CC BY
36
УДК: 642.5: 004
Оптимизация лечебного питания
в санаторно-курортных учреждениях
А.Н. Солопова, канд. техн. наук, доц., Н.В. Кацерикова, д-р техн. наук, проф. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Используемая единая номерная система диет обеспечивает индивидуализацию лечебного питания при обслуживании больных с разными заболеваниями, позволяет максимально приблизить диеты к диетотерапии.
Лечебное действие номерной системы подтверждено практикой, но в связи с многообразием диет разработаны базисная диета и ее два варианта -щадящий и гипокалорийный.
Базисная диета построена по принципу физиологически полноценной диеты с учетом возможностей ее профилактического и лечебного действия. В ней содержится 80 г белка (50 % животные), 70-80 г жира (20-25 г расти-
тельных масел), 250-300 г углеводов (до 50 г сахара), энергетическая ценность диеты - 2000-2200 ккал. Свободной жидкости до 1,5 л.
Щадящий вариант базисной диеты при том же химическом составе и энергетической ценности предусматривает выраженное химическое и механическое щажение органов пищеварения и используется при обострении соответствующих заболеваний. Путем выбора блюд из щадящего варианта могут быть составлены послеоперационные диеты.
Гипокалорийный (пониженной энергоценности) вариант базисной диеты рекомендуется при избыточной массе
Фрагмент окна MS Excel с пищевой ценностью блюд, предлагаемых на обед,
данными для расчетов
Таблица 1 и исходными
Таблица калорийности продуктов Белки, г Жиры, г Углеводы, г Калорийность, ккал
Салат из белокочанной капусты с морковью 2,4 3 12,6 87
Салат с креветками 6,7 6,4 26,8 191,6
Салат из репы с яблоком и изюмом 1,8 3 10,2 75
Борщ со сметаной с мясом 12,2 19,8 45,8 410,2
Суп картофельный с рыб. фрикадельками 11,8 7,8 54,3 334,6
Окрошка сборная мясная 11,6 7,6 33,4 248,4
Чахохбили из кур с гарниром рисовая каша 23,1 4,4 50,7 334,8
Говядина тушеная с черносливом с гарниром отварной картофель 22,8 9,5 35,6 319,1
Рыба припущенная с гарниром гречневая каша 25 4,1 41,2 301,7
Компот из вишни 0,4 0 22,2 90,4
Фруктовый сок 1,4 0 13,8 60,8
Чай с сахаром и лимоном 0,2 0 16,6 67,2
Таблица возможных выборов блюд Салат из белокочанной капусты с морковью 0 0 0 0
Салат с креветками 0 0 0 0
Салат из репы с яблоком и изюмом 0 0 0 0
Борщ со сметаной с мясом 0 0 0 0
Суп картофельный с рыб. фрикадельками 0 0 0 0
Окрошка сборная мясная 0 0 0 0
Чахохбили из кур с гарниром рисовая каша 0 0 0 0
Говядина тушеная с черносливом с гарниром отварной картофель 0 0 0 0
Рыба припущенная с гарниром гречневая каша 0 0 0 0
Компот из вишни 0 0 0 0
Фруктовый сок Чай с сахаром и лимоном 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0
Калорийность блюда 1 0
Калорийность блюда 2 0
Калорийность блюда 3 0
Калорийность блюда 4 0
Максимизируемая функция 0
Ограничения 0
Ключевые слова: санаторно-курортные учреждения; лечебное питание; диета.
тела, ожирении, сахарном диабете. В диете 80-90 г белка, 50-70 г жира, 120-180 г углеводов, энергетическая ценность диеты - 1200-1700 ккал. Свободной жидкости до 1,5 л [1].
Оптимизация медицинской технологии должна проводиться специалистом-диетологом с использованием современных информационных технологий, инструментарием для реализации которых служат средства линейного программирования «Поиск решения» MS Excel [2].
Линейное программирование в данном случае рассматривает вопрос о нахождении наиболее выгодного варианта при решении задачи составления базисного меню питания. В этой задаче имеется большая свобода изменения параметров (энергетической ценности набора блюд) и ряд ограничивающих условий. Из множества допустимых решений требуется выбрать одно, которое обращает в максимум формализованную проблему (общая калорийность обеденного меню), сформулированную в виде целевой функции.
Таблица пищевой ценности состоит из четырех блюд (по три каждого вида), предлагаемых на обед.
Отдав предпочтение одному из блюд, необходимо перейти к выбору следующего, не возвращаясь к предыдущему. Следовательно, маршрут выбора должен образовывать замкнутый цикл без петель (например, если имеется шесть блюд 1, 2, 3, 4, 5, 6, то 1-3-2 и 4-5-4-петли). Требуется найти замкнутый маршрут, учитывая энергетический состав каждого продукта и общую калорийность обеда. Математическая модель рассматриваемой задачи имеет вид:
F (x) = yy.ciixii ^ max; (1)
y,xi1 = T,xi3 = , i = 1,2,3; yxi2 = 1, , i= 1,2,3; = 1,2,3; (2)
T,xi1 = T,xi3 = , i= 4,5,6; yxi2 = 1, ,i= 4,5,6; = 4,5,6; (3)
y,xi1 = y,xi3 = , i = 7,8,9; yxi2 = 1, , i= 7,8,9; i = 7,8,9; (4)
y,xi1 = y,xi2 = y,xi3 = , i = 10,11,12; , i = 10,11,12; , i = 10,11,12; (5)
yxij < 3 i = 1,2,3; j = 1,2,3; (6)
Xxij < 3 i = 4,5,6; j = 1,2,3; (7)
yxij < 3 i = 7,8,9; j = 1,2,3; (8)
NUTRITION AND HEALTH
y.xij < 3, i = 10,11,12; i = 1,2,3; (9)
xij = 0 или 1, Li = 1,2,3. (10)
Переменная xij принимает значение 1, если выполнен выбор блюда i либо по содержанию белков, либо жиров, либо углеводов ( = 1,2,3) и 0 в противном случае - условие (10). Условие (1) представляет собой оптимизируемую функцию, где сд- энергетическая ценность блюда i по белкам, жирам, углеводам ( = 1,2,3). Условия (2) - (5) означают, что выбор белков, жиров, углеводов в каждом наборе блюд проводится только один раз; (6) - (9) обеспечивает отсутствие петель.
Для решения поставленной задачи следует разместить на рабочем листе электронной таблицы MS Excel исходные данные. Один из возможных вариантов размещения представлен в табл. 1.
Диапазон ячеек B15:D26 содержит начальный (нулевой) план решения задачи; в ячейках B27:D27 и E15:E26 находятся формулы расчета количества выборов (табл. 2); в ячейке B32 - искомая целевая функция, использующая вспомогательные промежуточные расчеты блока B28:B31 (табл. 3).
Для решения поставленной задачи в окне «Поиск решения» необходимо задать: адрес ячейки B32, содержащей целевую функцию; вид оптимизации (максимальное значение); изменяемые ячейки (B15:D26); налагаемые на решение ограничения. Ограничение B33:B44 = 1 соответствует условиям (2) - (5) поставленной задачи, B15:D26 = двоичное - условию (10). Так же значение целевой функции ограничено нижним и верхним пределом калорийности обеда (в данном случае 45-50 % от 2100 ккал - общая калорийность базисной диеты).
Найденный в результате поиска решения план представлен в табл. 4.
Полученное решение нуждается в дальнейшем анализе на предмет наличия в нем петель. В случае выявления в найденном решении петель ограничения, накладываемые на параметры поиска, должны быть откорректированы, в частности, добавлены ограничения, аналогичные условиям (6) - (9).
Как видно из табл. 4, в качестве решения задачи предлагается множество переходов (B16-C17-D16, B20-C18-D18, B22-C22-D21, B24-C26-D24). Таким образом, решение в неупорядоченном виде сводится к выбору белков, жиров, углеводов в пределах одного набора, но из разных блюд. Следовательно, полученное решение не удовлетворяет условиям задачи ввиду наличия в нем петель.
Корректировка налагаемых на целевую функцию условий за счет введения дополнительных ограничений исключает наличие в оптимальном плане найденных петель. Так как найденный
Таблица 2
Фрагмент окна MS Excel с формулами расчета количества выборов
Таблица возможных выбор ов блюд
Салат из белоко- 0 0 0 =СУММ(В15^15)
чанной капусты с
морковью
Салат с 0 0 0 =СУММ(В16^16)
креветками
Салат из репы с яблоком и 0 0 0 =СУММ(В17^17)
изюмом
Борщ со смета- 0 0 0 =СУММ(В18^18)
ной с мясом
Суп картофельный с рыб. фрикадельками 0 0 0 =СУММ(В19^19)
Окрошка 0 0 0 =СУММ(В20Ш0)
сборная мясная
Чахохбили из 0 0 0 =СУММ(В2Ш21)
кур с гарниром рисовая каша
Говядина туше- 0 0 0 =СУММ(В22Ш2)
ная с черносливом с гарниром
отварной картофель
Рыба припущен- 0 0 0 =СУММ(В23Ш3)
ная с гарниром гречневая каша
Компот из вишни 0 0 0 =СУММ(В24Ш4)
Фруктовый сок 0 0 0 =СУММ(В25Ш5)
Чай с сахаром и 0 0 0 =СУММ(В26Ш6)
лимоном
=СУММ(В15:В26) =СУММ(С15:С26) =СУММ№Ш6)
план предполагает равенства: B16 + C17 + D16 = 3, B20 + C18 + D18=3, B22+C22+D21=3, B24+C26 + D24=3, то достаточно добавить к имеющимся ограничениям в «Поиск решения» условие D33:D36 < 2, записав в ячейки D33, D34, D35 и D36 соответственно формулы: = B16+C17+D16, = B20+C18 + D18, = B22+C22+D21, = B24+C26+D24.
После добавления нового ограничения следует провести повторный поиск решения. При выявлении новых петель ввести новые ограничения и т. д.
Найденный план (В16, С16, Р16; В18, С18, D18; В21, С21, D21; В24, С24, D24), представленный в табл. 5, не содержит петель и, следовательно, удовлетворяет всем условиям (1) - (10) поставленной задачи.
Изучив фактическое питание в санатории «Сосновый бор» (Кемеровская обл.) и проведя оптимизацию медицинской технологии диетического питания, предлагаем следующие рекомендации: внедрить в работу санатория оптимизированное цикличное 14-дневное меню; чаще включать в рацион фрукты, кисломолочные продукты, кондитерские изделия; разнообразить ассортимент супов, гарниров, салатов, горячих и диетических блюд; включать в рацион мед, проводить витаминизацию рационов, применяя настои лекарственных трав; использовать более щадящие режимы приготовления блюд; в качестве оборудования
Таблица 3
Фрагмент окна MS Excel с промежуточными расчетами, целевой функцией и ограничениями
Целевая функция Промежуточный расчет
Калорийность блюда 1 =4*B2*B15+9*C2*C15+4*D2*D15+ +4*B3*B16+9*C3*C16+4*D3*D16+ +4*B4*B17+9*C4*C17+4*D4*D17
Калорийность блюда 2 =4*B5*B18+9*C5*C18+4*D5*D18+ +4*B6*B19+9*C6*C19+4*D6*D19+ +4*B7*B20+9*C7*C20+4*D7*D20
Калорийность блюда 3 =4*B8*B21+9*C8*C21+4*D8*D21 + +4*B9*B22+9*C9*C22+4*D9*D22+ +4*B10*B23+9*C10*C23+4*D10*D23
Калорийность блюда 4 =4*B11*B24+9*C11*C24+4*D11*D24+ +4*B12*B25+9*C12*C25+4*D12*D25 + +4*B13*B26+9*C13*C26+4*D13*D26
Максимизируемая функция =СУММ(В28:В31)
Ограничения =СУММ(В15:В17) =СУММ(В18:В20) =СУММ(В21:В23) =СУММ(В24:В26) =СУММ(С15:С17) =СУММ(С18:С20) =СУММ(С21:С23)
=СУММ(С24:С26)
=CyMM(D15:D17)
=CyMM(D18:D20)
=CyMM(D21:D23)
=CyMM(D24:D26)
Таблица 4
План, найденный в результате поиска решения
Таблица 5
План без петель, найденный в результате поиска решения
