Теоретическое и экспериментальное обоснование создания диабетических мучных кондитерских изделий с применением растительных биологически активных добавок
|
|
Скачать 0.88 Mb.
|
На правах рукописи |
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ ДИАБЕТИЧЕСКИХ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК |
Специальность: 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и
технология продуктов общественного
питания
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
^
Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете
^ |
доктор технических наук, профессор Калманович Светлана Александровна; доктор биологических наук, профессор Позняковский Валерий Михайлович; доктор технических наук, профессор Магомедов Газибег Омарович; |
^ |
Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии |
Защита состоится 16 сентября 2008 года в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г.Краснодар, ул.Московская, 2, Г –251
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета
^
У
ченый секретарь
диссертационного совета,
канд.техн.наук, доцент М.В. Жарко
^
1.1 Актуальность темы. В современном мире из-за неблагоприятной экологической обстановки, стрессов, экстремальных нагрузок и неправильного питания в организме человека недостаточно внутренних резервов для поддержания гомеостаза основных функциональных органов и систем.
По данным экспертов ВОЗ, в 2007г. число больных, страдающих сахарным диабетом, в мире превысило 220 млн. человек. В России наблюдается неблагоприятная ситуация по перспективам роста распространенности сахарного диабета. Как установлено многочисленными исследованиями, возникновение заболевания сахарным диабетом обусловлено рядом причин, среди которых не последнее место занимает неправильное (нерациональное) питание.
Учитывая актуальность проблемы, а также тот факт, что диабетом болеет все большее число лиц молодого возраста, остро стоит задача создания диабетических пищевых продуктов, которую можно решить путем введения в рецептуры биологически активных добавок, позитивное действие которых на организм человека может быть подтверждено экспериментальными и клиническими исследованиями.
Среди наиболее востребованных БАД – экзогенных биокорректоров важное значение имеют растительные биологически активные добавки, обладающие рядом физиологически функциональных свойств.
Большой вклад в разработку теоретических и практических основ создания и применения БАД из растительного сырья при производстве продуктов питания внесли отечественные ученые: В.Г.Щербаков, А.А.Кочеткова, В.В.Ключкин, Г.И.Касьянов, Л.Я.Ауэрман, А.В.Зубченко, Л.И.Казанская, Г.А.Маршалкин, А.П.Нечаев, Р.Д.Поландова, И.А.Попадич, Л.И.Пучкова, В.М.Позняковский, И.М.Ройтер, Т.Б.Цыганова, Л.Г.Елисеева, Т.Н.Иванова, Е.П.Корнена, В.Г.Лобанов, В.И.Мартовщук, С.А.Калманович, Т.И.Тимофеенко, Г.М.Зайко, и другие.
Результаты этих работ показали, что многокомпонентная структура пищевых продуктов требует при их создании полифункциональных биологически активных добавок, способных обеспечить формирование необходимых технологических и потребительских свойств создаваемых пищевых продуктов.
Фундаментальные приоритетные исследования, обосновавшие биологические механизмы влияния алиментарных факторов на организм человека на клеточном и субклеточном уровнях, позволили сформулировать вытекающие из концепции сбалансированного питания, принципы проектирования диет для направленной коррекции нарушенного звена в обменных процессах организма человека путем включения в рационы продуктов функционального назначения.
Особую актуальность приобрели эти исследования в последние годы в связи с развитием новой, пограничной между наукой о питании и фармакологией, области знаний, называемой рядом авторов фарманутрициологией.
Существенный вклад в развитие представлений о функциональных возможностях биологически активных добавок внесли исследования А.А.Покровского, В.А.Тутельяна, М.А.Самсонова, М.М.Левачева, В.Б.Спиричева, В.А.Мещерякова и ряда других ученых.
В то же время, несмотря на интенсивные исследования в области создания природных БАД, актуальность этой проблемы, а также проблемы создания функциональных пищевых продуктов на основе растительного сырья, является очевидной.
