|
Скачать 200.82 Kb.
|
Оценка качества витаминизированных продуктов питания функционального назначения Андронова Екатерина, Пильщикова Мария, 11 класс, МЭЛ Цопкало Л.А., к.т.н. доцент НГТУ Майснер С.А., учитель химии в.к.к. МЭЛ Содержание Введение 2 1. Цели, задачи и научная новизна исследований 2 2. Обзор литературы 4 2.1. История витаминов 4 2.2. Роль витамина А в организме человека 5 2.3. Использование β-каротина в производстве продуктов питания 7 3. Объекты и методы исследований 8 3.1. Объекты исследований 8 3.2 Методы исследований 9 4. Результаты исследований 13 4.1. Исследование десерта “Кисель молочный (густой)” 13 4.1. Исследование десерта “Суфле апельсиновое ”. 15 Заключение 17 Литература 18 ВведениеНе для того живем, Чтобы есть, а Едим для того, Чтобы жить Сократ Пища тесно связана с самыми важными аспектами жизни людей: с традициями и обычаями, особенностью географического положения. Пища является одним из наиболее стабильных элементов материальной и духовной культуры. Действительно, наше здоровье зависит прежде всего от того, что мы употребляем в пищу, каким воздухом дышим. Особое значение в обеспечении жизнедеятельности человека имеет содержание в пище необходимого количества витаминов. Недостаточное потребление витаминов ухудшает самочувствие, снижает работоспособность, сопротивляемость простудным заболеваниям, усугубляет течение болезней. В последнее время во всем мире наблюдается устойчивая тенденция увеличения производства и потребления продуктов функционального назначения. Выпускаются продукты питания, обогащенные функциональными ингредиентами, такими, как пищевые волокна, витамины, минеральные вещества и др. В данной работе проведена оценка качества продуктов питания, обогащенных препаратами β-каротина. ^ Мировой и отечественный опыт свидетельствуют, что наиболее эффективным и экономически доступным способом кардинального улучшения обеспечения населения микронутриентами является регулярное включение в рацион пищевых продуктов, обогащенных этими ценными биологически активными веществами до уровня, соответствующего физиологическим потребностям организма [1]. В последнее десятилетие 20 века во всем мире получила широкое признание разработка продуктов функционального питания. По прогнозу специалистов продукты функционального (здорового) питания на 30-50% заменят лекарственные препараты профилактической и восстановительной медицины [4]. Целью работы являлось изучение химического состава сладких блюд, обогащенных различными препаратами β-каротина. В связи с этим, в ходе работы решались научные, организационные и аналитические задачи:
Научная новизна работы заключается в том, что впервые разработаны сладкие блюда функционального назначения, обогащенные β-каротином, и изучен их химический состав. Работа выполнена на кафедре технологии и организации пищевых производств Новосибирского государственного технического университета. Подготовка образцов проводилась студентами 4 курса ЭМФ. ^ Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Для нормальной жизнедеятельности организма витамины необходимы в небольших количествах, но так как организм не может удовлетворить свои потребности в них за счет биосинтеза, они должны поступать с пищей в качестве ее обязательного компонента [7]. Людям еще в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в рационе питания может быть причиной заболеваний (бери-бери, цинги, рахита, “куриной слепоты” и других), но только в 1880 году русским ученым Н. И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Свое название витамины получили по предложению польского биохимика К. Функа (от латинского vita - жизнь). В настоящее время известно свыше тринадцати соединений, относящихся к витаминам. Так как химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли, их условно обозначили буквами латинского алфавита (A, B, C, D и т.д.), они сохранились и до настоящего времени [13]. По растворимости витамины могут быть разделены на две группы: водорастворимые (B1, B2, B6, PP, C) и жирорастворимые (A, D, E, K) [3]. Недостаток или отсутствие витаминов вызывает гиповитаминозы (болезни вследствие длительного недостатка) и авитаминозы (болезни вследствие отсутствия или глубокого дефицита витаминов). При гиповитаминозе наблюдается утомляемость, потеря аппетита, раздражительность, кровоточивость десен. При авитаминозах проявляются такие болезни, как цинга, пеллагра, бери-бери. По данным института питания РАМН наиболее важными причинами гипо- и авитаминозов являются следующие:
При приеме витаминов в количестве, значительно превышающем физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы [10]. ^ Витамин А встречается в качестве четырех индивидуальных представителей: ретинол, ретинилацетат, ретиналь, ретинолевая кислота. Ретинол в химическом отношении – непредельный одноатомный спирт, состоящий из β-ионового кольца и боковой цепи из двух остатков изопрена, имеющих первичную спиртовую группу [13]. H ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1 7 9 11 13 15 C CH C CH C CH2OH H ![]() ![]() 2 6 8 10 12 14 2C C CH CH CH CH H ![]() ![]() ![]() 36 4 5 2C С СН2 СH3 При недостатке ретинола замедляется рост развивающегося организма, нарушается зрение (ксерофтальмия, “куриная слепота”), особенно его адаптация к освещенности (гемералопия), появляются трещины кожи, снижается иммунитет [5]. Витамин А обнаружен только в продуктах животного происхождения: рыбий жир, печень трески, масло сливочное, молоко. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена и за счет растительной пищи, в которой содержатся каротины – провитамины А. Из молекулы β-каротина в организме человека образуется две молекулы витамина А. Природными источниками β-каротина являются темно-желтые и оранжевые овощи и фрукты, а также темно-зеленые листовые овощи [10]. Содержание β-каротина в растительных продуктах приведено в таблице 1. Таблица 1. Содержание β-каротина в растительных продуктах [14].
Каротин синтезируется в организме в витамин А, является сильным антиоксидантом. В мировой практике существует номенклатура измерения количества витамина А и β-каротина: 0.3 мкг витамина А составляет 1 МЕ (международную единицу) или 0.6 мкг β-каротина. β-каротин, как и витамин А, относится к незаменимым факторам и должен поступать в организм постоянно. Исследования последних лет установили, что каротин повышает защитные силы организма против радиационного облучения, образования злокачественных опухолей, снижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. В США, Австрии, Финляндии, Китае в рамках национальных и международных программ активной профилактики рака значительное место отводится β-каротину [4]. ^ До недавнего времени каротин и каротиноиды использовали в основном как пищевую добавку (краситель), а не с целью повышения витаминной ценности продуктов питания. Основные цели применения β-каротина в продуктах питания и напитках:
Для обогащения продуктов питания могут быть использованы жирорастворимые, порошкообразные и водорастворимые формы β-каротина [10]; β-каротин микробиологический в масле – ТУ 18.298-95; Веторон – β-каротин водорастворимый пищевой 2%-ный – ТУ 9197-016-44451502-99 [3]; Бетавитон – β-каротин водорастворимый пищевой 2%-ный. В настоящее время большое развитие получило производство кондитерских изделий с β-каротином на фабрике “Конфи”(г. Екатеринбург), крекеров (г. Челябинск), а также диетического молока, обогащенного витамином С и β-каротином. Добавление препаратов β-каротина к молоку в количествах 20-55 мг на 1 л молока обеспечивает удовлетворение одним стаканом (200 мл) 10-20% суточной потребности человека в этом важном биологически активном веществе [6]. Таким образом, использование β-каротина позволяет значительно улучшить питание населения. Расширение отечественного производства обогащенных микронутриентами (витаминами и минеральными веществами) продуктов питания является одной из важнейших задач Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации. Обогащенные витаминами отечественные продукты выгодно отличаются от зарубежных аналогов более низкой ценой, они более полно учитывают реальные особенности структуры питания и потребностей различных групп детского и взрослого населения. ^ Объектами исследований являлись десерты: молочный кисель (густой) и суфле апельсиновое, приготовленные по действующим рецептурам, а также эти десерты, обогащенные препаратами β-каротина. В качестве добавок использовались:
В соответствии с рекомендациями РАМН препараты вносили в количестве, обеспечивающем 30-50% суточной нормы потребления [14] β-каротин устойчив к тепловой обработке, поэтому препарат вводили на стадии нагревания, что способствует его лучшему распределению. После установления оптимального количества добавок, в эксперименте в рецептуры вводили добавки в количестве: Морковный сок – 30 мл Водо- и жирорастворимые препараты β-каротина – 8 мл. ^ Контрольные образцы десертов (без добавок) и образцы с добавками исследовались по органолептическим и физико-химическим показателям [12]. Органолептическая оценка проводилась по 25-балльной системе по пяти показателям: внешний вид, цвет, запах, консистенция, вкус. Каждый показатель качества оценивался в 5 баллов, при наличии дефектов производилось снижение баллов. Затем подсчитывали сумму баллов и переводили в оценку в соответствии со шкалой (таблица 2). Таблица 2. Шкала перевода суммы баллов в оценку
^ проводили высушиванием образцов в сушильном шкафу до постоянной массы при t 102-105 0C. Методика определения. В фарфоровую чашку с песком и палочкой (предварительно высушенные) помещают навеску пробы 5г с точностью до 0,001 г, тщательно перемешивают ее с песком, равномерно распределяют по внутренним стенкам и помещают в сушильный шкаф при t 102-105 0C на 60 минут с момента установления заданной температуры, после чего навеску помещают в эксикатор на 20 минут, взвешивают и вновь высушивают в течение 40 минут. Эту процедуру повторяют до тех пор, пока масса навески при двух последних взвешиваниях не будет отличаться более чем на 0,01 г. Массовую долю сухих веществ (%) определяют по формуле: x=m1/m+100, где m – масса навески до высушивания, г; m1 – масса навески после высушивания, г; Расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,5 %. ^ Кислотность является одним из показателей качества/ Для определения активной кислотности использовали лабораторный pH-метр pH211 с диапазоном измерения от 0 до 14 единиц pH. ^ проводили рефрактометрическим методом. Метод основан на зависимости между коэффициентом преломления исследуемого объекта (или водной вытяжки из него) и концентрацией сахарозы. ^ Навеску подготовленной пробы 25 г переносят небольшим количеством теплой воды (40 см3) в мерную колбу на 100 см3; для осветления раствора добавляют 10 см3 7%-ного раствора CuSO4 и 4 см3 