по предельному нппряд^чий сдвига на коническом пластомере (С.А.Мачихин, 19Ы).

Общее количество жизнеспособных микроорганизмов, наличие патогенных микробов, количество грибковой микрофлоры в продукте определяли в соответствии с ГОСТ 9225-84, ГОСТ 10444.12-88.

Антиоксидантные и антигипоксические свойства нового специализированного продукта оценивали по некоторым физиолого-биохимическим показателям.

Уровень молоино" кислоты я кропи экспериментальных животных опртеляти спектрофотометрически по наборам фирмы Во6.йЬг'т-д«г МаплЫ'т (ФРГ)

Содержание витаминов А. С и Е в печени животных - по существующим методикам (В.А.Карпачева, 1965, В.В.Соколовский, 1974, ^2). ЪачаО., 1984); содержание ши<Мювых оснований - флуорофоров определяли на спектрофотометре ( Соха, 1984).

Устойчивость к гипоксии экспериментальных животных оценивали по принятому методу (В.А. Березовский, 1976).

Оценку эффективности специализированного продукта в условиях высокогорья проводили на спортсменах-бегунах по показателю максимального потребления кислорода и физической работоспособности (Я.М.Кац, 1982 ).

Статистическую обработку'результатов экспериментов проводили методами математической статистики (Г.Ф.Лакин, 1973).

Результаты исследований

При подборе компонентов рецептуры учитывались их технологические свойства, физико-химические показатели для создания продукта с промежуточной влажностью и ниаким рН (до 4,5). Предпочтение отдавалось местному традиционному сырью Казахстана. В качестве прототипа нового изделия был взят казахский национальный .продукт "Жент". Большое внимание уделялось использованию витами-нов-антиоксидантов, играющих особую роль в повышении резистентности организма к неблагоприятным факторам внешней среды.

С учетом вышеизложенного для производства нового продукта было отобрано следующее пищевое сырье: крупа "Тарн", курт, арахис, сахар, виноград сушеный (кишмиш), мед, жир кондитерский и добавки - экстракт облепиховый, аскорбиновая кислота и о£- -токоферол.

В аспекте создания продукта с промежуточной влажностью. ' большое значение имеют влажность, рН, активность воды и гигроскопические свойства компонентов. В табл.1 использованное сырье охарактеризовано по этим показателям.

Как следует из полученных данных, активность воды основных компонентов продукта (крупа "Тары", курт, мед, нишмиш) лежит в диапазоне 0,64 - 0,76, характерном для продуктов с промежуточной влажностью. Невысокие значения рН и влажности компонентов рецептуры позволяют создать продукт с ПВ и максимально возможной (по вкусовому порогу) низкой активной кислотностью.

. w.r/г сух .a-sa а Cfô ■- •

0,1

fil и

7

i il J

fi

< А / / i / / t

i,

0,2 0,4 0,6 0.3 1,0 0,2 0.4 0,6 0,8 1,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Рйс. 1. Изотермы алсорбци (1') я десорбцш (2)npi темсвратуре 20*С: а-толокна "Тара", б-кур~а,

Таблипа I .

Некоторые физико-химические показатели основных компонентов рецептуры .

—»»^Показатели Компоненты"—------- Влажность Активность ВОДЫ, Ом Активная кислот ность, рН

Крупа "Тары" 7,98+0,12 0,64+0,03 6,80+0,04 '

Курт 17,42+0,10 0,75+0,02 5,64+0,08 ■

Арахис 2,60+0,02 0,30+0,01 -

Кишмиш 20,16+0,06 0,74+0,02 4,26+0,06

Мед 21,48+0,16 0,76+0,03 4,1210,02 :

Сахар-песок 0,16+0,01 0,20+0,01 -

Облепиховый экстракт 56,13*0,63 0,95+0,03 2,20+0,02

На рис.1 показаны изотермы адсорбции и десорбции толокна "Тары", полученного путем измельчения крупы, курта и кишмиша при £ "20°С. В интервале л*« 0,3 - 0,75 влажность толокна "Тары" растет незначительно (рис.1а). Выше значения 0,00 резко увеличивается сорбция влаги толокном. В интервале Ои» 0,623 - 0,95 влажность толокна увеличилась с 0,15 до 0,49 г/г сухого вещества. Бце большей гигроскопичностью в интервале О** 0,823 - 0,95 характеризуются курт и кишмиш (рис.1 б, в). При О*- 0,88 влажность кишмиша составила 1,2 г/г сухого вещества, а курта - 0,56 г/г сухого вещества. Это связано с переходом Сахаров кишмиша (глюкоза, фруктоза) и курта (лактоза) из кристаллического состояния в растворенное за счет высокой сорбционной способности. Во избежание подобных явлений готовое изделие должно иметь ОЛО ,75.

