автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Теоретико-методологические подходы к разработке и практическому применению функциональных напитков для школьного питания

На правах рукописи

ПОПОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ И ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАПИТКОВ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО

ПИТАНИЯ

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1с ГДП 2014

005549130 Кемерово-2014

005549130

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» и в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» Министерства образования и науки РФ

Научный консультант: доктор технических наук, профессор,

Маюрникова Лариса Александровна

Официальные оппоненты: Тамова Майя Юрьевна,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Технология и организация питания»

Чугунова Ольга Викторовна,

доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО Уральский государственный экономический университет, заведующая кафедрой «Технологии питания»

Габинская Ольга Сергеевна,

доктор технических наук, доцент, Кемеровский институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Российский Государственный торгово-экономический

университет», профессор кафедры «Торговое дело»

Ведущая организация: Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Центросоюза РФ «Сибирский университет потребительской кооперации», г. Новосибирск

Защита состоится «30» мая 2014 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» {www. kemtipp. rii).

С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « 2014 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Голуб Ольга Валентиновна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Основными целями государственной политики Российской Федерации в области здорового питания являются сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием. Концептуальным направлением в укреплении и сохранении здоровья обучающихся образовательных учреждений является снижение риска возникновения заболеваний путём определения отклонений в их организованном питании с последующей коррекцией выявленных нарушений.

В Тюменской области отмечается заметное ухудшение состояния здоровья детей и подростков, обусловленное неадекватным питанием, в том числе значительным употреблением продуктов глубокой технологической переработки с длительными сроками хранения, продукции предприятий быстрого питания с низкой пищевой и физиологической ценностью. Усиливают негативные факторы высокие умственные и психофизические нагрузки, которые испытывает современный школьник, неблагоприятные экологические условия, возрастание степени загрязнения продуктов питания ксенобиотиками различного происхождения. Как следствие наблюдается увеличение числа школьников, у которых диагностируются отдельные алиментарнозависимые заболевания.

Кроме того, у некоторых детей и подростков отмечается нарушение внимания, неспособность сконцентрироваться, гиперактивность, проявляющаяся в непоседливости и суетливости. Всё это сказывается на успеваемости и интеллектуальном развитии школьников. Предполагают, что указанные нарушения могут быть последствием гиповитаминозов, поэтому ежедневное использование продуктов питания, содержащих витамины и минеральные вещества в физиологически обоснованных количествах, может оказывать корригирующее воздействие, устраняя отмеченные нарушения.

Решение указанных проблем может быть найдено в развитии производства продуктов функционального, лечебно-профилактического назначения, предназначенных для питания школьников в образовательных учреждениях (ОУ), содержащих дефицитные нутриенты, соответствующие потребностям детского и подросткового организма.

Учитывая высокую потребность растущего организма в жидкости и большой объем напитков, потребляемый детьми школьного возраста, создание быстрорастворимых порошкообразных концентратов напитков (БПКН) для школьников на основе местного дикорастущего лекарственно-технического сырья, обогащённых дефицитными для Западно - Сибирского региона макро- и микронутриентами, является актуальным.

Степень разработанности темы исследования. Организация питания школьников - не только вопрос здоровья и экономического благополучия страны, это ещё и межотраслевая проблема, обусловившая необходимость разработки и создания единого механизма с учётом технологических, медицинских, социальных, правовых и финансовых аспектов его координации. Исследова-

ния, проведённые российскими учёными Зайко Г.М., Конь И.Я., Маюрниковой JI.A., Позняковским В.М., Покровским В.И. Тутельяном В.М. и др., показали, что рационы школьного питания во многих регионах России не соответствуют потребностям растущего организма. Поливитаминный дефицит в сочетании с недостаточным количеством поступления в организм детей и подростков кальция, магния, железа, селена и йода, негативно влияет на состояние их здоровья.

Многолетними наблюдениями учёных Спиричева В.Б., Мартинчик А.Н., Тамовой М.Ю., Шатнюк JI. Н. доказано, что подростковый возраст характеризуется наибольшей абсолютной потребностью в энергетических и пластических материалах. В результате исследований Бутиной Е.А., Ивановой Т.Н., Калма-нович С.А., Ладодо К.С., Липатовым H.H. установлено, что отрицательным моментом в питании детей является высокий уровень потребления животных жиров при недостаточном количестве в рационе пищевых волокон. В настоящее время в разных странах выявлен ряд проблем со здоровьем детей, непосредственно связанных с питанием, а следовательно, накоплен определённый опыт их решения представленный ZimmermannM., Yoshida, Y., Wang, X., MertzW., BratterV. и др.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование создания БПКН на основе местного дикорастущего растительного сырья и функциональных ингредиентов, обусловливающих их профилактические свойства.

В соответствии с целью определены следующие задачи:

- изучить фактическое питание школьников Тюменской области;

- провести анализ состояния здоровья школьников Тюменской области;

- исследовать предпочтения школьников при выборе продуктов питания;

- изучить показатели безопасности, общий химический состав и состав биологически активных веществ (БАВ) растительного сырья;

- разработать технологию производства БПКН из растительного сырья;

- исследовать показатели качества, безопасности и пищевой ценности БПКН;

- обосновать выбор источника фосфолипидов и дефицитных минеральных элементов в качестве физиологически функциональных ингредиентов;

- разработать технологию получения и дать оценку физиологическим свойствам фосфолипидно-кальциевого комплекса;

- разработать рецептуры БПКН и оценить их потребительские свойства;

- исследовать влияние условий и сроков хранения на изменение потребительских свойств БПКН;

- установить оценку физиологически функциональных свойств напитков, провести медико-биологические и клинические исследования;

- разработать комплекты технической документации на БПКН, обосновать экономическую эффективность предложенных решений.

Научная концепция. Формирование функциональных свойств напитков для школьников старшего возраста (14-18 лет) путем комплексного использо-

вания местного дикорастущего растительного сырья и фосфолипидных БАД с учетом состояния питания и здоровья подростков, проживающих в условиях Тюменской области.

Научная новизна.

• Впервые комплексно изучено фактическое питание школьников Тюменской области в образовательных учреждениях (ОУ) как важный фактор, определяющий состояние их здоровья.

• Установлена степень соответствия пищевой ценности школьных рационов организованного питания в сельских и городских образовательных учреждениях Тюменской области практически по всем основным нутриентам. Результаты исследований подтверждают зависимость между дефицитом нутриентов в рационах и ростом алиментарнозависимых заболеваний.

• Представлена модель системы организации питания школьников с учётом региональных особенностей, сущность которой заключается в концентрации и управлении трудовыми, материально - техническими, сырьевыми и другими ресурсами в системе образования.

• На основе маркетинговых исследований в системе мониторинга изучены потребительские предпочтения школьников при выборе продуктов питания: стабильное и достаточно высокое (24-26%) потребление напитков во всех возрастных группах детей; установлена тенденция снижения потребления кондитерских изделий, незначительное повышение в потреблении мяса и рыбы и значительное потребление кулинарной продукции предприятий быстрого питания.

• Разработаны технологические режимы и параметры периодического процесса экстракции дикорастущего растительного сырья методом электродиализа (гидромодуль для ягод 1:2, растительного сырья 1:1;сила электрического тока при воздействии на поверхность раствора, А (0,85-1,05); время экстракции 35 -50 мин с проведением предварительного ферментативного гидролиза).

• Показано преимущество комплексного использования процесса водно-ферментной экстракции и воздействия электрического потенциала на поверхность растительного сырья, позволяющее повысить интенсивность диффузии БАВ сырья в экстракте от 1,2 до 1,7.

• Разработана установка для проведения периодического процесса электродиализа - (экстрактор) ЭМ-60, определены оптимальные режимы экстракции.

• Предложена технология получения фосфолипидного комплекса, обогащенного кальцием в виде БАД «Витол-ФЭИ-Са», предназначенного для использования в качестве функционального ингредиента. Обосновано количественное и качественное соотношение фосфолипидного комплекса БАД «Витол-ФЭИ» и Са в составе хлорида кальция (СаСЬ), позволяющее повысить усвояемость дефицитного макроэлемента Са, доказанную медико - биологическими исследованиями (уровень биодоступности Са повышен на 19,5%) при включении в рацион фосфолипидного комплекса «Витол-ФЭИ-Са» по сравнению с контролем.

• Обосновано использование для обогащения БПКН из физиологически ценного растительного сырья Б АД «Витол-ФЭИ-Са» как источника физиологически активных ингредиентов - фосфатидилсерина и биодоступного кальция.

• Подтверждены клиническими исследованиями функциональные свойства напитков: антиоксидантные, иммуномодулирующие, гипохолестеринемиче-ские. Отмечалось повышение концентрации внимания (24-30,5%), увеличение емкости памяти (23-29%), снижение утомляемости (20-25%) и развитие острореспираторных заболеваний в опытной группе по сравнению с контрольной.

Теоретическая и практическая значимость работы. Значительная часть исследований выполнена в соответствии с планом НИР ТюмГНГУ, а также в рамках:

- целевой программы «Здоровое питание» на тему «Совершенствование организации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях города Тюмени» на период 2007-2009 годы (распоряжение администрации г. Тюмени от 26.01.2007 года №69-рк);

- программы «Совершенствование организации школьного питания в образовательных учреждениях Тюменской области» на период 2009 — 2011 годы (НИР по контракту с департаментом образования и науки администрации Тюменской области 370 - ДОН (40-08ДО/12);

- «О целевой программе Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Чистая вода» на 2011 - 2013 годы» (Постановление Правительства Ханты-Мансийского автономного округа-Югры от 19 ноября 2010 года№297-п).

Теоретическая значимость исследований заключается в предложенном методологическом подходе к формированию функциональных свойств напитков как потребительской стоимости, включающей социальный эффект и экономическую эффективность. Рекомендовано проводить оценку эффективности рецептуры (функциональные свойства) и технологии (экономическая эффективность) с помощью методов функционально-физического и функционально-стоимостного анализов.

Результаты исследований легли в основу разработки технологии производства БПКН на основе местного дикорастущего лекарственного растительного сырья и фосфолипидного комплекса, предназначенных для профилактического использования в питании школьников. Разработана установка для проведения периодического процесса электродиализа - (экстрактор) ЭМ-60, определены рациональные режимы экстракции.

Получено Заключение о результатах медико-биологических исследований (№79 от 15.05.2011г). Напитки внедрены на предприятиях: ОАО Комбинат школьного питания «Центральный» (г. Тюмень, акты о внедрении №2 от 01.09.2011г, №12 от 16.10.2011г); МОУ СОШ №157 (г. Екатеринбург, акт о внедрении №10 от 18.11.2011 г); областная клиническая больница (ОКБ) №2 (г. Тюмень, акт о внедрении № 24 от 15.04.2012г). Подготовлены и внедрены методические рекомендации по использованию быстрорастворимых концентратов напитков в профилактическом питании в ОКБ №2 г. Тюмени (МР №5 от 10.12.2011 г). На производство БПКН разработана нормативная и техническая

документация: ТУ 9185-001-02069349-2011 «Концентрат порошкообразный, быстрорастворимый из ягод брусники»; ТУ 9185-002-02069349-2011 «Концентрат порошкообразный, быстрорастворимый из ягод калины; ТУ 9185-00302069349-2011 « Концентрат порошкообразный, быстрорастворимый из листьев кипрея узколистного; ТУ 9185-004-02069349-2011 «Концентрат порошкообразный, быстрорастворимый «Сибирское здоровье»; ТУ 9185-005-02069349-2011 «Концентрат порошкообразный, быстрорастворимый «Тюменский»; ТУ 9146006-02069349-2011 «Фосфолипидно - минеральная добавка к пище «Витол-ФЭИ-Са».

Новизна предлагаемых решений подтверждена 21 патентом на изобретения функциональных продуктов. Результаты диссертационного исследования используются для выполнения НИР при выполнении выпускных квалификационных работ, подготовке аспирантов и студентов в учебном процессе по направлениям «Технология продуктов общественного питания», «Товароведение» ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ.