К сожалению, нерешенной проблемой является отсутствие методологических подходов к созданию БАД и функциональных пищевых продуктов, санитарно-гигиенической оценки их безопасности и эффективности при экспериментальной апробации. Отсутствие системного подхода затрудняет оценку результатов по диетической коррекции нарушений в обмене веществ больных сахарным диабетом, а также в определении норм потребления для включения продуктов в рацион питания.
Кроме этого, несмотря на известные успехи в области изучения функциональных свойств пищевых продуктов, обогащенных пищевыми и биологически активными добавками растительного происхождения, отсутствует научно-обоснованная концепция их применения при производстве диабетических мучных кондитерских изделий.
В связи с этим, решение проблемы получения физиологически полноценных диабетических мучных кондитерских изделий невозможно без теоретической и экспериментальной разработки концепции создания новых рецептур и технологических решений, гарантирующих сохранение нативной физиологической ценности сырьевых компонентов; обоснования целесообразности включения в состав мучных кондитерских изделий веществ, проявляющих антиоксидантную и витаминную активность; оптимизации состава диабетических продуктов с заданными свойствами, а также их апробации в клинических условиях.
При создании диабетических мучных кондитерских изделий представляется важным использование БАД, сочетающих технологические свойства с физиологически активными свойствами заданной функциональной направленности.
Расширить ассортимент отечественных диабетических продуктов удалось, благодаря разработанным нами высокоэффективным технологиям получения БАД из стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) и обезжиренного пряно-ароматического сырья, послуживших базой для создания диабетических мучных кондитерских изделий.
Официальным подтверждением актуальности данного научного направления является его включение в серию Государственных научно-технических программ РФФИ на 2000-2007 гг.
^ Цель исследований. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания диабетических мучных кондитерских изделий с применением растительных биологически активных добавок.
1.3 Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
– теоретическое обоснование необходимости создания диабетических мучных кондитерских изделий;
– проведение анализа болезненности и заболеваемости болезнями эндокринной системы населения Краснодарского края;
– исследование роли алиментарного фактора в коррекции пищевого статуса больных сахарным диабетом;
– проведение маркетинговых исследований потребительских мотиваций и предпочтений при выборе мучных кондитерских изделий;
– теоретическое и экспериментальное обоснование выбора растительного сырья для создания диабетических мучных кондитерских изделий;
– разработка технологии получения БАД из растительного сырья;
– исследование технологических свойств растительных БАД на основе стевии и обезжиренного пряно-ароматического сырья;
– научно-практическое обоснование разработки рецептур и технологий диабетических мучных кондитерских изделий;
– выработка опытных партий, оценка потребительских свойств и пищевой ценности диабетических мучных кондитерских изделий;
– проведение клинических исследований физиологического действия разработанных диабетических мучных кондитерских изделий;
– разработка комплектов технической документации, включающих технические условия, технологические инструкции и рецептуры;
– оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений.
1.4 Научная концепция работы. Научная концепция заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании способов регулирования и прогнозирования потребительских свойств и пищевой ценности диабетических мучных кондитерских изделий на основе целенаправленного использования технологических и физиологических функций биологически активных добавок.
1.5 Научная новизна работы. На основе проведенных исследований и обобщения их результатов сформированы ключевые положения перспективного направления в области создания диабетических мучных кондитерских изделий, обогащенных БАД, отличающихся по химическому составу, технологическим и физиологическим свойствам, позволяющие решать важную народнохозяйственную задачу повышения эффективности использования растительного сырья и расширения ассортимента диабетических продуктов питания.
Теоретически обоснованы и экспериментально разработаны научно-практические подходы к созданию диабетических мучных кондитерских изделий и к направленному формированию заданных потребительских и физиологически функциональных свойств с введением в их состав растительных БАД. Разработанные теоретические и практические решения экспериментально подтверждены при практическом применении биологически активных добавок из стевии и обезжиренного пряно-ароматического сырья в рецептурах диабетических мучных кондитерских изделиях.
Впервые проведены маркетинговые исследования, результаты которых позволили проанализировать потребительские мотивации и выявить сегмент рынка, на котором диабетические мучные кондитерские изделия будут максимально востребованы.
Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и эффективность применения стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) и обезжиренного пряно-ароматического сырья в качестве сырья для получения физиологически функциональных БАД. Показано, что обработка стевии и обезжиренного пряно-ароматического сырья с применением метода механохимической активации (МХА) позволяет получать БАД, имеющие высокие потребительские свойства, а также пищевую ценность и физиологическую активность.
Теоретически и экспериментально обоснована эффективность применения БАД из стевии и обезжиренного пряно-ароматического сырья в качестве рецептурных компонентов для создания диабетических мучных кондитерских изделий.
Впервые выявлены особенности технологических свойств разработанных БАД. Предложен, экспериментально подтвержден и научно обоснован механизм проявления указанных свойств разработанных БАД. Экспериментально обоснована целесообразность применения и эффективные дозировки разработанных БАД при создании диабетических мучных кондитерских изделий.
Впервые показано положительное влияние разработанных БАД на формирование потребительских свойств и физиологической ценности диабетических мучных кондитерских изделий, установлены сроки их хранения, обеспечивающие безопасность и максимальное сохранение потребительских свойств.
Впервые выявлена и проанализирована клиническая эффективность разработанных диабетических мучных кондитерских изделий, заключающаяся в нормализации обменных процессов – углеводного, белкового, жирового и пуринового.
1.6 Практическая значимость работы. По результатам маркетинговых исследований и мониторинга пищевого статуса выявлены предпочтения и потребительские мотивации, положенные в основу при разработке рецептур и технологии производства диабетических мучных кондитерских изделий.
Физиологически обоснованы и разработаны рецептуры диабетических мучных кондитерских изделий.
Клинические испытания разработанных диабетических мучных кондитерских изделий показали высокую эффективность их применения в рационах питания.
Разработаны комплекты технической документации на мучные кондитерские изделия с внесением БАД из растительного сырья, включающие технические условия, технологические инструкции на их производство и рецептуры.
1.7 Реализация результатов работы. Рецептуры и технологии получения диабетических крекеров и затяжного печенья внедрены на ООО «ГАЛАН». Рецептуры и технологии получения диабетического овсяного печенья и пряников внедрены на ОАО «Кубанский пряник».
Теоретические положения диссертационной работы использованы в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных работ по дисциплинам «Нетрадиционные виды сырья», «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств», «Товароведение однородных групп товаров», «Пищевая химия» и «Химия биологически активных добавок», в курсовом и дипломном проектировании по специальностям 260202 – Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий, 080401 – Товароведение и экспертиза товаров и 260602 – Пищевая инженерия малых предприятий.
Суммарный фактический экономический эффект от внедрения прикладных разработок в период 2004-2007гг. составил более 7 млн. рублей.
1.8 Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на: заседании Краснодарского отделения Всероссийского биохимического общества, 1990. и 1993. (г.Краснодар), научно-технических конференциях КПИ в 1989-1991., на Международной конференции «Функциональные продукты питания» (г. Краснодар, 2001.); 1-й Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов» (г.Москва, 2001.); Научно-практической конференции «Научное развитие хлебопекарной и кондитерской промышленности и подготовка инженерных кадров. Производство продуктов питания из растительного сырья: свершения и надежды» (г.Воронеж, 2001.); Конгрессе «Современные тенденции развития в области мукомольного, хлебопекарного и кондитерского производства» (г.Краснодар, 2001.); ХХХI Научной конференции студентов и молодых ученых вузов Южного Федерального округа (г.Краснодар, 2004.); IV Международной научной конференции «Техника и технология пищевых производств (Р.Беларусь, г.Могилев, 2004.); Межрегиональной научно-практической конференции «Эколого-экономические проблемы региональных товарных рынков» (г.Красноярск, 2004.), Межрегиональной конференции «Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития» (г.Екатеринбург, 2004.); Межрегиональной конференции «Эколого-экономические проблемы региональных товарных рынков» (г.Красноярск, 2004.); Научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой и легкой промышленности» (г.Алматы, Казахстан, 2004.); II Международной научно-практической конференции (г.Воронеж, 2004.); VI Международной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Р.Беларусь, г.Могилев, 2006.); IV Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ» (г.Сыктывкар, 2006.), Х Всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий и предприятий меняющейся России» (г.Екатеринбург, 2007.).