На рис Л показана область 0,66 - 0,70 (заштрихована), полученная в продукте при разной влажности компонентов. В толокне "Тары" при такой активности воды имеет место сорбция влаги. Курт и кишмиш, имеющие более высокую О*, чем готовый продукт, будут десорбировать влагу. Поэтому активность воды этих компонентов определялась по изотерме десорбции.

Таким образом, гигроскопические свойства основных компонентов рецептуры позволяют определить направление переноса влаги в готовом продукте и влагосодерисание каждого компонента при. данной активности воды.

Для получения продукта с высокой биологической ценностью проведена оптимизация его аминокислотного состава. С учетом

плияния каждого компонента на органолептические показатели готового изделия (цвет, вкус, запах и консистенцию) доля белоксодер жаших компонентов (курта, тары и арахиса) била определена в интерполе Ь0-55Ж от общей массы продукта. С учетом коэффициента утилизации Оелка (Куб) в качестве оптимальных признаны-следуштие соотношения компонентов (в %):

Тары»курт - от 75 : 2Ь до 80 ; 20

курт:арахис - от 60 : 40 до 50 : 50

тары »арахис - от 80 : 20 до 'Л) : 30

Варьируя в указанных пределах соотношением курта, тары и арахиса в смог"/ бмли получены Куб в интервале от 73 до 81,7%. По органо лептическим показателям оптимальным признано соотношение курта: тары : арахиса как I : 3,5 : I, при этом Куб равнялся 81,2%.

Технология и рецептура специализированного продукта

Компоненты рецептуры, последовательность их смешивания, способы и режимы их технологической обработки оказывали влияние на своРства готового продукта.

Использование целых ягод кишмиша не позволяло достичь равновесного влагосодержания в продукте из-за разно? влажности компонентов (кишмиш - 20%, смесь компонентов без кишмиша - 12%). С целью погашения степени измельчения, снижения потерь, уменьшения пязкости и равномерного распределения кишмиша в продукте его измельчали имеете с арахисом и толокном "Тары". Степень измельчения кишмиша записи па главным образом от содержания толокна "Таг».'" к смеси. Оптимальное соотношение кишмиш : арахис: толок-• "Гарц" г« I : 1 : (3 - При этом мелкие частит» кишмиша и арахиса равномерно распределяются по всей массе.

Смртивянив мела с облепиховым экстрактом обеспечивало равно-(срцое окрашивание продукта. Внесение аскорбиново" кислоты методом посдедо отельного разг "пения (аскорбиновая кислота -»экстракт облепиховыР -»-мед — говый продукт) позволило равномерно распреде-тить во в изделии.

Дтп снижения микробиологическое обсемененности специализированного продукта использовался С;)Ч-нагрев.

УгТПМ'И. '¡(;НО , что основным источником микроорганизмов в про "."ктр я!«л(Ч'тся трехкомпонентная смесь (кишмиш + арахис + тары).

ко.:и«»1»стро микрооргпнизмоь в I г трехкомпонвнтиоР смеси •:оставило З.и.Кг1 + 1,о,1о*", тогда как в готовом продукте -

\ САХАР /

Измельчить

Т

Ш7ПА \ "ГШ" /

Измельчить

Просеять

г-

РАФИНАДНАЯ \ ПУДРА /

ТОЛОКНО \ "ТАИ" /

КОНДИТЕРСКИЙ

\ | ЖИР /\ ВИТАМИН Е/

I Г Растворить

йри 5о.:.бо'с

п

\ АРАХИС / \ шшш I

Ц Соединять

перемешать до однородной массы, 3-5 мин

Перемешать I * -

Сформовать |

"-1С-

Спорционжровать по 100 г

Охладить до 4-6°С

ГОТОВЫЙ ПРОДУКТ

Обжарить 7-10 мин. пря 130-..170вСГ -^ Удалять примеси

1

Удалять оболочки Промыть

* 1 Просушить

[Измельчить 1

Обработать » СВЧ-поле

\ КУРТ I | Измельчать

I

\ МД /

Разогреть при 45...50 С

Просеять

Перемешать

ОЕШШХОВЫй \ ЭКСТРАКТ /

»

»-» ?