Методология и методы исследования. Автором на основе обобщения имеющейся базы знаний по теме исследования выдвинута гипотеза о возможном повышении лечебно — профилактических свойств напитков для школьников при комплексном использовании БАВ дикорастущего растительного сырья и растительных фосфолипидных комплексов, полученных при щадящих режимах процессов экстрагирования и сушки. Целесообразность разработки БПКН обусловлена результатами изучения фактического питания и состояния здоровья школьников, проживающих в сельской местности и городах Тюменской области. В работе предложено осуществлять оценку эффективности производства лечебно — профилактических напитков в совокупности экономической эффективности и социального эффекта. Для реализации поставленных задач применялись общепринятые и специальные методы сбора, обработки и анализа информации.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты изучения фактического питания школьников, проживающих в селах и городах Тюменской области, свидетельствующие о влиянии рационов питания на состояние их здоровья (наличие алиментарно-зависимых заболеваний);

2. Результаты сравнительной оценки предпочтений школьников при выборе продуктов питания, свидетельствующие о стабильно высоком употреблении напитков, при наблюдаемой тенденции потребления важных для формирования и роста подросткового организма мясных и рыбных продуктов на фоне снижения потребления молочных и кондитерских продуктов;

3. Результаты исследования безопасности и химического состава дикорастущего ягодного и лекарственно-технического сырья, показывающие целесообразность его использования. Обоснование выбора сырьевой базы сбора сырья, произрастающего в разных районах Тюменской области, на основании результатов сравнительной оценки пищевой ценности;

4. Преимущества процесса периодического экстрагирования (методом электродиализа) в сравнении с классическим способом экстрагирования, техноло-

гические режимы и способ организации процесса, позволяющие увеличить количественный и качественный выход БАВ в экстракт;

5. Технологические режимы и способ организации процесса сублимации как этапа технологии получения быстрорастворимых порошкообразных концентратов;

6. Состав и технология фосфолипидно-кальциевой добавки «ВИТОЛ-ФЭИ-Са», способствующий повышению усвояемости дефицитного минерального элемента Са в организме детей и подростков;

7. Ингредиентный состав, режимы и параметры технологии получения БПКН функционального назначения;

8. Результаты медико-биологических и клинических исследований разработанных напитков на основе концентратов.

Степень достоверности результатов исследования обеспечивалась базированием на общепринятых положениях фундаментальных и прикладных наук, положения которых нашли применение в работе; согласованием новых положений с уже известными теоретическими положениями маркетинга, товароведения, прикладной математики; метрологическим обеспечением экспериментальных исследований; публикациями основных результатов работы в рецензируемых изданиях.

Апробация работы результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: региональной научно-практической конференции Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы потребительского рынка», г. Екатеринбург, 2003г; Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития регионального потребительского рынка», г. Тюмень, (2005, 2007, 2009, 2011гг); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии в создании продуктов питания нового поколения», г. Краснодар, 2005 г;Международном молодёжном симпозиуме «Устойчивость и безопасность в экономике, праве, политике стран Азиатско-Тихоокеанского региона», г. Хабаровск, 2005 г; V Международной научно-практической конференции «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России», г. Орёл, 2006г; Межрегиональной научно-практической конференции «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека», г. Красноярск, 2008 г; Всероссийской конференции по проблемам здоровья, медицинского обслуживания, пропаганды здорового образа жизни и профилактики асоциальных проявлений в студенческой среде, г. Москва, 2009 г; Международной научно-практической конференции «Развитие кооперации в период модернизации России», г. Москва, 2010 г; I Международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества», г. Москва, 2011 г; IV Международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии, медицине, фармакологии», г. Санкт-Петербург, 2012 г, «Предпосылки для реформирования сложившейся системы

организации питания обучающихся образовательных учреждений», (Материалы II Торгового форума Сибири, г. Омск, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 84 научных работы, в том числе 2 учебных пособия с грифом УМО, 3 монографии, 17 научных статей в журналах, рекомендованных ВАК, 2 научных статьи в журналах других центральных изданий, 38 статей в материалах конференций Международного и Всероссийского уровня, получен 21 патент РФ на изобретения.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, обзора научно-технической литературы и патентной информации, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и приложений. Диссертационная работа изложена на 300 страницах, содержит 72 таблицы и 64 рисунка. Список литературы включает 394 наименования, из них 69 - зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность научного исследования, обоснована цель, практическая значимость исследований, новизна.

ГЛАВА 1. Аналитический обзор научно-технической литературы и патентной информации. Обобщён анализ отечественной и зарубежной научной литературы, отражающий значимость исследований, направленных на формирование здорового поколения, здоровой нации. Показано, что общей тенденцией происходящих изменений в образе жизни российских школьников является снижение объёма двигательной активности, увеличение нервно эмоционального напряжения, состояние стресса, связанное с постоянным увеличением умственной и психической нагрузок, неблагоприятные экологические условия, такие, как возрастающая пестицидная нагрузка, воздействие солей тяжёлых металлов, летучие токсичные соединения.

ГЛАВА 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований. Работа является результатом исследований, проводимых автором лично, в качестве руководителя научно-исследовательских работ либо в качестве соисполнителя в период с 2008 по 2011 гг.

Основные этапы работ проводились на базе ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ и ФГБОУ ВПО КемТИПП. Отдельные медико-биологические и клинические исследования проводились в ФГБУ ХМАО-Югра «Ветеринарная лаборатория» (аттестат аккредитации РОСС ГШ. 0001.21ПЦ11), ООО «Тюменский независимый сертификационно-испытательный центр» (аттестат аккредитации РОСС ЬШ.0001.21ПЦ20), лаборатории института биотехнологии и ветеринарной медицины ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» (г. Тюмень), областной клинической больнице (ОКБ) №2. Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

Экстракцию биологически активных веществ из растительного сырья осуществляли, используя методы ферментативного гидролиза и электродиализа на установке, разработанной автором совместно со специалистами Тюменского государственного нефтегазового университета (рисунок 2).

Рисунок 1 - Общая схема исследований

1 - пневматические цилиндры с рабочим давлением 1-10 бар;

2 - ёмкость для ферментативного гидролиза с рабочим объёмом 40 дм3

3 - ёмкость для процесса электродиализа с рабочим объёмом 20 дм3

4 - электроды (пластины, расстояние между пластинами 50мм);

5 - компрессоры;

6 - столешница;

7 - поршень для удаления мезги;

8 - поршень с отверстиями для транспортирования раствора;

9 - фильтр;

10 - поршень для отжима мезги

Воздух

Л

Рисунок 2 - Схема установки для проведения экстракции растительного сырья с применением метода электродиализа

Объектами исследования на различных этапах явились:

- рационы питания различных возрастных групп (дети 7-14 и 14-18 лет проживающие в сельской местности и в городах Тюменской области);

- продукты питания, реализуемые через бары и буфеты в ОУ;

- ответы респондентов (школьники и их родители) при проведении социологического опроса;

- данные департамента здравоохранения Тюменской области о состоянии здоровья школьников;

-дикорастущее растительное лекарственно - техническое сырье, произрастающее в Тюменской области (ягоды калины и брусники, цветы и листья кипрея узколистного);

БПКН из ягод брусники и калины, цветов и листьев кипрея узколистного, «Сибирское здоровье», «Тюменский», «Золотой пьедестал», «Бодрость»;

биологически активные вещества (БАВ), используемые в качестве рецептурных ингредиентов: «Витол - ФЭИ», «Селенобел», разрешенные к применению;

- модельные и готовые функциональные напитки, полученные из быстрорастворимых порошкообразных концентратов.

Методы исследований. Минеральный состав исходных рецептурных компонентов и готовых продуктов определялся методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на ААС КВАНТ-7.0ТЛ. Определение массовой доли витаминов в исходных рецептурных компонентах и готовых продуктах проводился колориметрическим и титриметрическим методами, а также методом инверсионной вольтамперометрии. Медико-биологические исследования проводились совместно со специалистами ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» (г. Тюмень).

ГЛАВА 3. Обоснование необходимости создания функциональных продуктов питания для детей и подростков.

Изучение фактического питания имеет важное значение для оценки адекватности питания и удовлетворения потребности человека в пищевых веществах и энергии. В этой связи на первом этапе (2008 г.) изучали фактическое питание школьников в образовательных учреждениях (ОУ) Тюменской области согласно схеме, представленной на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема изучения фактического питания школьников

Исследования проведены во всех 26 муниципальных образованиях Тюменской области (без автономных округов), репрезентативно отражающих половозрастной состав школьников, место проживания.

Рисунок 4 - Оценка соответствия пищевой ценности рационов школьников физиологическим нормам потребления основных пищевых веществ

Согласно СанПиН 2.4.5.2409-08 обучающиеся должны получать в ОУ не менее 60 % от суточной нормы потребления пищевых веществ. Следует отметить низкий уровень удовлетворения школьников обеих возрастных групп в фосфолипидах (рис.4), что приводит к снижению иммунного статуса организма школьника, отрицательно влияет на память и восприятие.

Процент удовлетворения школьников обеих возрастных групп в макро- и микроэлементах значительно ниже, чем рекомендуемый уровень и находится в пределах от 8,3 % (селен) до 51,3 % (магний) (рисунок5).

Рисунок 5 - Оценка соответствия рационов питания школьников потреблению макро- и микроэлементов

Процент удовлетворения потребности в витамине С школьников 7-14 лет и 14-18 лет составляет 24,7% и 20,8% соответственно (рисунок 6).

'7-14 лет * 14-18 лет

Рисунок 6 - Оценка соответствия рационов питания школьников по содержанию витаминов

На рисунке 7 приведены сравнительные характеристики пищевых предпочтений школьников Тюменской области в 2008 и 2011 годах.

ж к л

с -а к о

03

о £

35 30 25 20 15 10 5 0

к )ндитерски изделия напитки молочные изделия фастфуд фрукты овощи мясо, рыба

и 2008 г. возраст 7-14 лет 30 24 18 10 6 7 5

V 2008 г.возраст14-18лет 24 26 6 18 9 7 10

= 2011 г. возраст 7-14 лет 25 25 18 13 5 7 7

^ 2011 г. возраст 14-18 лет 20 25 8 21 6 9 11

Рисунок 7 - Пищевые предпочтения школьников Тюменской области Сравнительный анализ результатов исследований показал, что в обеих возрастных группах снижаются предпочтения в кондитерских изделиях, незначительно повышаются предпочтения в продукции из мяса и рыбы и значительно увеличиваются предпочтения в продукции предприятий быстрого питания.

Предпочтения к напиткам, в обеих возрастных группах и в разные годы обследования остаются стабильными и достаточно высокими (24-26 %). Кроме того, напитки являются важным продуктом питания, т.к. для детского и подросткового возраста характерны интенсивный водно-солевой обмен и потребление максимального количества жидкости на единицу массы тела.

Анализ данных по заболеваемости школьников показывает, что превалируют болезни по самому распространенному классу болезней - болезни органов дыхания, которые с 2005 по 2008 гг. возросли на 30,1 %. По мнению медицинских работников, это вызвано в том числе дефицитом в рационах фосфоли-пидов, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, С, Е. Начиная с 2009 года наблюдается снижение заболеваемости школьников по многим классам заболеваний. Снизился уровень заболеваний, связанных с расстройствами питания и обмена веществ с 6,0 % 2009 году до 4,2 % в 2011 г., анемии с 2,7 % в 2009 году до 2,1 % в 2011 году, нарушение иммунного механизма с 9,4 % до 7,8 % соответственно.

Результаты анализа здоровья школьников Тюменской области представлены на рисунке 8.

болезни органов дыхания

болезни нервной системы

болезни системы кровообращения

болезни костно-мышечной системы

-в- новообразования

растроиства питания и нарушения обмена веществ нарушение иммунного механизма болезни органов пищеварения

врождённые аномалии (пороки развития)

Рисунок 8 - Динамика распространенности основных классов заболеваний среди детей и подростков 7-18 лет в Тюменской области

Прослеживается положительная тенденция увеличения комплексных показателей здоровья школьников Тюменской области, особенно по I и II группам (рисунок 9) с 66,9 % до 69,1 % и с 19,2 % до 20,2 % соответственно, за счёт снижения количества детей, находившихся в Ш-й группе, т.е. относительно здоровых. Остаётся без изменений количество детей, имеющих значительные отклонения в состоянии здоровья и отнесённых к IV и V группам.