NaOH, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают, дают отстояться 10-15 мин и фильтруют через складчатый фильтр в сухую коническую колбу. Рефрактометр устанавливают по дистиллированной воде при t=20°С. На призму рефрактометра наносят 1-2 капли фильтрата и измеряют коэффициент преломления раствора. Замер производят 2-3 раза и рассчитывают среднее значение. Массовую долю сахарозы (%) определяют по формуле: x= (a-b)*10000*k, где а – коэффициент преломления исследуемого раствора; b – коэффициент преломления дистиллированной воды = 1,3333; k – коэффициент пересчета показателя преломления на массовую долю сахара; 10000 – множитель, введенный для того, чтобы разность (a-b) была целым числом. ^ определяли стандартным спектрофотометрическим методом (циклогексан). Методика определения. Навеску подготовленной пробы 0,05 г (с точностью до 0,0001 г) переносят в мерную колбу на 100 см3 с помощью 10 см3 хлороформа и встряхивают до полного растворения. Объем в колбе доводят до метки циклогексаном (раствор А). В мерную колбу вместимостью 25 см3 переносят пипеткой 1 см3 раствора А и доводят до метки циклогексаном (раствор Б). В мерную колбу на 50 см3 переносят 5 см3 раствора Б, доводят до метки циклогексаном (раствор В). Оптическую плотность раствора В измеряют на спектрофотометре в максимуме при длине волны 455+/- 2 мм в кювете с длиной оптического пути 10 мм. В качестве раствора сравнения используют циклогексан. Массовую долю β-каротина (в %) определяют по формуле: X=D*m (n1-n2)/E1%1см*100, где D – оптическая плотность раствора B; m – масса навески, г; E1%1см - удельный показатель поглощения 100%-ного образца β-каротина, равный 2500. 100 – пересчет в проценты. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. ^ При органолептической оценке блюда с препаратом жирорастворимого β-каротина отмечалась неоднородность консистенции из-за неравномерности распределения препарата; при использовании водорастворимого β-каротина окраска равномерная, светло-оранжевого цвета; при добавлении морковного сока отмечалась более жидкая консистенция по сравнению с контрольным образцом. Результаты органолептической оценки приведены в таблице 3. Таблица 3. Органолептическая оценка качества блюда “Кисель молочный”
По результатам органолептической оценки наивысшее количество баллов получено образцом с добавлением водорастворимого β-каротина (оценка «отлично»), тогда как образец с препаратом жирорастворимого β-каротина – 21 балл (из 25) и оценку «хорошо». Химический состав исследуемых образцов приведен в таблице 4. Таблица 4. Химический состав образцов с добавками.
Как видно из таблицы, содержание сухих веществ, сахаров и концентрация водородных ионов не имеет существенных различий в образцах с добавками по сравнению с контрольными образцами. Наибольший интерес представляет содержание β-каротина и его сохранность при тепловой обработке. Наиболее устойчивым к тепловой обработке является β-каротин жирорастворимый (93,5%), наименее устойчив водорастворимый препарат β-каротина (81%) и содержащийся в морковном соке (71,5%). Диаграмма изменения содержания β-каротина представлена на рис.1. ![]() Рисунок 1. Диаграмма изменения содержания β-каротина в десерте “Кисель молочный (густой)” ^ При органолептической оценке десерта с добавлением морковного сока отмечалось усиление цвета; в образцах с добавлением препаратов водо- и жирорастворимого β-каротина отмечался более интенсивный цвет. Других характерных отличий не наблюдалось. Результаты органолептической оценки приведены в таблице 5. Таблица 5. Органолептическая оценка качества десерта “Суфле апельсиновое”
По результатам органолептической оценки только образец с добавлением морковного сока получил оценку 21 балл (удовлетворительно), т.к. имел выраженный морковный вкус. Другие образцы не отличались от контрольного образца и получили оценку “отлично”. Таблица 6. Физико-химические показатели качества десерта “Суфле апельсиновое”
Исследования показали, что содержание сухих веществ, сахаров не отличается существенно от контрольного образца, тогда как содержание β-каротина увеличилось значительно, по сравнению с контрольным образцом. Сохранность β-каротина, при использовании морковного сока в качестве добавки, составила 80,6%, при использовании жиро- и водорастворимого препарата β-каротина соответственно 93,6 и 84,8%. Диаграмма изменения содержания β-каротина представлена на рис.2. ![]() Рисунок 2. Диаграмма изменения содержания β-каротина в десерте “Суфле апельсиновое” ЗаключениеВ работе проведена оценка качества десертов, обогащенных препаратами β-каротина. Наиболее приемлемой для обогащения десертов является водорастворимая форма β-каротина “Веторон”, тогда как морковный сок придает продуктам характерный привкус: жирорастворимая форма β-каротина неравномерно распределяется в массе десерта и снижает органолептические показатели качества. Введение в рецептуры β-каротина:
Литература
|