\ВИТАМИН С/

Растворять

Рис. 2. Технологическая схема производства специализированного продукта

СВЧ-облучение использовали в двух вариантах, подвергая нагреву готовый продукт или только трехкомпонентную смесь. Облучение готового продукта в течение 45с приводит к ухудшению внешнего вида и консистенции изделия вследствие выплавления на поверхности жира. Кроме того, потеря аскорбиновой кислоты составляет от 21% (непрерывный режим) до 24% (импульсный режим). Для трехкомпонентной смеси наиболее приемлемой по продолжительности оказалась СВЧ-обработка в течение 90 с в импульсном и в непрерывном режимах. Увеличение времени нагрева приводит к.резкому ухудшению органолептических показателей.

Количественное изменение микрофлоры готового продукта и трехкомпонентной смеси под влиянием СВЧ-обработки свидетельствует о том, что СБЧ-облучение в импульсном режиме оказывает больший бактерицидный эффект, чем в непрерывном режиме. Так, обработка в СВЧ-поле :рехкомпонентно» смеси в течение 90 с снизила общее количество микроорганизмов до 9,0. Ю2 + 40 (импульсный режим) и до 1,2.Ю3 + 80 (непрерывный режим) (контроль З,8.103+ 1,8.10^ в I г). Облучение готового продукта в течение 45 с в импульсном режиме способствовало снижению числа микроорганизмов до 1.2.103 + 1,0.Ю2 (контроль 5,ЗЛО3 + 3,9Л0г в I г), г. в непрерывном режиме - до 1,8,ДО3 + 102. продукт, приготовленный из трехкомпонентной смеси, обработанной в непрерывном режиме, имел микробиологическую обсемененность на уровне 2,9. 10э+1,8.10 , что вполне сопоставимо с обсемененностью готового продукта, облученного в СВЧ-поле при непрерывном режиме С1.ВЛ03 + 1,1.10 ). Учитывая, что СВЧ-облучение трехкомпонентной смеси не сопровождается разрушением аскорбиновой кислоты и ухудшением органолептических показателей продукта за основу была принята 90-секундная обработка ее в СВЧ-поле в непрерывном режиме, как менее трудоемком.

Технологическая схема производства специализированного продукта представлена на рис.2.

Порядок смешивания компонентов влияет на О** готового продукта. Так, введение кондитерского жира до введения меда повышает активность -воды готового продукта с 0^« 0,68 до Ом ■ 0,70. Но всей видимости, это связано с обволакиванием жиром частиц продукта и затрудненным доступом к ним свободной влаги. Поэтому целесообразнее вводить жир в смесь в конце, так как при этом увеличивается продолжительность перемешивания смеси до момента застывания жира, и свободная вода успевает связываться с гигро-

скопическими компонентами (толокно "Тары", рафинадная пудра).

Массовая доля белоксодержащих компонентов (толокно "Тары", курт, арахис) была определена при оптимизации аминокислотного состава готового продукта. Варьируя содержание ¿стальных компонентов (кишмиша, меда, экстракта облепихового, кондитерского жира), столь же существенно влияющих на вкус, запах и консистенцию, была разработана оптимальная рецептура специализированного проду кта (табл.2). '

Таблица 2

Рецептура специализированного продукта (в г на 100 г)

Наименование сырья и полуфабрикатов

Расход сырья, г

Толокно "Тары" 34,0

Курт 9,5

Арахис 10,Ь/Э,5

Рафинадная пудра 6,0

Мед 12,0

Кишмиш 10,0

Экстракт облепиховый - • 1,2

Жир кондитерский ' 18,0

Аскорбиновая кислота 0,1

«I -токоферол 0,04

Выход 100,0

I - в числителе масса брутто, в знаменателе - масса нетто с учетом потерь при обжаривании и удалении оболочек

Достигнутый уровень 0,68 и № ■ 13,24 позволяют отнести продукт к категории продуктов с промежуточной влажностью. Достаточно низкая активная кислотность (рН - 4,35) имеет большое значение для повышения устойчивости продукта-к процессам порчи.