1.9 Публикации результатов исследования По материалам работы опубликовано 2 монографии, 21 статья, в том числе 10 статей в журналах рекомендуемых ВАК, 56 материала докладов, получено 2 патента РФ и 3 решения о выдаче патентов РФ на изобретения. Под научным руководством диссертанта выполнены и защищены 2 кандидатские диссертации аспирантами Ходус Н.В. (2004г.) и Безуглой И.Н. (2007г.).
^ Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, методической части, включающей материалы и методы исследования, экспериментальной части, заключения и приложений. Список использованной литературы включает 326 наименований, из них 73 – иностранных авторов.
Основная часть работы изложена на 320 страницах компьютерного текста и содержит 58 таблиц и 46 рисунков.
^
2.1 Методы исследования. При проведении аналитических исследований использовали современные методы физико-химического анализа: спектроскопию, хроматографию тонкослойную (ТСХ), газожидкостную (ГЖХ) и высокоэффективную жидкостную (ВЭЖХ).
Определение массовой доли белка в объектах исследования проводили по методу Кьельдаля, аминокислотный состав белков определяли хроматографическим методом на автоматическом анализаторе аминокислот. Определение массовой доли углеводов проводили на жидкостном хроматографе высокого давления в смеси ацетонитрил-вода.
Содержание витаминов в готовых изделиях определены методами, рекомендованными ГУ НИИ питания РАМН. Массовую долю металлов определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре «ААS-1».
Безопасность сырья и готовых продуктов определяли с использованием современных методов и оценивали по содержанию токсичных элементов, микробиологическим и радиологическим показателям.
Для определения влияния механохимических воздействий на свойства растительного сырья применяли роторно-валковый дезинтегратор (РВД) вертикального типа, с регулировкой давления на раздавливающе-истирающие валки. Степень измельчения растительного сырья определяли по токовым характеристикам механохимического активатора.
Определение реологических характеристик теста, приготавливаемого для мучных кондитерских изделий, проводили на приборе «Структурометр СТ-1», автоматическом пенетрометре АР-4/2, и ротационном вискозиметре «Реотест-2».
При проведении пробных лабораторных и производственных выпечек диабетических мучных кондитерских изделий использовали общепринятые и специальные методы оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, применяемые в кондитерской промышленности.
Для определения сенсорных характеристик использовали метод профилирования с применением дескриптивного анализа результатов, основанный на требованиях Международных стандартов ИСО.
Сохраняемость разработанных диабетических мучных кондитерских изделий определяли по степени окисленности липидов, выделенных из них.
Клинические испытания проводили совместно со специалистами Кубанского государственного медицинского университета.
Оценку результатов экспериментальных исследований проводили с использованием современных методов расчета статистической достоверности результатов измерений. Определение оптимальных технологических режимов осуществляли методами математического планирования эксперимента.
Структурная схема проведения исследования приведена на рисунке 1.
^
При решении поставленных задач применены современные подходы к обоснованию рецептур и технологий мучных кондитерских изделий функционального назначения, представляющих собой продукты традиционного ассортимента, характеризующиеся высокими потребительскими свойствами, особенностью которых является проявление заданного физиологически оправданного влияния на организм человека.
На основании системного подхода диабетические мучные кондитерские изделия рассматривались, как сложные системы взаимодействующих структурных единиц – подсистем и внешних систем. В качестве подсистем рассматривались факторы, формирующие потребительские характеристики продуктов: безопасность, органолептические и физико-химические показатели, сроки годности и физиологические свойства, а в качестве внешних систем рассматривались потребители, характеризующиеся параметрами здоровья, изменяющимися при потреблении продуктов, и одновременно формирующие запросы к продуктам питания.
Такой подход позволил выявить, во-первых, наиболее актуальные проблемы развития болезненности и заболеваемости болезнями эндокринной системы
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям