CC BY
216
н
ОВЫЕ ПРОД
Разработанные «Полуфабрикаты мясорастительные рубленые обогащенные с пониженным содержанием жира» ТУ 9214-875-00419779-06 в ассортименте: «Шницели из говядины и свинины, обогащенные с пониженным содержанием жира»; «Биточки из мяса птицы и свинины, обогащенные с пониженным содержанием жира»; «Котлеты из мяса птицы, обогащенные с пониженным содержанием жира» предназначены для выработки в промышленных условиях, что гарантирует высокое качество и безопасность продукции для здоровья потребителей, это особенно важно при организации массового санаторного лечения. Промышленные предприятия могут затрачивать немалые средства, чтобы контролировать качество производимых продуктов питания, в частности, содержать собственную испытательную лабораторию.
В условиях стационара, а также индивидуального питания рекомендуется тепловая обработка на пару, запекание в духовом шкафу, микроволновое и конвекционное нагревание или другие способы, исключающие жаренье.
ЛИТЕРАТУРА
1. Липатов Н.Н. Принципы проектирования состава и совершенствования технологии многокомпонентных мясных и молочных продуктов. Теоретические и экспериментальные основы. Методы и результаты их реализации // Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. М.: МГУПБ 1988. 599 с.
2. Сницарь А.И., Хвыля С.И., Барышникова Е.В. Исследование токсичности кормовой белково-минеральной добавки с гидролизованной лузгой риса в опытах на модельных животных // «Все о мясе». 2000. № 3.
Разработка пищевых продуктов
для профилактики железодефицитной анемии
ЖАРИНОВ А.И., докт. техн. наук, ПОПОВА М.Ю., канд. техн. наук,
НИКИТИНА М.А., канд. техн. наук, АГРАНОВСКАЯ Е.Б.
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
Анемия признана одной из ведущих проблем мирового здравоохранения, затрагивающих преимущественно наиболее уязвимую часть населения - женщин и детей. Самая распространенная её форма - железодефицитная.
Здоровый образ жизни, и, в частности, самая важная его составляющая - здоровое питание - является одним из основных факторов предупреждения и лечения болезней. Ученые установили, что любые отклонения от сбалансированного питания, особенно если они достаточно выражены и продолжительны во времени, вызывают болезни «цивилизации», в частности, анемию [6].
Согласно анализу результатов эпидемиологических исследований, проведенных ВОЗ, в мире более половины населения (3,85 млрд человек) страдают железодефицитной анемией. В США и Европе распространенность ее среди женщин составляет от 7 до 12%. В развивающихся странах частота ее среди беременных женщин составляет 56%, не беременных - 44%. В России также сохраняется тенденция увеличения числа людей, заболевших анемией [2].
Так, в расчете на 100 тыс. населения России, число людей (взрослых), заболевших анемией, в 1993 г. составляло 222,3, в 1995 г. - 294,0, в 1996 г. - 328,6, в 1997 г. - 361,6 и в 1998 г. - 392,8.
Одним из выдающихся достижений конца XX века является разработка принципиально новой концепции «проби-отики и функциональное питание», включающей в себя многие фундаментальные и прикладные аспекты здоровья человека, медицины, нутрициологии и биотехнологии. Под понятием функциональное питание в настоящие время понимают такие биологически активные добавки к пище и
продукты питания, которые при включении в пищевой рацион обеспечивают организм человека не столько энергетическим и пластическим материалом, сколько контролируют и модулируют (оптимизируют) конкретные физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции, способствуют поддержанию здоровья, снижают риск возникновения заболеваний и ускоряют процесс выздоровления [3], т.е. обладают биокорректирующим действием.
В настоящее время пробиотики и продукты функционального питания составляют не более 3% от общего объема пищевых продуктов. Однако, судя по прогнозам ведущих специалистов мира в области питания и медицины, в ближайшие 15-20 лет их доля достигнет 30% всего продуктового рынка. При этом они на 35...50% вытеснят из сферы реализации многие традиционные лекарственные препараты.
В Российской Федерации проблема полноценного питания в последние годы приобретает особую остроту. Это связано, во-первых, с негативной экологической ситуацией, сложившейся в ряде регионов РФ, что приводит к нарушениям в системе питания и в иммунологических реакциях людей (особенно детей), во-вторых, с чрезмерным увлечением диетами, в том числе и вегетарианской пищей (железодефицитная анемия, в частности, возникает зачастую вследствие того, что в растительной пище железо
Г ''
ОВЫЕ ПРО В
находится в сложноусвояемой форме и всасывается организмом только на 1...3%, в отличие от мяса, из которого оно усваивается на 7.20%), а также с низким уровнем информированности населения в вопросах питания и здравоохранения [2, 9].
Анемия (малокровие) - заболевание крови, характеризующееся уменьшением в ней общего количества гемоглобина, которое, за исключением острых кровепотерь, характеризуется снижением уровня гемоглобина в единице объема крови, а значит и кислорода становится меньше как в самой крови, так и во всех тканях организма. Без железа не могут полноценно работать щитовидная железа и центральная нервная система; оно способствует укреплению иммунной системы и производству энергии [2, 7, 9].
Причины возникновения железодефицитной анемии могут быть разные. Чаще всего она бывает у женщин, т.к. они теряют железо при менструациях, отдают его будущему малышу во время беременности и родов, активно расходуют, когда занимаются спортом, и в недостаточной степени пополняют его запасы, вследствие чрезмерного увлечения диетами и вегетарианской пищей. Особую группу составляют больные с кровопотерей из желудочно-кишечного тракта. Желудочно-кишечные кровопо-тери могут оставаться скрытыми в течение многих лет, несмотря на многократные рентгенологические, гастро-, дуодено- и колоноскопические исследования. Другой причиной могут быть кровоизлияния в легочную ткань. Заболевание характеризуется рецидивирующими эпизодами пневмонии с развитием железодефицитной анемии. Скрытым источником кровопотери могут оказаться так называемые шоколадные кисты, то есть киста яичников. Кровопотери могут быть при геморрое и носовых кровотечениях.
Важнейший показатель болезни - снижение уровня железа сыворотки крови (норма у мужчин 13-28 ммоль/л, у женщин - 11-26 ммоль/л) [2].
В пищевых продуктах железо содержится в двух формах: в виде двухвалентного железа или геможелеза в мясе и в виде трехвалентного железа или негеможелеза в растительной пище. В табл. 1 представлены средние данные о содержании гемового железа в мясном сырье [11].
Гемовое железо обычно составляет порядка 10% железа, на долю негемового приходится свыше 90 % пищевого железа. Железо усваивается в желудке и кишечнике, но, преимущественно, в двенадцатиперстной кишке, причем двухвалентное железо усваивается гораздо лучше трехвалентного (двухвалентное на 37,7%, а трехвалентное на 5,3%). Восстановители, такие как аскорбиновая и лимонная кислоты, животные белки и некоторые органические кислоты превращают трехвалентное железо в двухвалентное и тем самым повышают его адсорбцию. Способствуют его всасыванию некоторые простые углеводы - лакто-
Табл. 1. Содержание гемового железа в мясном сырье
Мясное сырье Содержание гемового железа, % от общего содержания железа Форма гемового железа
Говядина 60 Миоглобин (90 %) + Гемоглобин (10 %)
Свинина 45 Миоглобин (90 %) + Гемоглобин (10 %)
Баранина 55 Миоглобин (90 %) + Гемоглобин (10 %)
Печень 40 Гемоглобин
Кровь 99 Гемоглобин
Мясо птицы 55 Миоглобин (90 %) + Гемоглобин (10 %)
за, фруктоза, сорбит; аминокислоты - гистидин, цистеин и лизин и такие витамины, как В12 и фолиевая кислота. Одновременно в продуктах имеются вещества, которые «угнетают» всасывание железа: фитин, клетчатка отрубей, фосфаты, нитритные соединения, лигнин, гемицеллюло-за, некоторые компоненты чая и кофе.
Среди мероприятий, направленных на профилактику анемии, важное место занимает создание продуктов питания функционального назначения с профилактическими или лечебными свойствами на основе мясопродуктов с добавлением железа, фолиевой кислоты, витамина В12 и белковых препаратов, с помощью которых можно достаточно быстро восполнить дефицит жизненно важных веществ и повысить жизнедеятельность организма [2, 9].
В современных условиях при создании рецептур продуктов функционального назначения как правило используют многокритериальные методы с большим количеством ограничений, учитывающие калорийность продуктов, их пищевую ценность и вкусовые качества. Однако чрезмерно большой перечень исходных компонент продуктов, а также значительное число физико-химических и технологических факторов, используемых при их создании, не позволяют в полном объеме решить поставленную задачу «ручными» методами без применения информационных технологий.
Решение проблемы создания специализированного питания для различных функциональных, возрастных и региональных групп населения с учетом физиологических особенностей и медико-биологического состояния организма может быть достигнуто применением компьютерной экспертной системы адекватного питания (Роспатент № 2003611592 от 03.07.2003 г.), разработанной на кафедре «Компьютерные технологии и системы» Московского государственного университета прикладной биотехнологии.
Основу данной системы составляют базы знаний, данных и целей, накапливающих априорную информацию о моделях, методах и алгоритмах разработки индивидуальных продуктов и рационов питания по критериям пищевой, биологической и энергетической ценности, структурного соответствия и физиологической адекватности потребностям организма.
База знаний организуется в виде структурно-параметрических моделей продуктов и их композиций, отражающих корреляционные и функциональные связи между параметрами исходных материалов и характеристиками свойств желаемых продуктов и принимающих во внимание множество критериев и специфических ограничений, определяющих цели, назначение и использование создаваемых продуктов для конкретных групп потребителей.
Использование экспертной системы адекватного питания позволяет за минимальные сроки подобрать состав комбинированных продуктов питания по выбранным критериям с заданными ограничениями из большого состава компонент. Вариация критериев и ограничений дает возможность добиться максимальной эффективности применения сырья, ингредиентов и собственно готовых продуктов и подобрать наиболее рациональные технологии их производства.
В процессе проектирования рецептуры нового вида продукта питания, предназначенного для лечения и профилактики анемии, было учтено недостаточное количество аналогов антианемического характера на мясной основе. В этой связи представлялось целесообразным разработать функциональный продукт на основе вареной колбасы 1 сорта, как наиболее доступного и часто употребляемого мясного продукта, с обогащением его минерально-вита-
минным комплексом: железо, фолиевая кислота, витамин В12, аскорбиновая кислота.
Наряду с минерально-витаминным комплексом в рецептуру продукта взамен части мясного сырья было предусмотрено введение соевых белковых продуктов (СБП) для обеспечения снижения содержания фосфатов и нитритных соединений, блокирующих и ухудшающих усвояемость железа организмом.
При оптимизации рецептуры было принято во внимание, что заметное влияние на сохранность и биологическую доступность железа в продуктах питания оказывают условия кулинарной обработки и хранения. В частности, в результате тепловой обработки снижение уровня железа в продуктах питания составляет 5.25%; в процессе длительного хранения в продуктах теряется 17.51% железа, а глубокое замораживание приводит к потере 15.20% микроэлемента. Длительное и повторное нагревание готовой пищи также значительно снижает степень биологической доступности железа. В последнем случае его биодоступность связана с разрушением аскорбиновой кислоты в процессе тепловой обработки; соответственно, добавление витамина С в готовый продукт повышает всасываемость железа [1].
Таким образом, при создании продукта питания лечебно-профилактического назначения на основе вареной колбасы 1 сорта учитывали:
♦ химический состав сырья и ингредиентов, особенности витаминно-минерального, амино- и жирно-кислотного составов продукта
♦ возможные потери веществ и особенности изменения их в ходе технологической обработки и хранения
♦ функционально-технологические свойства как используемых ингредиентов, так и получаемой рецептуры пищевого продукта в целом.
С учетом вышеизложенных принципов и подходов кафедрами «Химия пищи и пищевая биотехнология» и «Компьютерные технологии и системы» был спроектирован пищевой продукт на основе вареной колбасы 1 сорта, предназначенный для профилактики железодефицитной анемии (табл. 2).
При проектировании пищевого продукта были использованы критерии минимального отклонения от заданной структуры определенной группы показателей пищевой и биологической ценности, а именно [5, 8]:
Критерий минимального отклонения от заданной структуры минерального состава
Р (м ) = I
М0 -—
к т
1=1
^ тт
Табл. 2. Рецептура разработанного продукта
Сырье и ингредиенты Рецептура (%) продукта
контрольного разработанного
Говядина 1 сорт 25 22
Свинина полужирная 70 58
Яйцо куриное 3 3
Молоко сухое обезжиренное 2 2
Соевый концентрат «Майкон 70 G» - 3
Вода (на гидратацию СБ ) - 12
Витаминно-минеральный комплекс - 0,068
где М0 - эталонное содержание к-го макро- и микроэлемента, %; ДI - массовая доля к-го макро- и микроэлемента в у'-ом рецептурном компоненте моделируемого продукта, %; х1 - массовая доляу-го компонента рецептуры, %.
Критерий минимального отклонения от заданной структуры витаминного состава
Р ) = I
Г т \2
I 1
0 1=1
у:
¡=1
^ тт
где у0 - эталонное содержание к-го витамина, %; -
массовая доля к-го витамина в у-ом рецептурном компоненте моделируемого продукта, %; х- массовая доля у'-го компонента рецептуры, %.
При ограничениях, вытекающих из литературных источников [1, 3, 6], а именно:
• отношение содержания белка к содержанию жира
1
¡=1_= 1
1,2
где ъаЖ
I ът х =1
массовая доля соответственно белка и жира
массовая
в г-ом рецептурном компоненте продукта; х доля г-ой компоненты рецептуры.
• отношение содержания белка к содержанию воды
I Ух,
I ЪНг° х
1
2,9
где ъа,Ъ"2° - массовая доля соответственно белка и воды
в г-ом рецептурном компоненте продукта; х- массовая доля г-ой компоненты рецептуры.
• отношение массовой доли аминокислоты триптофан к массовой доле аминокислоты оксипролин
I а!кгЪах1
1=1_
^аГХх,
где аТкг,аОрг° - массовые доли аминокислот триптофан и
оксипролин в г-ом компоненте рецептуры, г/100 г. белка;
Ъа - массовая доля белка в г-ом рецептурном компоненте
продукта; х. - массовая доля г-ой компоненты рецептуры.
• отношение содержания железа к содержанию витамина В
к=1
=1
к=1
=1
Л X
;=1_
т
X
10 1
где - массовая доля соответственно железа и ви-
тамина В9 в г'-ом рецептурном компоненте продукта; х. -массовая доля г'-ой компоненты рецептуры.
• отношение содержания железа к содержанию витамина В
ХЯе ^ х;
у;" х
667 1
Яе В
где |е
массовая доля соответственно железа и ви-
массовая доля г'-ой компоненты рецептуры.
• отношение содержания железа к содержанию витамина С
Х^Г X;
Х^ X;
1
30
где
|гре- массовая доля соответственно железа и ви-
тамина С в г'-ом рецептурном компоненте продукта; х. -массовая доля г'-ой компоненты рецептуры.
Основные показатели пищевой ценности готового продукта при оптимально подобранном соотношении массовых долей ингредиентов с учетом представленных, а также лимитных ограничений по рецептурным компонентам приведены на рисунке.
Диалоговое окно пищевой ценности спроектированного продукта
Принимая во внимание данные табл. 3, на заключительном этапе работы определяли абсорбцию железа. Общее количество усвояемого железа определяли по формуле [11]
V с к = 100
где Fey - количество железа в продукте, которое усваивается организмом, мг; т. - масса г'-го железосодержащего мясного ингредиента в 100 г продукта, г; Fe¡ -содержание общего железа 1-ом мясном ингредиенте,
мг/г; кре - коэффициент усвояемости железа 1-ого мясного ингредиента, %; п - количество железосодержащих мясных ингредиентов.
Было также учтено, что железо, вводимое в мясопродукты с целью их обогащения для предотвращения желе-зодефицитной анемии, может влиять на следующие процессы:
♦ катализировать процессы окисления жиров в мясе, которые, в свою очередь, существенно влияют на пищевую ценность мясопродуктов и на степень их безопасности. В зависимости от уровня и характера развития процесса, окислительные превращения могут сопровождаться понижением биологической ценности продукта вследствие снижения содержания полиненасыщенных жирных кислот, витаминов жирорастворимых и группы В, образования белково-липидных комплексов и веществ с токсическим и канцерогенным действием, миграции двойных связей, ухудшения органолеп-тических показателей (запах, цвет, вкус, консистенция) [10, 12].
♦ вызывать изменения цвета готового продукта: под воздействием света, воздуха, продолжительности нагревания в результате образования метмиоглобина коричнево-серого цвета, который теряет способность связывать молекулярный кислород [4, 10, 12].
В ходе экспериментальных исследований было установлено, что введение в рецептуру железа, а также фолиевой кислоты и витамина В12, улучшающих его усвоение организмом, существенно не влияло на функционально-технологические свойства мясной системы (табл. 4).
Из приведенных в табл. 4 данных следует, что такие показатели, как массовая доля влаги и величина рН
Табл. 3. Общие коэффициенты усвояемости железа к.Г|
Мясное сырье Коэффициент усвояемости железа, %
без нитрита натрия с нитритом натрия
Говядина 18 24
Свинина 16 21
Табл. 4. Функционально-технологические свойства мясной системы
Показатель Значение показателя для образца
контрольного опытного
до тепловой обработки после тепловой обработки
Массовая доля влаги, % 60,20 62,40 60,90
Предельное напряжение сдвига, кПа 12,84 7,50 8,90
ВУС, % 76,00 - 80,00
Пластичность, см2/г 23,80 25,90 18,00
рн 6,50 6,60 6,70
=1
=1
=1
тамина В12 в г'-ом рецептурном компоненте продукта; х
=1
=1
н
ОВЫЕ ПРОД
практически не изменились. Это позволяет сделать предположение, что введение железа в рецептуру в заданном количестве не вызовет ускорения окислительных процессов и не приведет к порче готового продукта. Незначительно увеличилась водоудерживающая способность, изменились пластичность и уровень предельного напряжения сдвига, что привело к улучшению сочности изделия. В целом, по основным качественным характеристикам, включая органолептические, созданный функциональный продукт не отличался от контрольного.
Таким образом, использование методов математического моделирования обеспечивает возможность создавать продукты питания направленного действия для профилактики заболеваний, учитывая при этом комплекс качественных показателей мясопродуктов: органолептических, функционально-технологических и структурно-механических характеристик. В частном случае включение разработанного вида мясопродукта в рацион питания позволит осуществить немедикаментозную профилактику анемии, а, следовательно, улучшить состояние здоровья населения и будущих поколений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белоус А.М., Конник К.Т. Физиологическая роль железа (Обмен железа в организме человека и животных) // Киев: Думка. 1991. 103 с.
2. Бородулин В.И. Справочник практического врача. Под
ред. Воробьева А.И. - 9-е изд., переработанное и дополненное. // М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование. 2003. 816 с.
3. Доронин А.Ф., Шендеров Б.А. Функциональное питание // М.: ГРАНТЪ. 2002. 296 с.
4. Жаринов А.И. Курс 1: Эмульгированные и грубоиз-мельченные мясопродукты. Под ред. Воякина М.П. // М.: Итар /Тасс. 1994. 154 с.
5. Ивашкин Ю.А. Компьютерные технологии оптимальных решений в переработке биосырья // Тезисы докладов 1-й Международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек», М.: 1999. С. 105.
6. Кирилова С.И. Витаминная диета // М.: Внешсигма. 2000. 191 с.
7. Лифляндский В.Г., Закревский В.В. Лечебное питание // М.: Эксмо. 2005. 384 с.
8. Никитина, М.А. Структурно-параметрическое моделирование и оптимизация системы адекватного питания // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: МГУПБ. 2002.
9. Пилат Т.Л. Биологически активные добавки к пище // М.: Авваллон, 2002. 710 с.
10. Рогов И.А., Забашта А.Г., Казюлин Г.П. Общая технология мяса и мясопродуктов // М.: Колос. 2000. 367 с.
11. Рогов И.А., Токаев Э.С., Каплан М.А. Теоретические основы определения количества усвояемого железа мяса и мясных продуктов // «Мясная индустрия СССР». 1987. № 7. С. 27-29.
12. Технология мяса и мясопродуктов Под. ред. Рогова И.А. // М.: Агропромиздат. 1988. 575 с.
29 ноября - 1 декабря 2006 года
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«Проблемы качества, безопасности и конкурентоспособности замороженной продукции»
Стремительно развивающиеся производство и рынок потребления замороженной продукции в Российской Федерации выдвигают ряд организационных, нормативных, сырьевых и технологических проблем, которые будут рассмотрены в ходе конференции, в том числе:
• создание новых технологических инструкций и нормативной документации по производству БЗП
• разработка коллективной системы по защите добросовестных производителей и противодействию проникновения на рынок фальсифицированных и некачественных БЗП
• обзор современного рынка ингредиентов и пищевых добавок для БЗП, исследование и создание специализированных реестров ингредиентов и добавок, рекомендуемых в России
• современная упаковка, холодильное: торговое, транспортное, и технологическое оборудование
• технологические процессы, управление производством и его сертификация, энергосбережение.
Организаторы конференции:
Министерство сельского хозяйства РФ, Российская академия сельскохозяйственных наук совместно с рядом подведомственных научно-исследовательских институтов - (ВНИХИ, ВНИМИ, ВНИИКП, ВНИИМП, ВНИИКОП), а также ВНИИРО, при поддержке «Россоюзхолодпрома», «Союза мороженщиков России», «Ассоциации производителей мороженого и быстрозамороженной продукции»
Координацию научно-практического и организационно-методического обеспечения конференции осуществляет ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии, как головной институт по применению холода в агропромышленном комплексе РФ и Институт холодильных систем и пищевых производств.
Информационная поддержка:
журналы «Все о мясе»; «Холодильная техника»; «Производство и реализация мороженого и быстрозамороженных продуктов».
Справки по участию в конференции и ее программе, выступлениям, размещаемой рекламе и спонсорству: тел./ф. 610-36-01, 610-78-80, 976-09-63. E-mail; ihsforum@yandex.ru
Место проведения конференции: г. Москва, Дмитровское шоссе, 27 к. 1. гостиничный комплекс «Молодежная» (ст. м. Тимирязевская).
ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ^