Проведенные исследования кинетики сорбции влаги специализированным продуктом показали, что при относительной влажности (/> = 8У? продукт сильно увлажняется, особенно с поверхности, что может привести к ею микробиологической порче. На 14-е сутки продукт сорбировал влагу в количестве 25,1% от своей массы, при этом влажность его увеличилась на 17,УЖ. При Iр ■ 82,'Л влажность продукта увеличилась на а при (|> = 75% - на 6,3",. Следовательно, хранить продукт, необходимо при относительное гласности не более '/Ь%, Использование ро время хранения в.лагонелрл-

ницаемой упаковки позволит предотвратить сорбцию влаги и тем самым продлить сроки хранения продукта.

Пищевая и биологическая ценность и эффективность нового специализированного продукта

Специализированны!1 продукт характеризуется достаточно высоким содержанием белка (IÜ,Ü9X). Значительное количество углеводов (46,4$), состоящих на 44% из легкоусвояемых моно- и дисаха-ридон, отвечает требованиям рационального питания в условиях высокогорья, (табл.3).

Таблица 3

Основные пищевые вещества и энергетическая ценность специализированного продукта, на 100 v

Пищевое вещество

Содержание, г.

Вода 13,24 + 0,22

Белки 10,Ш + 0,41

Жиры 24,92 + 1,12

Углеводы 46,40+1,52

в том числе:

моно- и дисахариды 20,32 + 0,64

Зола . 1,20 + 0,04

Энергетическая ценность, ккал 450,0

Минеральны!1 и витаминный состав специализированного продукта характеризуется достаточно высоким содержанием макро- и микроэлементов ( А/о, Кг Ре, ). витаминов - антиоксидантов (К и С - 40,2 и 96,2 мг•% соответственно). "

Исследование сбалансированности аминокислотного состава показало, что доля незаменимых аминокислот (37,9$) достаточно близка к оптимальному. Высокий коэффициент утилизации белка Куб « 04,5, полученный расчетным путем с учетом усвояемости входящих в смесь белков и фактического содержания незаменимых аминокислот в продукте, свидетельствует о высокой биологической ценности белков специализированного продукта.

Установлено, что атакуемость пепсином белков специализированного продукта в сравнении с казеином составляет '■>Ь%, Атаку-емость белкоч системой пепсин - панкреатин выше по сравнению с («ями.зуеммм стандартом на '¿Ъ%.

Липиды специализированного продукта представлены главным образом триглицеридами (95,3%). Небольшая доля диглкцеридов (0,4%) и отсутствие фракции свободных жирных кислот свидетельствует о том, что входящий в состав продукта жир незначительно подвергнут гидролитическим и окислительным процессам.

Кирнокислотный состав липидов специализированного продукта представлен на 50% мононенасыщенными жирными кислотами. Достаточно высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот (26,4%), представленных на 91,5% эссенциальной линолевой кислотой, свидетельствует о высокой биологической ценности жиров специализированного продукта.

Эффективность нового специализированного продукта оценивали в эксперименте на животных и на группе спортсменов-бегунов в условиях высокогорья. Как следует из полученных данных (табл.4), ежедневное в течение 30 суток потребление специализированного продукта повысило устойчивость животных к гипоксии по сравнению с контролем на 90% (Р< 0,05).

Наряду с увеличением количества витаминов А, Е и С в печени экспериментальных животных, получавших специализированны* продукт, отмечалось* снижение содержания флуорофоров - конечных продуктов перекисного окисления липидов. Полученные данные свидетельствуют о повышении антиоксидантного статуса организма в условиях гипоксической гипоксии на фоне специализированного продукта.

Положительный эффект применения специализированного продукта спортсменами-бегунами в условиях высокогорья выразился о ста билизирующем влиянии продукта на аэробные вопможности оргг.ниямл и заметном улучшении работоспособности спортсменов в период реадаптации при нагрузках малой и средней аэробной мощности.

Изменение качества продукта с промежуточной влажность» в процессе хранения

Специализированный продукт хранили в течение 3-х месяцев при комнатной (20°С) к пониженной (5°С) температуре, относительной влажности от 65 до 61%, упакованным в алюминиевую фольгу и в неупакованном виде.