19,2%

, 2,4°/

4.1%

II1

20081

1 :

■ 1 группа 13 группа И 5 группа

■ 2 группа

■ 4 группа

20,2%

4Д% Ш 4,0%

~ тв

2011г.

69,1%

■ 1 группа ■ 2 группа

■ 3 группа ■ 4 группа

■ 5 группа

Рисунок 9 - Распределение детей и подростков в возрасте 7-18 лет по группам здоровья в 2008 и в 2011 гг.

Нельзя не учитывать, что на детский организм оказывает влияние клима-тогеографическое расположение места проживания как фактор питания и здоровья в условиях Тюменской области. Длительное воздействие продолжительной зимы и жаркого лета способствует изменению углеводного, жирового, белкового, витаминного и минерального обмена.

Анализ организации питания школьников Тюменской области показал, что рыночные преобразования не смогли повысить экономическую эффективность системы школьного питания по причине отсутствия интереса к ней бизнес-структур. Не достигнут и ожидаемый социальный эффект, проявляющийся в снижении заболеваемости школьников. Одной из причин явилась децентрализация системы общественного питания в целом. Нами предложена модель управления питанием в образовательных учреждениях на региональном уровне (рисунок 10).

Программа «Совершенствование организации школьного питания в образовательных учреждениях Тюменской области» _на период 2009 - 2014 годы»_

Тюменский областной департамент образования и науки

2°

0 к

1 8

о У

Цель: разработка и реализация мероприятий, направленных на сохранение и укрепление здоровья школьников Тюменской об-

[

Задачи:

£ §

о. о

1=1

и

Я а -

а я я

I £ I

о. л 5

Й 5 о

Й « •

о н ¡Г

о

я еЗ

ч о,

я ю

я о

я О я

§ О 3 с а

м

я

о

3 о.

я и

я с

х з

К Я

я

к н

с; о

9 я 5 о Я а Я Я

Я Я

§ 1

И

& а

я я

Л ?!

О- Я

я

Партнёры

н

я я

и я

2 Й.

я X 3 ноя

о, о я

Я ей

С я

* & §

И я О

О. О я

С л Й

с: и в

I I

С § |

и

3

я Я

я я

о Я

И я

в

и Я

Ц Я

Э я

¡е о.

О о

ю >я

я

Ё о

•в*

Я О

Функции

Подбор, подго- Взаимодейст- Логистика Формирова- РЯ - под- Взаимодей-

товка, аттеста- вие с постав- поставок ние рацио- держка, ствие с учи-

ция кадров че- щиками, произ- сырья, про- нов, замена телевиде- телями, ро-

рез колледжи, водителями дуктов оборудова- ние, ин- дителями,

ВУЗы продукции ния тернет учениками

I

Научное обоснование, постановка целей и задач, путей реализации

Рисунок 10 - Региональная модель организации управления системой питания в образовательных учреждениях

Организация питания в ОУ должна быть направлена на достижение социально - экономического эффекта, поэтому в основу модели положен кластерный подход.

ГЛАВА 4. Обоснование выбора растительного сырья для производства БПКН.

В связи с тем, что Тюменская область относится к крупным промышленным регионам, считаем целесообразным определить показатели безопасности сырья, планируемого к использованию в качестве ФПП. Из многообразия растительного сырья выбраны дикорастущие виды, произрастающие в зоне про-

живания потребителей: ягоды брусники, ягоды калины и лист кипрея узколистного. В таблице 1 приведены показатели безопасности указанного растительного сырья.

Таблица 1 - Показатели безопасности растительного сырья (п=5)

Наименование показателя Значение показателя Допустимые уровни, не более Значение показателя Допустимые уровни, не более

ягоды цветы и листья кипрея узколистного

брусники калины

Массовая доля токсичных элементов, мг/кг:

свинец 0,25±0,08 0,32±0,01 0,4 0,35±0,02 0,5

мышьяк 0,01 ±0,05 0,01±0,02 0,2 0,14±0,01 0,2

кадмий Отсутствует 0,03 Отсутствует 0,03

ртуть Отсутствует 0,02 Отсутствует 0,02

Массовая доля нитратов, мг/кг Отсутствуют н/м 30,0±0,8 2000,0

Массовая доля пестицидов, мг/кг:

гексахлорциклогек-сан (а-,Р-,у-изомеры) Отсутствуют 0,05 0,001±0,001 0,05

ДДТ и его метаболиты Отсутствуют 0,1 0,005±0,001 ОД

Радионуклиды, Бк/кг:

цезий-137 35,0±2,8 81,0±2,7 160 15,0±1,2 600

стронций-90 22,0±1,4 42,0±1,2 60 60,0±3,4 200

Результаты исследований показали, что во всех видах сырья содержание свинца равно от 0,25±0,08 до 0,35±0,02 мг/кг, мышьяка от 0,01±0,05 до 0,1±0,01 мг/кг. Выявлено также присутствие в сырье цезия и стронция, но в существенно меньшем (на порядки) количестве по сравнению с допустимым уровнем. Значения остальных показателей безопасности оказались меньше предела обнаружения метода, что было принято за их отсутствие. Полученные данные свидетельствуют о том, что в условиях Тюменской области растительное сырьё способно накапливать соли тяжёлых металлов, таких как свинец и мышьяк, поэтому на всех этапах технологического процесса необходимо контролировать содержание данных элементов в продукции. Общий химический состав и содержание биологически активных веществ в сырье представлено в таблицах 2 и 3.

Результаты таблиц 2 и 3 свидетельствуют о том, что исследуемое сырье богато биологически активными веществами и содержит в своём составе значительные количества флавоноидов (до 14,2 мг/100 г у калины), катехинов (до 72,5 мг/100 г у брусники), витамина С (до 650,0 мг/100 г у листьев кипрея узколистного). Максимальное количество сухих веществ найдено в сырье из Ханты-Мансийского района (18,5%), минимальное - из Тюменского района, (17,0%). Витамином С наиболее богаты листья Кипрея, собранные в Нижневартовском районе, содержащие до 850,0 мг/100г.

Таблица 2 - Общий химический состав растительного сырья

Наименование показателя Значение показателя

ягоды цветы и листья кипрея узколистного

брусники калины

Массовая доля сухих веществ, мг/100г: 13,8±0,8 18,5±1,2 29,2±1,3

- углеводов, в том числе 55,7±2,8 62,5±3,2 69,2±4,1

пищевых волокон 2,5±0,3 2,9±0,4 17,6±1,1

-липидов 0,24±0,04 1,54±0,05 1,14±0,07

- белков 0,71±0,03 0,21 ±0,02 4,7 ±0,8

- органических кислот (в пересчете на 0,65±0,03 1,46±0,05 0,23±0,04

яблочную кислоту)

- минеральных веществ 4,7±0,6 3,2±0,6 1,06±0,02

Таблица 3 - Состав биологически активных веществ сырья

Наименование микронутриента Содержание микронутриента

ягоды цветы и листья кипрея узколистного

брусники калины

Полифенольные соединения, мг/100 г 570,3±12,4 780,9±13,5 225,7±8,2

Флавоноиды (в пересч. на рутин),мг/100 г 10,5±1,2 14,2±1,4 6,4±0,5

Катехины, мг/100 г 72,5±3,5 64,7±4,2 50,2±3,6

Лейкоантоцианы, мг/100 г 426,4±15,2 480,3±14,5 380,7±8,9

Витамины, мг/100 г: С (районы сбора) Нижнетавдинский Тюменский Кондинский Ханты-Мансийский 64,3±2,6 45,5±3,8 129,7±9,4 120,4±3,5 61,3±3,7 57,2±4,6 78,4±4,8 94,3±4,2 185,6±10,2 154,7±12,3 980,4±28,8 850,0±18,0

РР 1,4±0,2 0,52±0,07 4,7±0,3

в, 0,22±0,04 0,05±0,02 0,03±0,01

Е 0,51±0,01 2,14±0,03 -

Р-каротин, мг/100 г 5,2±0,7 1,17±0,06 25,9±2,4

Ликопин, мг/100 г 14,2±3,2 0,43±0,01 8,1±1,6

Лютеин, мг/100 г 0,94±0,07 0,06±0,02 1,4±0,9

Макроэлементы, мг/100 г: К 390,0±23,2 380,5±20,1 794,5±25,4

Са 25,2±3,1 36,5±2,4 29,5±3,4

Мя 17,1±1,9 14,5±2,6 156,0±12,2

р 76,0±2,6 96,7±3,7 108,1±9,5

Микроэлементы, мкг/ЮОг: Бе 760,2±27,2 880,2±29,6 1400,1±38,5

Мп 620,2±21,9 836,4±32,6 504,7±34,7

гп 510,4±23,6 600,5±36,5 560,5±27,6

Си 300,8±15,9 83,2±8,7 420,0±12,5

I 10,7±2,4 19,0±3,1 15,8±1,7

Бе 7,2±1,2 6,1 ±0,9 4,6±0,3

ГЛАВА 5. Разработка технологии производства порошкообразных быстрорастворимых концентратов.

В процессе разработки технологии БПКН изучалось влияние экстракционных свойств растворителей, сила тока, напряжение, толщина слоя и продолжительность процесса. В качестве экстрагентов были выбраны: вода; 3%-й водно-спиртовый раствор ферментных препаратов (протосубтилин Г20х, целловеди-нин Г20х, пектофоетидин П10х); водно-ферментный раствор препаратов (цел-ловеридин Г20х, пектофоетидин Г10х). В качестве критериев эффективности процесса изучали содержание витамина С и массовую долю сухих веществ, перешедших в раствор (рис. 11).

а) для ягод брусники:

Время, мин

Время, мин

•3% водно-спиртовой растеор •Вода

■Комплексферментных препаратов

•3% зсдно-спиртовэй растзср •Вода

• Комплекс ферментных препаратов

б) для цветов и листьев кипрея узколистного;

Время, мин

Время, мин

■3% водно-спиртовой раствор ■Зода

■Комплекс ферментных препаратов

•3% водно-спиртовой раствор

Комплекс ферментных препаратов

в) для ягод калины

Время, мин

■Э% водно-спиртовой раствор Вода

•Комплекс ферментных препаратов

■3% водно-спиртовой раствор

• Комплекс ферментных прегаратов

Рисунок 11 - Влияние вида экстрагента на выход сухих веществ и витамина С

В результате исследований установлена рациональная продолжительность ферментативного гидролиза, соотношение между переходом сухих ве-

ществ и выходом витамина С в раствор. Наибольшая масса сухих веществ и витамина С переходит в экстракт в течении 40 - 45 мин. при использовании в качестве экстрагента 3%-го водно-спиртового раствора ферментных препаратов. Результаты исследования интенсификации процесса экстракции методом электродиализа при постоянной толщине водного раствора представлены на рисунке 12.

Рисунок 12 - Зависимость содержания сухих веществ и витамина С в экстракте от силы тока и напряжения в процессе электродиализа

Не удалось полностью деалколизировать экстракт (остаточное содержание этилового спирта 0,5 - 0,8 %), поэтому принято решение использовать комплекс ферментных препаратов, при следующих режимах: продолжительность экстракции 35 - 45 мин, рН=4,0-4,5, температура 30-35°С. При этом выход витамина С составил: от 92,4 % - для ягод калины до 95,3 % -для цветов и листьев

кипрея; выход сухих веществ: от 7,6±0,2% - для ягод брусники до 6,4±0,3% для цветов и листьев кипрея.

Анализ результатов исследования позволил выявить эффективные режимы электродиализа при экстракции растительного сырья, обеспечивающие высокий выход растворимых сухих веществ и витамина С (табл. 4). Установлено, что при увеличении толщины водного экстракта до 5,0 - 5,5 см наблюдалось снижение массовой доли сухих веществ и витамина С, а при уменьшении толщины до 3,0 - 3,5 см наблюдалось вспенивание раствора и значительное снижение содержания витамина С.

Показано преимущество комплексного использования процесса экстракции, позволяющее повысить интенсивность диффузии БАВ сырья в экстракте от 1,2 до 1,7 по сравнению с традиционным методом мацерации.