Таблица возможных выборов бл юд
Салат из белокочанной капусты с морковью 0 0 0 0
Салат с креветками 1 0 1 2
Салат из репы с яблоком и изюмом 0 1 0 1
Борщ со сметаной с мясом 0 1 1 2
Суп картофельный с рыб. фрикадельками 0 0 0 0
Окрошка сборная мясная 1 0 0 1
Чахохбили из кур с гарниром рисовая каша 0 0 1 1
Говядина тушеная с черносливом с гарниром отварной картофель 1 1 0 2
Рыба припущенная с гарниром гречневая каша 0 0 0 0
Компот из вишни 1 0 1 2
Фруктовый сок 0 0 0 0
Чай с сахаром и лимоном 0 4 1 4 0 4 1
Калорийность блюда 1 161
Калорийность блюда 2 407,8
Калорийность блюда 3 379,5
Калорийность блюда 4 90,4
Максимизируемая функция 1038,7
Таблица возможных выборов бл юд
Салат из белокочанной капусты с морковью 0 0 0 0
Салат с креветами 1 1 1 3
Салат из репы с яблоком и изюмом 0 0 0 0
Борщ со сметаной с мясом 1 1 1 3
Суп картофельный с рыб. фрикадельками 0 0 0 0
Окрошка сборная мясная 0 0 0 0
Чахохбили из кур с гарниром рисовая каша 1 1 1 3
Говядина тушеная с черносливом с гарниром отварной картофель 0 0 0 0
Рыба припущенная с гарниром гречневая каша 0 0 0 0
Компот из вишни 1 1 1 3
Фруктовый сок 0 0 0 0
Чай с сахаром и лимоном 0 4 0 4 0 4 0
Калорийность блюда 1 Калорийность блюда 2 191,6 410,2
Калорийность блюда 3 334,8
Калорийность блюда 4 90,4
Максимизируемая функция 1027
пищеблока применять современную технику, что позволит автоматизировать процесс приготовления пищи и повысит производительность труда работников.
ЛИТЕРАТУРА
1. Высоцкий В.Г., Беюл Е.А. Справочник по диетологии: 2-е изд./Под общ.
ред. А.А. Покровского. - М.: Медицина, 1992.
2. Корнеенко В.П. Методы оптимизации. - М.: Высшая школа, 2007.
Всероссийское ЗАО "НИЖЕГОРОДСКАЯ ЯРМАРКА" ПРОЕКТ ФОРУМА 1 1 -я МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА
ИСТАЯ ВОДА:
ЭКОЛОГИИ .ОБОРУДОВАНИЕ.
РОССИЯ * НИЖНИЙ НОВГОРОД * НИЖЕГОРОДСКАЯ ЯРМАРКА
ищпцроднии иткнгашим tonn
шш mm
Г0ССИ1. НИЖНИЙ Н0КГ0ЮА. МАЙ 2Ш
Присужден Присужден в 2003 году а 2000 году
Водоподготовка, водоснабжение, водоотведение: оборудование, технологиипиатериалы, приборы,
^г Насосы и насосное оборудование.
Трубы-, трубопроводы, за пор но* регулирующая арматура. —
^Системы отоплений.
Бассейны и фонтаны»
Экологически чистая питьевая вода.
«
ОРГАНИЗАТОРЫ:
ЮНЕСКО,
Всемирная метеорологическая организация, Министерство природных ресурсов РФ, Федеральное агентство водных ресурсов РФ, Федеральное агентство по строительству и ЖКХ РФ, Росгидромет, Рос «а ртография, Правительство Нижегородской области. Университет ООН, родский архитектурно-строительный университет, Всероссийское ЗАО "Нижегородская ярмарка".
ПРИ ПОДДЕРЖКЕ:
Полномочного представителя Президента РФ в Приволжском федеральном округе. Правительства РФ, Комитета по экологии Государственной Думы ФС РФ, Торгово-промышленной палаты РФ.
КОНТАКТЫ, ТЕЛЕФОНЫ, ФАКСЫ ВЫСТАВКИ
Директор выставки - Факс: (831) 277-55-68, 277-54-87
Соловьева Алла Владимировна e-mail: [email protected]
Телефон: (831) 277-54-14, 277-55-95 http://www.yarmarka.ru
603006, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Совнаркомовская, 13 Информационные партнеры