С увеличением О* продукта процессы гидролиза липитв протекают более интенсивно, чта сопровождаемся снижением органо-

Таблица 4

Влияние специализированного продукта на некоторые физиолого-биохимические * показатели экспериментальных животных в условиях гипоксической гипоксии ( М ±т )

Экспериментальные группы

Показатели Фоновая Контрольная С включением в рацион специализированного продукта

Устойчивость к гипоксии (время пре- •

бывания животных на высоте 10.000 м т

над уровнем моря в с.) - 62,4 + 9,2 118,6 + 7,2

Уровень витамина С в печени (мг на *

100 г ткани) 43,2 + 3,6 23,7 + 0,86 41,5 + 2,2 ,

Уровень витамина А в печени (мг/г ткани) 1,36 + 0,12 0,97 + 0,16 ь» V 1,22 + 0,11

Уровень витамина Е в печени (мг/г 0,20 + 0.031

ткани) 0,24 '+ 0,03 0,12 + 0,02

Содержание молочной кислоты (мМоль/л) в сыворотке крови 1,70 + 0,16 2,00% 0,215 1,840 + 0,11.

Содержание флуорофоров (отн.ед.

фл./г ткани) 3602 + 75,2 4201 + 84,1 3985,6 + 73,6

I - результаты статистически достоверны по отношение я контролю.

лептических показателей. Упаковка продукта способствовала снижении интенсивности гидролитических изменений.

О сгвяени окислительных процессов в липидной фракции судили по изменению коэффициента насыщенности жирных кислот и по ТБК-тесту.

Таблица 5

Изменение коэффициента насыщенности в процессе хранения

Значения коэффициентов насыщенности в образцах после 3-х месяцев хранения при:

Показатель Исходном £ в 20+1°С ¿=5+1°С

Л1 Ш2 «3 К ЛЬ

аыз.65 0«0,75 О«=0,81 О*-0,75 О* =0,66

Коэффициент насыщенности ** 0,309 0.408 0,487 0,485 0,461 0,401

Анализ данных табл.5, похазывает, что наибольшее увеличение коэффициента насыщенности наблюдалось в образцах И 2 я И 3(56 и 57 % соответственно)« Наименее .интенсивно процесс накопления предельных жирных молот происходил в образцах * 1 и * 5(39 и 29

Максимальное накопление вторичных продуктов окисления отмечено приО-= 0,75, минимальное - при (к, =0,65 и холодильном хранении специализированного продукта с а*** 0,66.

О протекании реакции иефермеитативного покор:'.':нозз/м« : к:ю-цесзе хранения судили по накоплению оксиметилфурфуроля. ьсг.б ольшее количество оксиметилфурфурола обнаружено в образцах с а*, --0,75 (* 2 и * 4), где увеличение концентрации его. по отношению к исходной составило соответственно 19,6 и 1б£. В образце, хранившемся при Ь = 5+1°С (# 5), увеличение концентрации- оксиметилфурфурола не превысило к исходному его содержанию. Необходимо отметить, что повышение концентрации продуктов окисления липидов и оксиметилфурфурола за 3 месяца хранения в абсолютном выражении было незначительно и не ухудшило органолептические показатели продукта (вкус, извет ).

Сохранность аскорбиновой кислоты в процессе хранения зависи-ла от Ощ,и температуры хоанения продукта. Наибольшая сохранность (65,2$) отмечена в образце с = 0,66, хранившемся при 5°С (рис.3 ) . Хранение образца с О* = 0,65 при 20°С снизило сохранность витамина С на По мере увеличения ¿7» остаточная

Содержание вит.С (Б % к' исх.)

80 60

40

20

0

О

©

О

О

О

Рис.3. Содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) в специализированном продукте после 3-х месяцев хранения его в различных условиях:

К - исходный продукт; I - ¿г20°С,а,«0,б49;. 2 - I « 20°С, 0*,= 0,750 ; 3 - ¿«= 20°С, 0,-0,809; 4 - I =20°С,0,- 0,750 (в упйковке); 5 - I = 5°С, О» « 0,660.

концентрация аскорбиновой кислоты снижается. Так, при =0,75 после 3-х месяцев хранения содержание витамина С составило 51,256, а приО«= 0,Ь09 - 44,6% о> исходного. '

Критериями оценки устойчивости продукта к микробиологической порче были выбраны общее количество микроорганизмов в I г. продукта, рост грибковой микрофлоры, время появления видимой плесени на поверхности изделия. Исследования проводились при 27 + 0,5°С, оптимальной для развития дрожжей и плесеней. Установлено, что при ой- 0,880 первые признаки штесневения появились на 18-й день хранения на изделии, приготовленном без использования СВЧ-обработки компонентов и на 21-е сутки на продукте, приготовленном с использованием СВЧ-обработки. Тенденция увеличения продолжительности безвредного хранения продукта под действием СВЧ-обработки сохранилась и при 0,823. При этом первые признаки плесневения на поверхности продукта появились 54-е и 67-е сутки соответственно. При0»<«0,7б0 и менее отме-1Ю отсутствие плесени к 90-му дню хранения.

После 3-х месяцев хранения в специализированном продукте сО» 0,663 общее количество микроорганизмов остается на уровне контроля (исходные продукт), а при А.» 0,563 даже незначительно снижается. При 0*«= 0,750 и А.* 0,823 отмечено увеличение общего количества микроорганизмов. Особенно интенсивно рост числа микроорганизмов происходит приО.» 0,823. Так, в продукте, приготовленном без СВЧ-обработки, общее количество микроорганизмов выросло до 7.2.103 + 4,2.Ю2 в I г. (контроль 5,0.10®+ 2,2.ДО2). Использование в производстве продукта СШ-нагрева оказывает тормоаящее действие на рост микрофлоры в процессе его хранения. Так, общее количество микроорганизмов приЛ*« 0,823 составило 4,2.10® + 2,0.Ю2 в I г. (контроль 2,9.10® + 1,8. Ю2). В Интервале О*от 0,563 до 0,750 бактериостатический аффект СВЧ-обработки в процессе хранения выражен менее отчетливо.

Количественное изменение грибковой микрофлоры (плесени, дрожжи) после 3-х месяцев хранения свидетельствует о том, что с увеличением О«продукта интенсифицируется рост числа клеток плесневых грибов и дрожжей. При атом обработка в поле СВЧ оказывает тормозящее действие да развитие грибковой микрофлоры.

Наряду с образцами, хранившимися при повышенной температуре (27°С) были исследованы два образца, хранившиеся в течение 3-х месяцев при {, * 5 + 1°С. Образец > I с 0,66 хранился в герметической таре, образец Р 2 - в эксикаторе с относительной влажностью 0,823 (Д**0,823). Результаты проведенных исслелогаыИ' свидетельствуют о том, что снижение температур« хранения до 5°С значительно подавляет развитие микроорганизмов с продукте при О» =0,823. Так, общее количество микроорганизмов после 3-х месяцев хранения при ¿»27°С составила 7,2.10® + 4,2, ДО2, тогда как при£=5°С - 6,1.10® + 3,8.Ю2. Количество плесневых грибов и дрожжей также существенно ниже в продукте, хранившемся при пониженной температуре (1,1.10® +1,0.Ю2 против 1,8.10Я+1,1Л02). Кроме того, при холодильном хранении не наблюдалось появления видимой плесени на поверхности продукта.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

I. С учетом национальных особенностей Казахстана отобрано пищевое сырье для разработки специализированного продукта, повышающего адаптационные возможности организма в условиях высокогорья. Дано медико-биологическое и технологическое обосног-анио выбранного сырья и изучены его физико-химические показатели.

2. Исследованы гигроскопические свойства отобранного сырья, что позволило рекомендовать оптимальный уровень активности воды в готовом продукте.

3. Дня получения продукта с высокой биологической ценностью проведена оптимизация его аминокислотного состава и установлены оптимальные соотношения белоксодеркащих компонентов.

4. Разработана рецептура специализированного продукта, найдено оптимальное соотношение и способ подготовки компонентов с учетом их влияния на свойства готового изделия.

5. Разработана технология приготовления специализированного продукта: способ измельчения, последовательность смешивания и режимы технологической обработки компонентов. Установлено оптимальное соотношение компонентов смеси кишмиш : арахис : толокно "тары" для измельчения -1:1: (3-4). Показана целесообразность использования СЕН-обработки ингредиентов для снижения микробиологической обсемененности готового изделия.