Таблица 4 - Рациональные режимы процесса экстракции исследуемого сырья

Наименование сырья Сила тока, А Напряжение, В Толщина водного раствора, м Продолжительность, мин Массовая доля сухого остатка,% Сохранность витамина С, %

Ягоды калины 0,95±0,07 40±2,0 0,047 40±1,5 6,7±0,2 92,4±1,1

Ягоды брусники 0,85±0,05 40±2,0 0,048 40±1,0 7,6±0,2 94,2±0,7

Цветы и листья кипрея 1,05±0,09 40±2,0 0,045 50±1,0 6,4±0,3 95,3±0,5

На втором этапе изучали процессы концентрирования замороженных водных экстрактов, используя сублимационную сушку. Ввиду того, что зависимости влияния режимов сушки на показатели качества получаемых концентратов были аналогичны для обоих видов ягодных экстрактов, представлены результаты сублимации экстрактов из цветов и листьев кипрея узколистного (рис.13).

Рисунок 13 - Влияние параметров процесса сублимационной сушки водного экстракта из цветов и листьев кипрея узколистного на сохраняемость витамина С

Продолжительность сушки по предложенному способу (снижение давления в камере, увеличение температуры продукта в первой четверти) сокращается на 90 мин., т.к. при этом исключается вспенивание экстракта и увеличивается сохранность витамина С на 22%.

ГЛАВА 6. Исследование пищевой ценности и показателей безопасности порошкообразных быстрорастворимых концентратов напитков.

Установлено, что разработанная технология обеспечивает получение концентратов с высоким содержанием биологически активных веществ. В концентрате из брусники превалируют железо и марганец, содержание которых составляет 80,1% и 59,3% от содержания в исходном сырье соответственно. В концентрате из калины больше всего марганца 87,2 % и цинка 85,1%. В концентрате из цветов и листьев кипрея больше всего содержится йода 80,3% и меди 51,2%.

Среди макроэлементов в готовых быстрорастворимых концентратах из ягод калины больше всего сохранилось фосфора 92,2%, из ягод брусники калия 80,4 % и магния 64,6 %, в концентрате из листьев и цветов кипрея магния 71,08 %. Наряду с микро- и макроэлементами разработанная технология также обеспечивает высокую сохранность витаминов. Так, в готовых концентратах из ягод калины сохранность витамина С составила - 92,4% и витамина Е - 87,1%, из ягод брусники: витамина С - 94,2% и ликопина - 82,6%, из цветов и листьев кипрея: витамина С - 95,3% и (3-каротина 91,2 %. Содержание витаминов и других биологически активных веществ в разработанных ПБК (на 100 г) представлено в таблице 5.

Таблица 5 - Содержание биологически активных веществ в БПК (п=3)

Наименование микронутриента Содержание микронутриента

из ягоды цветы и листья кипрея

брусники калины

Полифенольные соединения, мг/100 г 430,10±23,4 524,25±31,2 182,47±12,8

Флавоноиды (в пересчёте на рутин), 7,50±1,4 9,85±1,2 5,90±0,8

мг/100 г

Катехины, мг/100 г 52,20±5,3 47,20±3,1 42,30±2,4

Лейкоантоцианы, мг/100 г 360,10±35,1 422,50±28,7 290,50±16,7

Витамины, мг/100 г:

С 110,30±3,6 78,70±4,9 570,06±25,7

РР 0,82±0,07 0,45±0,04 3,50±0,7

в. 0,15±0,02 0,047±0,002 0,032±0,002

Е 0,184±0,001 0,80±0,001 -

Р - каротин, мг/100 г 4,7±0,4 8,40±0,5 10,10±1,2

Ликопин, мг/100 г 3,10±0,6 0,153±0,001 3,90±0,4

Лютеин, мг/100 г 0,25±0,2 0,022±0,001 0,30±0,04

Макроэлементы, мг/100 г:

К 72,40±5,1 32,40±3,7 262,40±23,5

Са 16,30±2,4 34,20±2,5 21,50±2,3

6,00±0,4 11,50±0,9 110,90±12,3

Р 6,20±1,4 89,20±2,9 48,40±5,7

Микроэлементы, мкг/100 г:

Бе 615,30±32,4 569,40±28,2 712,80±36,7

Мп 451,40±17,1 725,10±36,6 412,50±34,1

гп 384,10±25,5 510,40±36,2 390,80±25,4

Си 215,90±17,1 48,70±2,4 212,20±29,1

I 5,15±0,5 12,60±1,6 10,70±1,9

Бе 5,90±0,8 4,28±0,7 2,90±0,2

Показатели качества БПК определялись в процессе хранения при следующих условиях: температура 20±2°С и относительная влажность воздуха 75±5,1 %. Установлено, что качества существенно не изменяются и соответствуют требованиям TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», что позволяет установить гарантированный срок хранения - 6 месяцев.

Обоснование выбора источника фосфолипидов и кальция.

Пищевая ценность разработанных БПКН свидетельствует о том, что их использование в рационе питания школьников позволит восполнить недостаточность в целом ряде дефицитных макро- и микронутриентов, однако не решает проблему дефицита в питании эссенциальных фосфолипидов и кальция. Учитывая это, а также актуальную для современных школьников проблему повышенных психоэмоциональных нагрузок, необходимость быстрого и качественного усвоения большого объема информации на фоне тенденций возрастания процессов децелерации в качестве источника фосфолипидов целесообразно выбрать продукт с повышенным содержанием фосфатидилсерина.

Альтернативой зарубежным БАД с высоким содержанием фосфатидилсерина (Brain Complex (США), Phosphatidil Serine (США), SharpPS40p (Израиль) может быть отечественная БАД «Витол-ФЭИ», получаемая фракционированием фосфолипидного комплекса подсолнечника.

Сравнительный анализ группового состава БАД «Витол-ФЭИ», БАД Brain Complex и БАД SharpPS40p показал, что БАД «Витол-ФЭИ» уступает зарубежным БАД по содержанию фосфатидилсеринов, однако характеризуется более сбалансированным, чем БАД SharpPS40p и приближенным к БАД Brain Complex, составом других физиологически ценных групп фосфолипидов (таблица 6).

Таблица 6 - Групповой состав фосфолипидных БАД

Наименование группы фосфолипидов Содержание группы фосфолипидов, % к сумме

Витол-ФЭИ Brain Complex SharpPS4op

Фосфатидилсерины 15 31 40

Фосфатидилхолины 14 23 6

Фосфатидилэтаноламины 31 28 12

Фосфатидилинозитолы 25 18 20

Дифосфатидилглицерины 13 отсутствие 14

Фосфатидные и полифосфатидные ки-

слоты 2 отсутствие 8

Для фосфолипидных БАД зарубежного производства рекомендуемая суточная доза составляет 0,5-1,0 г. Положительный физиологический эффект, связанный с оптимизацией процессов памяти и восприятия подростков, отмечается при поступлении в организм фосфатидилсеринов в количестве от 0,2 до 0,4 мг в сутки. При использовании БАД «Витол-ФЭИ» указанные количества фосфатидилсеринов эквивалентны от 1,4 до 2,8 г. С учётом этого, была разработана технология получения серинсодержащего фосфолипидного комплекса, обогащенного кальцием (рис. 14).

Рисунок 14 - Структурная схема получения БАД «Витол-ФЭИ-Са»

Обогащение концентратов функциональных напитков кальцием целесообразно осуществлять, вводя его в биоусвояемой форме. Биодоступность минеральных элементов может быть обеспечена при их введении в организм в виде комплексных соединений с молекулами фосфолипидов.

Технология получения фосфолипидно-кальциевого комплекса заключается в диспергировании БАД «Витол-ФЭИ» в воде при соотношении 1:6 и температуре 45°С с последующим вводом водного раствора хлорида кальция (20%), экспозиции при интенсивном диспергировании, фильтрации, сушке, охлаждении и измельчении полученного продукта. Достоверность образования фосфолипидно-кальциевого комплекса доказана методом ИК-спектроскопии. Полученная фосфолипидная БАД получила название «Витол-ФЭИ-Са».

Совместно с лечащими врачами ОКБ №2 г. Тюмени проводились сравнительные исследования влияния фосфолипидных продуктов БАД Brain Complex и Витол-ФЭИ-Са на быстроту восприятия, концентрацию внимания и утомляемость школьников 14-18 лет (рис. 15).

в

и

50 45

40 45 30 25 20 15 10

НО ЛОГИК-«"

НО ПОМЯТЬ Hi" riHEviaiTTT-

Рисунок 15 - Влияние фосфолипидных продуктов на процессы памяти и восприятия школьников в условиях стресса: □ - группа 1 (БАД «Витол-ФЭИ-Са»); НИЗ - группа 2 (БАД Brain Complex)

Вид чпдання

Показано, что БАД «Витол-ФЭИ-Са» не уступает БАД Brain Complex по повышению эффективности внимания и памяти. Кроме того, следует отметить, что в группе, употреблявшей БАД «Витол-ФЭИ-Са», за время испытаний не было отмечено случаев заболевания респираторно-вирусными инфекциями, что свидетельствует об иммуномоделирующей активности продукта. Заболеваемость в группе, употреблявшей БАД Brain Complex, была на обычном уровне.

ГЛАВА 7. Разработка рецептур, технологии, оценка функциональных свойств готовых напитков.

Разработку рецептур БПКН осуществляли с применением математического обоснования с учетом критерия согласия Пирсона. Для профилактики селеновой недостаточности, защиты организма от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды в рецептуру концентрата «Тюменский» ввели БАД «Се-ленобл». В таблице 7 представлены рецептуры концентратов напитков «Сибирское здоровье» и «Тюменский».

Таблица 7 - Рецептуры концентратов напитков

Наименование компонента Содержание рецептурного компонента, г/100 г

«Сибирское здоровье» «Тюменский»

Быстрорастворимый концентрат, в т. ч.: 98,5 94,5

из ягод калины 30,0 28,0

из ягод брусники 26,0 25,0

из листьев кипрея узколистного 42,5 41,5

Фосфолипидный комплекс Витол-ФЭИ-Са 1,5 1,5

Фруктоза Отсутствие 2,3

Селенобел Отсутствие 1,7

Технология разработки БПКН представлена результатами экспериментальных исследований процесса экстракции лекарственно-технического растительного сырья совместно с электродиализом и сублимационной сушкой (рис. 16).

Медико-биологические исследования быстрорастворимого порошкообразного концентратав виде напитка «Тюменский» проводили на лабораторных белых мышах - Акомис (АсотузсИгшсЦаШз). Напиток включали в рационы для оценки степени выраженности адаптационных свойств (антиоксидантных) при воздействии токсических факторов (ацетат свинца). Опыты выполнены на 4 группах мышей.

Результаты исследования антиоксидантных свойств напитков «Тюменский» и «Тюменский-2» (двойная доза селенобела) приведены в таблице 8.

Рисунок 16 - Структурная схема производства БПКН

Таблица 8 - Антиоксидантные свойства напитка

Показатели в плазме крови Контроль А (стандартный рацион) 1 группа п=7 КонтрольБ (станд.рацион+ АсРЬ) 2 группа, п=21 Контроль А+АсРЬ +напиток «Тюменский» 3 группа п=21 Контроль А+ АсРЬ +напиток «Тюменский-2» 4 группа п=21

ДК, мкМ/мл 0,056 0,70a 0,78" 0,89е 0,61 0,58 0,50 0,60 0,55 0,48

МДА, нмоль/мл. 4,25 4,91a 5,45" 6,65 е 4,7 4,12 3,95 4,52 4,05 3,75

ПИ, мин/мл 50,5 40,7 a 37,5 в 31,3° 48,1 49.4 51.5 47.0 51.1 53,9

СО, мм /мин 0,64 0,92 a 0,96" 1,10е 0,71 0,74 0,76 0,68 0,71 0,72

а- 2 неделя в-4 неделя 0 - 6 неделя

Введение свинца на фоне стандартной диеты (включающей витамины в количестве, обеспечивающем суточную потребность) сопровождался активизацией процесса липидпероксидации (ЛПО). Наблюдался рост уровня диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА) - продуктов, снижающих антиоксидантную защиту (АОЗ), укорачивающих период индукции (ПИ) и рост скорости окисления (СО). Введение напитка «Тюменский», содержащего фос-фолипиды и селен, ослабило сдвиги (ЛПО) и (АОЗ). Указанные позитивные изменения усиливались с увеличением длительности приёма напитка. На рисунке 17 приведены данные по изменению содержания малонового диальдегида и диеновых конъюгатов в виде диаграмм.