6. Дана характеристика разработанного изделия по органолеп-тическим и физико-химическим показателям, изучены гигроскопические свойства продукта! с целью обоснования условий его хранения..

7. Исследована пищевая и биологическая ценность специализированного продукта: аминокислотный состав и атакуемость протеоли-тическими ферментами белков, фракционный и жирнокислотный состав липидов, минеральный состав и витаминная активность. Показано, что продукт обладает высокой пищевой и биологической ценностью, достигнутой за счет сбалансированности по белковому и жировому составам, значительного количества легкоусвояемых углеводов и введения биологически активных добавок.

8. В эксперименте на животных установлены антиоксидантные и антигипоксические свойства специализированного продукта.

9. Оценена эффективность продукта в условиях высокогорья на спортсменах-бегунах. Показано, что потребление продукта в течение 10 дней стабилизирует аэробные возможности организма, повышает работоспособность и устойчивость к физическим нагрузкам п условиях высокогорья и в период реадаптации.

10. Исследовано изменение качестпа специализированного продукта в процессе хранения. Устаноплено влияние а«и температуры на интенсивность гидролитических и окислительных процессов в жировой фракции, реакции неферментативного потемнения, разрушения аскорбиновой кислоты и изменения органолептических показателе" продукта. Максимум накопления продуктов окисления липидов и

оксиметилфурфурола наблюдался при О*-0,75. Увеличение интенсифицирует разрушение витамина С и ухудшает органолептические показатели продукта в процессе хранения. Продукт, упакованный в алюминиевую фольгу, имел более высокие органолептические показатели и витаминную активность.

11. Оценена устойчивость специализированного продукта к микробиологической порче в процессе хранения. Показано, что увеличение Qw способствует росту микроорганизмов. Бактериостати-ческий эффект СВЧ-нагрева при хранении сохраняется.

12. При температуре 18-20°С и относительной влажности до 75S6 хранение специализированного продукта возможно в течение

3-х месяцев без существенного снижения пищевой и биологической

" ценности и без микробиологической порчи. Пониженная температура (4-6°С) позволяет увеличить срок хранения за счет замедления гидролитических и окислительных процессов и роста микроорганизмов.

Полученный экспериментальный материал, позволяет рекомендовать широкое использование специализированного продукта для профилактического питания лиц, находящихся в условиях высокогорья, а также для массового питания.*

Основные положения диссертации опубли-.ованы в следующих работах:

1. Ловачева Г.Н., Баранов Б.А., Яшаев A.M. Получение специализированного продукта с промежуточной влажностью // Тез.докл.

4-й Все.науч.-техн.конф."Разработка комбинированных продуктов питания (медико-биологические аспекты, технология, игппргурное оформление, оптимизация)". - Кемерово, 1991.-е.176.

2. Синявский Ю.А., Ловачева Г.Н., Яшаев A.M. Цадкко-блологк-ческое обоснование разработки специализированного продукта для профилактики вкстремальных состояний // Тез.докл.4-й Все.науч.-техн.конф. "Разработка комбинированных продуктов питания (меду.ко-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация)" - Кемерово, 1991,- с.119-121.

3. Яшаев A.M., Ловачева Г.Н., Синявский Ю.А., Кузембаев К.К. Продукт на основе крупы "Тары" // Пищевая промышленность. - 19У1, W 8. - с.61-63.

4. Положительное решение Госкомизобретений СССР «а вещество и способ производства специализированного продукта / Заявка

* 4913(321/13/017690; приоритет от 26.02.1991 г., положительное решение от 3.01.92 г./ (в соавторстве)»

5. YoiK<tKo«v ÂM. JptchëiteJ pzoduct foz ^uw/?-

iion of extiema€ a.ondïiions // Ûonftxtate'c( ¿fat/ng scien t i'i ii on t'mpoxtani- ¡'¡mes of mode in nutriiïort. iaitnit / 4Q-M octo&vt, 4ЯЯО. JQstxqçts. - Алма-Ата,

1990, -о. 47 ( в ооавторствв ),

Формат 60x14, Vtt, ohm ь л.

Р.ЭЛ. ям. Г Д. Плсшим Чифартиявып^-тгггл^схя» .

Места, Стрсмаимыв Uf4l.