к &

и ч о CJ

0,56

0,52

0,48

0,44

0,40

И о,

<L>

Ч О -

о

Рисунок 17 - Изменение содержания: 1 - малонового диальдегида и 2 - диеновых конъюгатов в_

I I - контрольной 2-й группе; I | - экспериментальной 4-й группе (напиток «Тюменский»).

Из приведенных данных видно, что включение напитка «Тюменский» в рацион животных достоверно показало снижение содержания (МДА) и (ДК) в плазме крови, что доказывает наличие антиоксидантной активности напитка. В результате клинических исследований по использованию функционального напитка «Тюменский» лечащими врачами Тюменской ОКБ №2 совместно с автором установлено, что применение напитка способно оказывать положительное влияние на различные звенья метаболизма и повышать эффективность проводимого лечения (табл.9).

Таблица 9 - Динамика показателей состояния системы ЛПО - АОЗ на фоне стандартной терапии

Показатель Стандартная терапия CBP-II Стандартная терапия СВР-П + «Тюменский»

5-е сутки 10-е сутки 5-е сутки 10-е сутки

ДК 1,93±0,12 1,72±0,11 1,81±0,12 1,32±0,11

СО 0,24±0,02 0,31±0,03 0,24±0,03 0,57±0,02

ОЛ 3,73±0,17 4,02±0,16 4,35±0,13 4,62±0,12

ОФЛ 1,325±0,02 1,415±0,03 1,459±0,02 1,698±0,03

ОХС 3,951 ±0,012 3,832±0,013 4,27±0,017 4,72±0,015

ОХС/ОФЛ 2,98±0,01 2,71±0,02 2,92±0,01 2,78±0,02

ФЭА+ФС 0,258±0,001 0,268±0,002 0,281±0,001 0,3 01 ±0,002

SOD 636,2±19,7 689,3±23,8 695,3±18,7 757,6±24,5

ДК/SOD 0,31 ±0,02 0,25±0,03 0,29±0,03 0,17±0,02

Примечание: ДК, ФЛ и ХЛ (мкМ/мл); СО, мм /мин; ОЛ, мг/мл; SOD, усл. ед./мл эр. ДК -диеновые конъюгаты, СО - скорость окисления; ОЛ - общие липиды; ОФЛ - общие фосфолипиды; ОХС - общий холестерол; ФЭА - фосфатидилэтаноламин; ФС -фосфатидилсерин.

Снижение процессов (ЛПО) свидетельствует о повышении активности (АОЗ), что сказывается на интенсивности воспалительной реакции и приводит к нормализации исследуемых показателей в среднем на 25 — 30% больше во 2-й группе, чем в 1-й.

Произведен расчет удовлетворенности потребления функциональных ингредиентов, содержащихся в разработанных БКПН (табл.10).

Таблица 10 - Уровень удовлетворения пищевых функциональных ингредиентов (180 мл)

Наименование функциональных ингредиентов Рекомендуемая суточная норма потребления Уровень удовлетворения, %

«Сибирское здоровье» «Тюменский»

Фосфолипиды Не установлена - -

Пищевые волокна 20,0 г 34,1 30,5

Витамины:

С 90,0 мг 41,6 34,4

Р 50,0 мг 36,7 24,8

Макроэлементы:

К 2500,0 мг 34,6 27,0

Са 1000,0 мг 28,9 27,8

Микроэлементы:

Бе 14000,0 мкг 41,4 35,2

Бе 70,0 мкг 16,4 18,3

Оценку функциональных свойств разработанных напитков осуществляли совместно со специалистами Тюменской государственной медицинской академии по методике немецких учёных из Вестфальского университета им. Вильгельма (Westfälische Wilhelms-Universität Münster) (табл. 11).

Таблица 11 - Физиологически функциональные свойства разработанных функциональных _напитков (60 школьников в возрасте 14-18 лет)_

Наименование показателя Значение показателя при употреблении напитка

«Сибирское здоровье» «Тюменский»

Снижение времени на выполнение тестовых заданий, % от исходного 25,0 21,5

Увеличение количества верных ответов в тестах на внимание, % от исходного 30,5 26,0

Увеличение количества верных ответов в тестах на память, % от исходного 23,0 28,0

Снижение количества школьников с острыми респираторно-вирусными заболеваниями, % от исходного 16,5 13,0

Примечание: * % от исходного - до употребления школьниками напитков

Установлено, что наряду с нормализацией пищевого статуса после регулярного потребления разработанных функциональных напитков в течение 20

дней у школьников отмечено повышение концентрации внимания, улучшение памяти, снижение утомляемости, а также повышение сопротивляемости организма. Полученные БПКН в дальнейшем использовали для изготовления напитков, рекомендованных для подростков, интенсивно занимающихся учёбой, спортом (футбол, лыжи, бокс): напиток «Золотой пьедестал» (БПКН+молоко, мёд) и «Бодрость» (БПКН+молоко).

ГЛАВА 8. Методологический подход к разработке и оценке функциональных напитков.

К основным критериям оценки ФПП на потребительском рынке можно отнести функциональные свойства, определяющие социальный эффект от употребления продуктов, а также экономическую эффективность предприятий производящих данную продукцию, в совокупности формирующие потребительскую стоимость (рис.18).

Рисунок 18 - Критерии оценки ФПП

Для создания конкурентоспособных ФПП существует необходимость формирования этих свойств на этапе разработки с учетом возможностей и интересов производителя. В большей степени это имеет отношение к продуктам для школьников, так как они являются представителями социальной сферы. Ниже приведен пример формирования и оценки потребительской ценности ФПП для школьников (таблица 12).

Таблица 12 - Этапы формирования и оценки потребительской ценности ФПП для

школьников

Формирование и оценка потребительской ценности продуктов для школьников

1 2

Экономическая эффективность Социальный эффект

Формирование потребительской ценности

Разработка организационно- экономического образа (ОЭО) функционального продукта для школьников: бизнес -план, включающий изучение запросов, выбор сегмента рынка, технологию производства, сертификацию продукции. Планирование затрат, доходов, прибыли, НИОКОР и т.д. Поддержка органов власти. Разработка технико-технологического образа (ТТО) функционального продукта для школьников: технико-технологический образ ФПП, формируемый с учетом потребительских предпочтений и сырьевых источников, физиологических особенностей детей и подростков, назначения продукта, обеспечивающих конкурентные преимущества, информированности потребителя, ле-чебно-профилактитческих свойств на основе медико - биологических и клинических испытаний

Продолжение таблицы 12

1

Методы оценки рецептур и технологий ФШ1

Функционально-стоимостный анализ (метод ФСА) - предназначен для исследования потребительских свойств ФПП, технологии производства с учётом минимальных затрат, их внедрение и оценка на всех этапах жизненного цикла. Из-за несовершенства существующих технологических процессов, затраты могут оказаться излишними. Поэтому цель ФСА - обнаружение, предупреждение, сокращение или ликвидация излишних затрат. Это особенно актуально для продукции, предназначенной для школьников._

Функционально - физический анализ (метод ФФА) - предназначен для физиологической оценки разработанных ФПП, принципов действия, влияние на укрепление здоровья, снижение заболеваний, наличие профилактических свойств. Целью ФФА является анализ действия ФПП на организм школьников с учётом физической, умственной нагрузки, климатогеографических особенностей проживания, пола, возраста, а также оценки качества продукта с предложением новых физиологических и технических решений.

Предлагаемый подход обусловлен современным состоянием сформировавшегося рынка производства продуктов питания и состоянием здоровья населения. С одной стороны, в рыночных условиях первоочередной задачей производителей продуктов питания является получение экономической прибыли, с другой стороны наблюдается ухудшение состояния здоровья всех групп населения, что требует от производителей повышение социального эффекта.

На этапе разработки ФПП возникает необходимость прогнозирования функциональных свойств продуктов для школьников, одним из элементов оценки социального эффекта является установление обязательности или необязательности подтверждения профилактических свойств, формирующих социальный эффект (табл.13).

_Таблица 13 - Оценка функциональных свойств ФПП по новизне_

Подтверждение функциональных свойств, определяющих социальный эффект -- *

Продукты питания, не требующие проведения клинических испытаний*:

- содержащие известные натуральные

физиологические ингредиенты:

- витамины С, группы В;

- макроэлементы: кальций, магний, фосфор;

- микроэлементы: йод, селен и др.

при наличии базы данных Роспотреб-надзора

Продукты питания (ПП), требующие подтверждения функциональности в in vitro и/или in viva:

- ПП, содержащие малоизвестные физиологические ингредиенты, оказывающие новый положительный эффект;

- ПП, полученные по новой, ранее не используемой технологии, с неизвестными режимами и параметрами;

- 1111 с неустановленными (не нормируемыми) количественными показателями физиологических инпзедиентов:

На основании «МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологической потребности в основных пищевых веществах и энергии» оптимальное содержание фосфоли-пидов в рационе взрослого человека составляет 5-7 г/сутки. Для детского и подросткового организма норма не установлена. В этой связи разработанные

напитки можно отнести к последней группе продуктов, требующих подтверждения функциональных свойств (социального эффекта). Проведены клинические исследования физиологически функциональных свойств разработанного напитка «Тюменский» в экспериментальной группе школьников в возрасте 1518 лет через 20 дней после употребления напитка. Установлено улучшение памяти на 29,4%, повышение внимания на 18,1%, снижение остро-респираторных заболеваний на 11,2% по сравнению с контрольной группой, которая не употребляла напиток. Результаты исследований свидетельствует о наличии выраженных функциональных свойств разработанных напитков при количественном содержании фосфолипидов — 1,5 г. Это свидетельствует о возможности использования результатов исследования при установлении физиологической нормы потребления фосфолипидов для подростков.

Разработан пакет технической документации на БПКН. Рассчитана экономическая эффективность разработанной продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложенные теоретико-методологические подходы к практическому применению функциональных БПКН позволили разработать комплексную программу разработки и оценки ФПП для школьников, направленную на достижение совокупного эффекта, детерминируемого экономической эффективностью и ожидаемым социальным эффектом, тем самым обеспечивая конкурентоспособность проектируемых и производимых ФПП на потребительском рынке.

Итоги данного исследования представлены в следующих выводах:

1. Результаты комплексного изучения фактического питания школьников в образовательных учреждениях Тюменской области выявили, что степень соответствия пищевой ценности рационов практически по всем основным пищевым веществам не превышает 50% от нормы. Дефицит витамина А для детей до 14 лет составляет 47,9% и 51,9% для подростков до 18 лет, полиненасыщенных жирных кислот 47,2% и 59,5% соответственно, фосфолипидов 54,2% и 72,7% , витамина Е 42,7% и 65,2% , витамина С 37,8% и 55,8%. Установлен дефицит Mg, Zn, I, Se, Ca и пищевых волокон.

2.Благодаря реализации областных программ выявлена тенденция снижения уровня заболеваний школьников Тюменской области, связанных с болезнями нервной системы с 12,4% в 2008 г до 9,8% в 2011 г, обмена веществ с 6,0% до 4,2%, анемии с 2,7% до 2, 1%, нарушение иммунного механизма с 9,4% до 7,8% соответственно. Увеличились комплексные показатели здоровья школьников, особенно по I и II группам, принятых в медицинской статистике, за период с 2008 по 2011 гг. Однако наблюдается ежегодный рост показателей заболеваемости подростков 14-18 лет, связанный с расстройствами эндокринной системы до 2,0%, системы кровообращения до 3,1%,патологиями костно-мышечной системы на 1,4%, а также болезнями органов пищеварения на 2,3%.

3. В 2008 году предпочтения школьников (7-14 лет) в выборе продуктов питания по убыванию можно расположить в следующий ряд: кондитерские из-

делия —> напитки —> молочные продукты —► фаст-фуды, фрукты и фруктовые салаты —► овощи и овощные салаты; а предпочтения школьников (14-18 лет) - в следующий ряд: напитки —> кондитерские изделия —► фаст-фуды —► молочные продукты —* фрукты и фруктовые салаты, овощи и овощные салаты. В 2011 году на первое место в обеих группах вышли напитки.

4. Исследуемое сырье, собранное на севере Тюменской области в ХМАО-Югра, богато биологически активными веществами и содержит в своём составе значительное количество флавоноидов до 14,2 мг/100 г у ягод калины, катехи-нов до 72,5 мг/100 г у ягод брусники, полифенольных соединений до 780,0 мг/100 г у ягод калины, витамин С до 650,0 мг/100 г у цветов и листьев кипрея узколистного. В цветах и листьях кипрея содержится наибольшее количество белка до 4,7 мг/100г, углеводов до 19,2 мг/100 г и пищевых волокон до 10,6 мг/100г. Максимальное количество пектиновых веществ обнаружено в ягодах калины - 4,95%, в том числе 3,15% пектина и 1,80% - протопектина, для этого вида сырья установлено также высокое содержание токоферолов до 4,2 мг%. Выявлено наличие ß-каротина в ягодах калины, цветах и листьях кипрея узколистного - 5,2 мг% и 1,1 мг% соответственно. Результаты исследований показали, что во всех видах сырья содержание свинца составляет от 0,25±0,08 до 0,35±0,02 мг/кг, мышьяка от 0,01 ±0,05 до 0,1 ±0,01 мг/кг, что не превышает ДУ. Выявлено также присутствие в сырье цезия и стронция, но в существенно меньшем (на порядки) количестве, по сравнению с допустимым уровнем. Значения остальных показателей безопасности оказались меньше предела обнаружения метода, что было принято за их отсутствие. Полученные данные свидетельствуют о том, что в условиях Тюменской области растительное сырьё способно накапливать соли тяжёлых металлов, таких как свинец и мышьяк, поэтому на всех этапах технологического процесса необходимо контролировать содержание данных элементов в продукции.

5. Разработана технология получения быстрорастворимых порошкообразных концентратов напитков из ягод брусники, ягод калины, цветов и листьев кипрея узколистного. Экспериментально установлены эффективные режимы экстрагирования с применением метода электродиализа: температура 35±1,0°С; время экстракции 30-50 минут; соотношение «сырье-вода» - 1:2 для ягод калины и брусники, 1:1 для цветов и листьев кипрея; сила тока для ягод брусники -0,85±0,05А; для ягод калины - 0,95±0,07А; для листьев кипрея узколистного -1,05±0,09. Сохранность витамина С составила от 92,4±1,1 у ягод калины до 95,3±0,5% у цветов и листьев кипрея. Установлены оптимальные показатели сублимационной сушки экстрактов: температура от -22±2°С до +30±2°С, продолжительность от 8,5 для экстракта из ягод калины до 10,5 ч. экстракта из цветов и листьев кипрея.

6. Эффективность предложенной технологии подтверждается сохранностью в готовых быстрорастворимых концентратах из цветов и листьев кипрея основных функциональных ингредиентов: белков до 25,54%, пищевых волокон до 28,75%, кальция 72,8%, магния 71,08%, йода 80,3% и меди 51,2%, витамина С - 81,2% и ß-каротина 91,2% от их исходного содержания в сырье. В концентрате из ягод брусники и калины содержание минеральных веществ со-

ставляет до 47,03 и 58,12% соответственно. В концентрате из ягод брусники содержание железа составляет 80,1%, селена 59,3%, калия 80,4% и кальция 64,6%, витамина С - 72,8%, ликопина - 82,6%. В концентрате из ягод калины больше всего содержится марганца 87,2%, цинка 85,1%, кальция 93,6%, фосфора 92,2%, витамина С - 75,2% и витамина Е - 87,1%. По сравнению с исходным сырьём содержание токсичных элементов в быстрорастворимых порошкообразных концентратах снизилось в 3-5 раз. Большая часть токсичных элементов осталась в мезге.

7. Сравнительная оценка результатов оценки эффективности БАД ВгатСотр1ех (США) и БАД «Витол-ФЭИ» в клинических испытаниях показала преимущества последнего, что, в свою очередь, явилось основанием выбрать в качестве источника фосфолипидов Витол-ФЭИ. Показано, что фосфолипид-ные молекулы, входящие в состав фосфолипидного продукта, образуют достаточно устойчивые комплексные соединения с ионами дефицитного макроэлемента — кальция.

8. Экспериментально установлены технологические режимы получения биодоступного фосфолипидно — кальциевого комплекса на основе фосфоли-пидной БАД «Витол-ФЭИ» и хлорида кальция. Диспергирование БАД «Витол-ФЭИ» в воде при соотношении 1:6 и температуре 45°С с последующим вводом водного раствора хлорида кальция (20%), экспозиции при интенсивном диспергировании, фильтрации, сушки, охлаждении и измельчении полученного продукта. Выявлено, что потребление фосфолипидного комплекса БАД Витол-ФЭИ-Са повышает усвояемость Са на 35%. Достоверность образования фос-фолипидно-кальциевого комплекса доказана методом РЖ-спектроскопии.

9. На основе базовых концентратов разработаны рецептуры концентратов напитков для школьников «Сибирское здоровье» и «Тюменский». Созданы функциональные напитки для школьников, ведущих активный образ жизни, «Золотой пьедестал» и «Бодрость». В клинических исследованиях установлено, что употребление одной порции напитков «Золотой пьедестал» или «Бодрость» позволяет удовлетворять потребность школьников в дефицитных макро- и мик-ронутриентах на 20-50 % от адекватного уровня потребления, подтверждающих правомерность позиционирования разработанных напитков как функциональных.

10. Установлены условия и сроки хранения быстрорастворимых порошкообразных концентратов: температура хранения 20±2,0°С; относительная влажность воздуха — не более 75%; при указанных режимах хранения срок годности составляет не более 6 месяцев. Оценку потребительских свойств опытных партий концентратов напитков проводили непосредственно после получения, а также в процессе хранения. Полное растворение концентратов достигалось в кипячёной воде при температуре не выше 25°С в течение 1,5-2 минут, что соответствует требованиям, предъявляемым к быстрорастворимым концентратам.

11. Оценку физиологически функциональных свойств определяли совместно со специалистами ОКБ №2 г. Тюмени в натурных наблюдениях. При регулярном употреблении напитков в течение месяца у школьников (14-18 лет) от-

мечалось повышение концентрации внимания (на 24-30,5%), увеличение емкости памяти (на 23-29%) и снижение утомляемости (на 20-25%). В результате медико - биологических исследований доказана антиоксидантная активность и наличие гипохолестеринемических свойств БПКН. В результате клинических исследований установлено, что фармаконутриенты, содержащиеся в напитке «Тюменский-2», полученном из дикорастущего сырья, способны оказывать целенаправленное действие на различные звенья метаболизма с целью коррекции метаболических нарушений человеческого организма, особенно при критических состояниях. Доказано профилактическое и лечебное назначение физиологически функциональных ингредиентов, входящих в состав БПКН, на организм детей и подростков.

12. Разработаны комплекты технической документации (ТУ и ТИ) на производство быстрорастворимых порошкообразных концентратов из ягод брусники, ягод калины и листьев кипрея узколистного, БАД «Витол-ФЭИ-Са». Разработанные продукты внедрены на следующих предприятиях: ОАО Комбинат школьного питания «Центральный» (г. Тюмень), ОКБ №2 (г. Тюмень), МОУ СОШ №157 (г. Екатеринбург).

Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы исследований: полученные в данной работе результаты позволили расширить теоретико-методологические подходы к практическому применению функциональных БПКН для школьников. Применение предложенной методологии будет способствовать разработке технологии, включающей поиск новых видов местного растительного, а также вторичного сырья, содержащего значительные количества БАВ, обладающих профилактическими свойствами; разработке щадящих технологических режимов; выведению на рынок продуктов, способствующих достижению социального эффекта для населения, прежде всего для обучающихся старших классов образовательных учреждений.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Попов, В.Г. Социальный фактор - важнейший фактор улучшения качества продукции /В.Г. Попов //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2006. - № 2,3.-С. 116-118.

2. Попов, В.Г. Значение социальной направленности управленческих процессов на предприятиях общественного питания /В.Г. Попов //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2006. - № 2, 3. - С. 118-119.

3. Попов, В.Г. Социологическая система интерпретаций анализа проблем здоровья населения через улучшение структуры питания /В.Г. Попов //Известия Уральского государственного экономического университета. — 2006. - № 5 (17). - С. 132-136.

4. Попов, В.Г. Здоровье населения как социальная ценность /В.Г. Попов //Известия высших учебных заведений. Социология. Экономика. Политика. - 2006. - № 2 (16).- С. 58-59.

5. Попов, В.Г. К проблеме управления системой организации питания школьников /В.Г. Попов //Известия высших учебных заведений. Социология. Экономика. Политика. -2008.-№4(19).-С. 76-78.

6. Попов, В.Г. Разработка новых видов функциональных пищевых продуктов с заданными физиологически активными свойствами /В.Г. Попов, Е.А. Бутина, Е.О. Герасименко //Новые технологии. - 2009. - № 4. - С. 25-32.

7. Попов, В.Г. Сухие молочные смеси для детского питания с использованием растительных фосфолипидов отечественного производства /В.Г. Попов, С.А. Харченко, Е.А. Бутина //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2009. - № 5, 6. - С. 103104.

8. Попов, В.Г. Биологически активные добавки комплексного назначения в составе функциональных пищевых продуктов /В.Г. Попов, Е.А. Бутина, A.A. Шаззо и др. //Новые технологии. - 2010. - № 1. - С. 16-22.

9. Попов, В.Г. Оптимизация деятельности по совершенствованию системы питания школьников /В.Г. Попов //Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. -2010. -№ 2. -С. 100-104.

10. Попов, В.Г. Конструирование и оценка потребительских свойств функциональных пищевых продуктов для школьного питания /В.Г. Попов //Новые технологии. - 2010. - № 2. -С. 47-54.

11. Попов, В.Г. Перспективные направления использования подсолнечных лецитинов при создании продуктов функционального и специализированного назначения /В.Г. Попов, Е.А. Бутина, Е.О. Герасименко и др. //Новые технологи. - 2010. - № 4. - С. 46-50.

12. Попов, В.Г. Современные аспекты создания функциональных напитков для школьного питания /В.Г. Попов //Товаровед продовольственных товаров. - 2011. - № 2. - С. 6-8.

13. Попов, В.Г. Функциональные напитки для школьников, произведённые на основе местного дикорастущего сырья /В.Г. Попов //Товаровед продовольственных товаров. - 2011. - № 4. - С. 34-37.

14. Попов, В.Г. Применение комплекса фармаконутриентов в лечение больных с сепсисом /В.Г. Попов, Г.Д. Кадочникова, Т.Ю. Ильиных и др. //Товаровед продовольственных товаров. - 2011. - № 8. - С. 18-21.

15. Попов, В.Г. Эффективность влияния питательных смесей, обогащённых витамином Е на окислительный метаболизм липидов /В.Г. Попов, Т.Ю. Ильиных, Г.Д. Кадочникова и др. //Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2011. - № 4. - С. 24-26.

16. Попов, В.Г. Использование функциональных напитков из растительного сырья для лечения больных подростков с воспалительной реакцией (СВР-Г) /В.Г. Попов //Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2011. - № 6. - С. 48-51.

17. Попов, В.Г. Современные методы обогащения кулинарной продукции на территории школьного пищеблока / В.Г. Попов, С.А. Калманович // Новые технологии. - 2012. - № 2. -С. 41-47.

Патенты РФ на изобретения:

18. Патент № 2416923 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий мембранопротекторными свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

19. Патент № 2416925 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Ф.Р. Шаззо, В.Г. Попов и др.; заявл 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

20. Патент № 2416926 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий антиоксидантными свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

21. Патент № 2416927 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий гипохолестеринемическими свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

22. Патент № 2416928 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий гиполипидемическими свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

23. Патент № 2416929 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий гепатопротекторными свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

24. Патент № 2416930 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий геропрофилактическими свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011, Бюл. № 12.

25. Патент № 2416931 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий гипотензивными свойствами / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011 Бюл. № 12.

26. Патент № 2416932 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий противовоспалительными свойствами при заболеваниях желудочно-кишечного тракта / Е.А. Бутина, В.Г. Попов, В.П. Клиндухов, P.A. Ханферян и др.; заявл. 25.01.10; опубл. 27.04.2011 Бюл. № 12.

27. Патент № 2419310 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Ф.Р. Шаззо, В.Г. Попов; заявл. 25.01.10; опубл. 27.05.2011, Бюл. № 15.

28. Патент № 2429725 РФ, МПК A23L 1/30. Биологически активная добавка к пище, обладающая гипохолестеринемическими свойствами / С.А. Калманович, Е.П. Корнена, В.Г. Попов, О.Н. Горбаченко и др.; заявл. 12.04.10; опубл. 27.09.2011, Бюл. № 27.

29. Патент № 2449547 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий гипогликемическими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, В.Г. Попов, Е.О. Герасименко и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 10.05.12, Бюл. № 13.

30. Патент № 2449546 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий эргогеническими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, В.Г. Попов, Е.О. Герасименко и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 10.05.12, Бюл. № 13.

31. Патент № 2462871 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий эргогеническими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Е.О. Герасименко, В.Г. Попов и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 10.10.12, Бюл. № 28.

32. Патент № 2462872 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий гипогликемическими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Е.О. Герасименко, В.Г. Попов и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 10.10.12, Бюл. № 28.

33. Патент № 2456806 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий радиопротекторными свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, В.Г. Попов, Е.О. Герасименко и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 27.07.12, Бюл. № 21.

34. Патент № 2454870 РФ, МПК A23D 9/00. Пищевой функциональный продукт, обладающий иммуномоделирующими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Е.О. Герасименко, В.Г. Попов и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 10.07.12, Бюл.№ 19.

35. Патент № 2453152 РФ, МПК A23L 1/30. Пищевой функциональный продукт, обладающий антитоксическими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, В.Г. Попов, Е.О. Герасименко и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 20.06.12, Бюл. № 17.

36. Патент № 2453151 РФ, МПК A23L 1/30. Пищевой функциональный продукт, обладающий радиопротекторными свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Е.О. Герасименко, В.Г. Попов и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 20.06.12, Бюл. №17.

37. Патент № 2453148 РФ, МПК A23L 1/30. Пищевой функциональный продукт, обладающий антитоксическими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, В.Г. Попов, Е.О. Герасименко и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 20.06.12, Бюл. № 17.

38. Патент № 2453132 РФ, МПК A23L 1/30. Пищевой функциональный продукт, обладающий иммуномодулирующими свойствами / Е.А. Бутина, Е.П. Корнена, Е.О. Герасименко, В.Г. Попов и др.; заявл. 12.01.11; опубл. 20.06.12, Бюл. № 17.

Монографии:

39. Попов, В.Г. Социальная направленность управления качеством продукции и оказания услуг на предприятиях общественного питания: монография /В.Г. Попов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2006. - 160 с.

40. Попов, В.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания напитков функционального назначения для школьного питания: монография /В.Г. Попов, В.П. Клин-духов, Е.А. Бутина. - Краснодар: Издательский Дом-Юг, 2010.-102 с.

41. Попов, В.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания основ кислородных коктейлей функционального назначения: монография / В.Г. Попов, В.П. Клин духов, Е.А. Бутина и др. - Краснодар: Издательский Дом - Юг, 2010. - 110 с.

Учебные пособия с грифом УМО ТПП и ПИ:

42. Попов, В.Г. Организационно-управленческие процессы в системе организации работы предприятий общественного питания: учебное пособие /В.Г. Попов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010.- 104 с.

43. Попов, В.Г. Экономика и организация работы предприятий общественного питания: учебное пособие /В.Г. Попов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. - 132 с.

Статьи в центральных журналах:

44. Попов, В.Г. Качественное питание - здоровая нация / В.Г. Попов / /Вестник Тюменского нефтегазового университета. Региональные социальные процессы. - 2006. -№2,-С. 123-129.

45. Попов, В.Г. Структура питания - важнейший детерминант профилактики заболеваний / В.Г. Попов // Вестник Тюменского нефтегазового университета. Региональные социальные процессы. - 2006. - № 3. - С. 36-42.

Материалы конференций

46. Попов, В.Г. Перспективы развития предприятий общественного питания по организации производства и реализации полуфабрикатов через торговую сеть / В.Г. Попов // Проблемы развития регионального товарного рынка: межвузовский сборник научных статей преподавателей, соискателей и аспирантов ТюмГНГУ. - Тюмень: изд-во «Вектор Бук», 2002. - С. 37-40.

47. Попов, В.Г. Зарубежный опыт управления предприятиями массового питания / В.Г. Попов // Проблемы развития регионального товарного рынка: межвузовский сборник научных статей преподавателей, соискателей и аспирантов ТюмГНГУ. - Тюмень: изд-во «Вектор Бук», 2003. - С. 55-57.

48. Попов, В.Г. Влияние мотивационных факторов персонала в сфере обслуживания // Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы потребительского рынка», г. Екатеринбург: изд-во УрГЭУ, 2004. - С. 31-34.

49. Попов, В.Г. Значение социальной направленности управленческих процессов на предприятиях общественного питания / В.Г. Попов // Состояние и перспективы развития регионального потребительского рынка: I Всероссийская научно-практическая конференция. -Тюмень: изд-во «Нефтегазовый университет», 2005. - С. 78-81.

50. Попов, В.Г. Социализация организационно управленческих процессов на предприятиях общественного питания и торговли / В.Г. Попов // Устойчивость и безопасность в экономике, праве, политике стран Азиатско-Тихоокеанского региона: международный молодёжный симпозиум, 4-6 октября. - Хабаровск, 2005. - С. 47-51.

51. Попов, В.Г. Современные тенденции развития средств мотивации персрнала на предприятиях общественного питания / В.Г. Попов // Проблемы и перспективы развития регионального товарного рынка: межвуз. сб. науч. тр. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - С. 174.

52. Попов, В.Г.Функциональное питание, как основополагающий детерминант, формирующий здоровье населения / В.Г. Попов // Сборник научных материалов ТюмГНГУ, посвященный 50-летию ТюмГНГУ: изд-во «Вектор БУК», 2006. - С. 135-137.

53. Попов, В.Г. Неправильное питание как фактор риска развития различных заболеваний / В.Г. Попов // Вступление России в ВТО: проблемы и перспективы: Научно-практическая конференция. - Тюмень: изд-во «Нефтегазовый университет», 2006. - С. 68-70.

54. Попов, В.Г. Влияние микронутриентного статуса пищевых рационов на здоровье населения / В.Г. Попов // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг: II Всероссийская научно-практическая конференция. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2007. - С. 102-106.

55. Попов, В.Г.Определение фактического пищевого статуса школьников г. Тюмени /

B.Г. Попов // Современные тенденции развития общественного питания и сервиса: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Екатеринбург: изд-во УрГЭУ, 2007. -С. 111-114.

56. Попов, В.Г. Полноценное питание школьников, как важнейший детерминант сохранения здоровья нации / В.Г. Попов // Нефть и газ Западной Сибири: всероссийская научно-техническая конференция. - Тюмень: изд-во ТюмГНГУ, 2007. - С. 121-125.

57. Попов, В.Г. Социологические аспекты совершенствования системы управления питанием школьников / В.Г. Попов // Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг: IV Международная научно-практическая конференция, 4-5 декабря. - Орёл, 2007. - С. 94-97.

58. Попов, В.Г. Социальные аспекты управления предприятиями, организующими питание школьников / В.Г. Попов // Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека: межрегиональная научно-практическая конференция. - Красноярск: Краснояр. гос. торгово-экон. институт, 2008. - С. 56-59.

59. Попов, В.Г. Современные аспекты формирования управления системой питания обучающихся образовательных учреждений / В.Г. Попов // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг: III Всероссийская научно-практическая конференция. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 249-252.

60. Попов, В.Г. Конструирование функциональных продуктов питания для обучающихся в образовательных учреждениях / В.Г. Попов // Развитие кооперации в период модернизации России: международная научно-практическая конференция. - М.: Российский университет кооперации, 2010. - С. 162-165.

61. Попов, В.Г. Особенности конструирования напитков функционального назначения из растительного дикорастущего сырья для детей / В.Г. Попов // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг: IV Всероссийская научно-практическая конференция. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. -

C. 73-78.

62. Попов, В.Г. Использование комплекса фармаконутриентов растительного происхождения для изготовления напитков для больных в критическом состоянии / В.Г. Попов // Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества: Первый Международный конгресс. - М.: ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В. Плеханова», 14-17 ноября 2011. - С. 218220.

63. Попов, В.Г. Влияние режима искусственного кровообращения на окислительный метаболизм липидов (фактор питания) / В.Г. Попов // Физиология, медицина, фармакология. Высокие технологии, теория и практика: сборник статей IV Международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии, медицине, фармакологии», СПб: изд-во Политехи, ун-та, 2012. - Т.1. - С. 196-198.

64. Попов, В.Г. Разработка интенсивной технологии производства напитков для школьников на основе местного дикорастущего сырья / В.Г. Попов // Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика в условиях Таможенного союза и ВТО: сб. науч. тр. Урал. гос. экон. ун-та. - Екатеринбург, 2012. - Ч. 2. - 347 с.

65. Попов, В.Г. Влияние анестезии с изофлураном на окислительный метаболизм ли-пидов эритроцитов и плазмы крови / В.Г. Попов, Г.Д. Кадочникова, В.А. Петров // Медицина, фармация и общественное здоровье: материалы Евразийского конгресса, 21-23 мая. -2013.-С. 336-340.

66. Попов, В.Г. Предпосылки для реформирования сложившейся системы организации питания обучающихся образовательных учреждений / В.Г. Попов // Сборник материалов II Торгового форума Сибири. - Омск: ООО «АсминПринт», 2013. - 417 с.

АЗЗ

АОЗ БАВ

БАД

БПКН

ДК лпо

Принятые в работе сокращения:

Малоновый диальдегид

Алиментарнозависимые МДА заболевания

Антиоксидантная защита ОУ Биологически активные ПИ вещества

Биологически активная ПБП добавка

Быстрорастворимый по- СО рошкообразный концентрат напитков Диеновые конъюгаты

- Липидпероксидация

- Образовательные учреждения

- Период индукции

- Предприятия быстрого питания

- Скорость окисления

ФПП - Функциональный пищевой продукт

БПК Быстрорастворимый порошкообразный концентрат

Подписано в печать 17.02.2014. Формат 60x90 1/16. Усл. Печ. Л. 2,5 Тираж 110 экз. Заказ № 303

Библиотечно-издательский комплекс государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет». 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38.

Типография библиотечно-издательского комплекса. 625039, Тюмень, ул. Киевская, 52

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

О 5 2 0 1 4 5 0 о 41 На правах рукописи

ПОПОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ И ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАПИТКОВ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ПИТАНИЯ

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Научный консультант: Маюрникова Лариса Александровна,

доктор технических наук, профессор

Тюмень, Кемерово 2014

Оглавление

Введение.............................................................................. 6

Глава 1. Аналитический обзор научно-технической

литературы и патентной информации....................................... 15

1.1 Теоретико-методологические основы формирования

здорового поколения............................................................... 15

1.2Современные научные тенденции создания функциональных

напитков для школьного питания............................................... 39

1.3Факторы, обуславливающие формирование государственной политики в области производства продуктов здорового назначения............ 46

Глава 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований........................................................................ 53

2.1 Организация эксперимента и объекты исследования................... 53

2.2 Методы исследования.......................................................... 64

Глава 3. Обоснование необходимости создания

функциональных продуктов питания для детей и подростков 75

3.1 Изучение фактического питания обучающихся образовательных учреждений Тюменской области................................................. 75

3.2 Анализ состояния здоровья школьников Тюменской области......... 86

3.3 Маркетинговые исследования по изучению предпочтений школьников при выборе продуктов питания................................. 91

3.4 Экологические и климатогеографические особенности Тюменской области................................................................................. 102

3.5 Анализ и предложения по развитию системы питания

в образовательных учреждениях Тюменской области...................... 107

Глава 4. Обоснование выбора растительного сырья для

производства БПКН 123

4.1 Актуальность использования лечебных свойств дикорастущих

растений в производстве напитков здорового назначения................. 123

4.2 Исследование химического состава, БАВ, показателей

безопасности используемого сырья для производства БПКН............... 125

4.3 Математическое моделирование ингредиентного состава

рецептур функциональных БПКН.............................................. 140

Глава 5. Разработка технологии производства БПКН 147

5.1 Исследование влияния режимов, параметров периодического

процесса экстрагирования растительного сырья........................... 147

5.2 Получение растительных экстрактов методом ультразвука......... 152

5.3 Получение растительных экстрактов методом электродиализа...... 158

5.4 Сравнительная характеристика экстрактов............................... 165

5.5 Получение концентратов методом сублимации.......................... 169

Глава 6. Исследование пищевой ценности и показателей

безопасности БПКН............................................................... 180

6.1 Органолептические и физико-химические показатели качества

БПКН................................................................................... 180

6.2 Обоснование выбора источника фосфолипидов ........................ 189

6.3 Выбор источников дефицитных минеральных элементов и их

биодоступности......................................................................... 198

Глава 7. Разработка рецептур, определение показателей

безопасности и потребительских свойств БПКН.......................... 201

7.1 Разработка рецептур и определение органолептических показателей концентратов................................................................................................................................................201

7.2 Определение показателей качества, безопасности и гарантийных

сроков хранения БПКН «Сибирское здоровье» и «Тюменский»........ 207

7.3 Результаты медико - биологических исследований по использованию концентрата «Тюменский» («Сибирское здоровье») ... 217

7.4 Результаты клинических исследований по использованию функционального напитка «Тюменский» для лечения больных с воспалительной реакцией................................................................. 225

7.5 Использование БПКН для разработки функциональных напитков здорового назначения............................................................. 230

7.6 Расчёт экономической целесообразности разработки концентрата

«Сибирское здоровье»............................................................. 236

Глава 8. Теоретико-методологический подход к оценке функциональных свойств напитков.......................................... 240

8.1 Оценка экономической эффективности ФПП............................. 240

8.2 Оценка социального эффекта ФПП........................................ 246

8.3Использование социальных инвестиций при производстве ФПП ... 249

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................... 258

Список сокращений и условных обозначений............................. 263

Список литературы................................................................ 264

Приложения.......................................................................... 301

Приложение А - Акт внедрения установки ЭМ-60 для экстракции

БАВ из растительного сырья..................................................... 302

Приложение Б - Анкета 1 .Изучение фактического питания

обучающихся образовательных учреждений Тюменской области....... 303

Приложение В -Анкета 2. Изучение кулинарных предпочтений обучающихся образовательных учреждений Тюменской области

привыборе продуктов питания.................................................. 305

Приложение Г - Приказ департамента образования и науки Тюменской области о создании координационного совета по соврешенствованию

организации питания школьников.............................................. 307

Приложение Д - Протокол исследований по показателям

безопасности дикорастущих ягод брусники.................................. 309

Приложение Е -Протокол исследований по показателям

безопасности дикорастущих ягод калины..................................... 311

Приложение Ж -Протокол исследований по показателям

безопасности дикорастущих цветов и листьев кипрея узколистного.... 313 Приложение 3 - ТУ и ТИ на концентрат порошкообразный, быстрорастворимый из ягод брусники........................................ 315

»

Приложение И - ТУ и ТИ на концентрат порошкообразный,

быстрорастворимый из ягод калины.......................................... 317

ПриложениеК - ТУ и ТИ на концентрат порошкообразный,

быстрорастворимый из листьев и цветов кипрея узколистного......... 319

Приложение Л -Свидетельство о государственной регистрации

биологически активной добавки «Витол»..................................... 321

Приложение М -ТУ и ТИ на биологически активную добавку

«Витол-ФЭИ-Са».................................................................... 322

Приложение Н -ТУ и ТИ на концентрат порошкообразный,

быстрорастворимый «Сибирское здоровье»................................. 324

Приложение О - ТУ и ТИ на концентрат порошкообразный,

быстрорастворимый «Тюменский»............................................. 354

Приложение П-Протокол исследований ИАЛ «Тюменский независимый сертификационно - испытательный центр». Органолептические показатели................................................................................................................................................................387

Приложение Р-Протоколы исследований ИАЛ «Тюменский независимый сертификационно - испытательный центр». Физико-химические,

микробиологические и радиологические показатели БПКН.............. 388

Приложение С - Протокол исследований АИЛ ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» на соответствие ТР ТС 021/2011

«О безопасности пищевой продукции».......................................... 392

Приложение Т -Акт внедрения БПКН «Сибирское здоровье»,

«Тюменский» в МБОУ СОШ №157 г. Екатеринбурга..................... 395

Приложение У-Заключение о результатах медико-биологических

исследований БПКН «Сибирское здоровье»................................. 396

Приложение Ф-Акт внедрения результатов научно-исследовательской

работы в ОКБ г. Тюмени№2...................................................... 397

Приложение X -Акт №1 внедрения БПКН «Сибирское здоровье»,

«Тюменский» в филиале «Сургутгазторг» ООО «Запсибгазторг»...... 398

Приложение Ц-Акт №2 внедрения БПКН «Сибирское здоровье»,

«Тюменский» в филиале «Сургутгазторг» ООО «Запсибгазторг»...... 400

Приложение Ш - Акт №1 внедрения в практику производственной деятельности БПКН «Сибирское здоровье», «Тюменский» в ОАО КШП

«Центральный» г. Тюмень......................................................... 401

Приложение Щ - Акт №2 внедрения в практику производственной деятельности БПКН «Сибирское здоровье», «Тюменский» в ОАО КШП

«Центральный» г. Тюмень......................................................... 402

Приложение Э - Акт №3 внедрения в практику производственной деятельности БПКН «Сибирское здоровье», «Тюменский» в ОАО КШП

«Центральный» г. Тюмень......................................................... 403

Приложение Ю- Акт №4 внедрения в практику производственной деятельности БПКН «Сибирское здоровье», «Тюменский» в ОАО КШП

«Центральный» г. Тюмень........................................................ 404

Приложение Я - Отчёт о выполнении научно-исследовательской работе по контролю качества питьевой воды в ХМАО-Югра..................... 405

Приложение Б-Акт внедрения результатов исследования в МАОУ лицей

№93 г. Тюмени....................................................................................................................................406

Приложение Б-Акт внедрения результатов исследования в учебный процесс в ФБГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет» ....................................................................................................................................................407

Приложение в-Патенты........................................................... 408

Введение

Актуальность темы диссертации. Основной целью государственной политики Российской Федерации в области здорового питания являются сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием. Концептуальным направлением в укреплении и сохранении здоровья обучающихся образовательных учреждений является снижение риска возникновения заболеваний путём определения отклонений в их организованном питании с последующей коррекцией выявленных нарушений.

В Тюменской области отмечается заметное ухудшение состояния здоровья детей и подростков, обусловленное неадекватным питанием, в том числе значительным употреблением продуктов глубокой технологической переработки с длительными сроками хранения, продукции предприятий быстрого питания с низкой пищевой и физиологической ценностью. Усиливают негативные факторы высокие умственные и психофизические нагрузки, которые испытывает современный школьник, неблагоприятные экологические условия, возрастание степени загрязнения продуктов питания ксенобиотиками различного происхождения. Как следствие наблюдается увеличение числа школьников, у которых диагностируются отдельные алиментарнозависимые заболевания.

Кроме того у некоторых детей и подростков отмечается нарушение внимания, неспособность сконцентрироваться, гиперактивность, проявляющаяся в непоседливости и суетливости. Всё это сказывается на успеваемости и интеллектуальном развитии школьников. Предполагают, что указанные нарушения могут быть последствием гиповитаминозов, поэтому ежедневное использование продуктов питания, содержащих витамины и минеральные вещества в физиологически обоснованных количествах, может оказывать корригирующее воздействие, устраняя отмеченные нарушения.

Решение указанных проблем может быть найдено в развитии производства продуктов функционального, лечебно-профилактического назначения, предназначенных для питания школьников в образовательных учреждениях (ОУ),

содержащих дефицитные нутриенты, соответствующие потребностям детского и подросткового организма.

Учитывая высокую потребность растущего организма в жидкости и большой объем напитков, потребляемый детьми школьного возраста, создание быстрорастворимых порошкообразных концентратов напитков (БПКН) для школьников на основе местного дикорастущего лекарственно-технического сырья, обогащенных дефицитными для Западно - Сибирского региона макро- и микронутриентами является актуальным.

Степень разработанности темы исследования. Организация питания школьников - не только вопрос здоровья и экономического благополучия страны это ещё и межотраслевая проблема, обусловившая необходимость разработки и создания единого механизма с учётом технологических, медицинских, социальных, правовых и финансовых аспектов его координации. Исследования, проведённые российскими учёными Зайко Г.М., Конь И.Я., Маюрниковой JI.A., Позняковским В.М., Покровским В.И. Тутельяном В.М. и др., показали, что рационы школьного питания во многих регионах России не соответствуют потребностям растущего организма. Поливитаминный дефицит, сочетаясь с недостаточным поступлением в организм детей кальция, магния, железа, селена и йода, негативно влияет на состояние здоровья детей и подростков.

Многолетними наблюдениями учёных Спиричева В.Б., Мартинчик А.Н., Тамовой М.Ю., Шатнкж JI. Н. доказано, что подростковый возраст характеризуется и наибольшей абсолютной потребностью в энергетических и пластических материалах. В результате исследований Бутиной Е.А., Ивановой Т.Н., Калманович С.А., Ладодо К.С., Липатовым H.H., установлено, что отрицательным моментом в питании детей является высокий уровень потребления животных жиров при недостаточном количестве в рационе пищевых волокон. В настоящее время в разных странах выявлен ряд проблем со здоровьем детей, непосредственно связанных с питанием, а, следовательно, накоплен определённый опыт их решения представленный ZimmermannM., Yoshida, Y., Wang, X., MertzW., BratterV. и др.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование создания БПКН на основе местного дикорастущего растительного сырья и функциональных ингредиентов, обусловливающих их профилактические свойства.

В соответствии с поставленной целью решали следующие задачи:

- изучить фактическое питание школьников Тюменской области;

- провести анализ состояния здоровья школьников Тюменской области;

- исследовать предпочтения школьников при выборе продуктов питания;

- изучить показатели безопасности, общий химический состав и состав биологически активных веществ (БАВ) растительного сырья;

- разработать технологию производства БПКН из растительного сырья;

- исследовать показатели качества, безопасности и пищевой ценности БПКН;

- обосновать выбор источника фосфолипидов и дефицитных минеральных элементов в качестве физиологически функциональных ингредиентов;

- разработать технологию получения и дать оценку физиологическим свойствам фосфолипидно-кальциевого комплекса;

- разработать рецептуры и оценить потребительские свойства БПКН;

- исследовать влияние условий и сроков хранения на изменение потребительских свойств БПКН;

- установить оценку физиологически функциональных свойств напитков, провести медико-биологические и клинические исследования;

- разработать комплекты технической документации на БПКН, обосновать экономическую эффективность предложенных решений.

Научная концепция. Формирование функциональных свойств напитков для школьников старшего возраста (14-18 лет) путем комплексного использования местного дикорастущего растительного сырья и фосфолипидных БАД с учетом состояния питания и здоровья подростков, проживающих в условиях Тюменской области.

Научная новизна.

• Впервые комплексно изучено фактическое питание школьников Тюменской области в образовательных учреждениях (ОУ) как важный фактор, определяющий состояние их здоровья.

• Установлена степень соответствия пищевой ценности школьных рационов организованного питания в сельских и городских образовательных учреждениях Тюменской области практически по всем основным нутриентам. Результаты исследований подтвердили зависимость между дефицитом нутриен-тов в рационах и ростом алиментарнозависимых заболеваний.

• Представлена модель системы организации питания школьников с учётом региональных особенностей, сущность которой заключается в концентрации и управлении трудовыми, материально - техническими, сырьевыми и другими ресурсами в системе образования.

• На основе маркетинговых исследований в системе мониторинга изучены потребительские предпочтения школьников при выборе продуктов питания: стабильное и достаточно высокое (24-26%) потребление напитков во всех возрастных группах детей; установлена тенденция снижения потребления кондитерских изделий, незначительное повышение в потреблении мяса и рыбы и значительное потребление кулинарной продукции предприятий быстрого питания.

• Разработаны технологические режимы и параметры периодического процесса экстракции дикорастущего растительного сырья методом электродиализа (гидромодуль для ягод 1:2, р