CC BY
28УДК 664.76
DOI 10.29141/2500-1922-2022-7-1-9
Разработка рецептур и оценка показателей качества и безопасности злаковых продуктов
Т.Ю. Гумеров1 и, З.Ш. Мингалеева1, О.А. Решетник1
Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Российская Федерация
Реферат
В статье рассмотрен процесс разработки рецептур злаковых продуктов; представлены результаты исследования их химического состава. Проведена оценка показателей качества и безопасности с целью выработки рекомендаций по их внедрению в рационы питания лиц, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда. В состав разработанных злаковых продуктов входят физиологически функциональные ингредиенты, позволяющие снизить риск развития профессиональных заболеваний и восполнить имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ. Питание лиц, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда должно быть организовано, по законодательству Российской Федерации об охране труда, с учетом воздействия факторов производственной среды на состояние здоровья персонала. Представлены четыре рецептуры злаковых продуктов, в состав которых включены традиционные зерновые компоненты, специи, нетрадиционные овощные и ягодные ингредиенты. Определены: пищевая ценность злаковых продуктов, содержание в них аминокислот, пищевых волокон и витамина С; антиоксидантная активность. С помощью санитарно-химического контроля и методов микробиологического анализа рассчитаны показатели безопасности. Установлено, что содержание токсичных элементов (свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, пестициды, микотоксины, радионуклиды - 137Cs и 90Sr) не превышает допустимых уровней. Не обнаружены бактерии группы кишечных палочек (колиформы) в 1,0 г и патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы (бактерии рода Salmonella), в 25 г. Все остальные микробиологические показатели (наличие плесени, дрожжи, КМАФАнМ) не превышали нормативные значения для данного вида продукции. На основании полученных результатов установлены показатели качества и безопасности злаковых продуктов.
Для цитирования: Гумеров Т.Ю, Мингалеева З.Ш, Решетник О.А. Разработка рецептур и оценка показателей качества и безопасности злаковых продуктов //Индустрия питания|Food Industry. 2022. Т. 7, № 1. С. 70-81. DOI: 10.29141/2500-1922-2022-7-1-9
Дата поступления статьи: 21 июля 2021 г.
Н tt-timofei@mail.ru
Ключевые слова:
безопасность;
качество;
злаковый продукт;
вредные условия труда;
функциональное питание
Recipes Development and Evaluation of Quality and Safety Indicators for Cereal Products
Timofey Y. Gumerov1 ^ Zamira S. Mingaleeva1, Olga A. Reshetnik1
1Kazan National Research Technological University, Kazan, Russian Federation E3 tt-timofei@mail.ru
Keywords: Abstract
security;
The article concerns the process of developing recipes For cereal products; presents the study results of their chemical composition. The researchers run the quality and safety
quality; cereal product; harmful labor conditions; functional nutrition
indicators assessment in order to develop recommendations For their introduction into the diets of persons employed in enterprises with harmful and (or) dangerous working conditions. The developed cereal products composition includes physiologically Functional ingredients that reduce the occupational diseases risk and Fulfills the nutritional deficiency in the human body. A man has to organize the nutrition of persons who work with harmful and (or) dangerous working conditions, according to the legislation of the Russian Federation on labor protection, considering the impact of the production environment factors on the personnel health. The researchers presented four recipes of cereal products, which include traditional grain components, spices, non-traditional vegetable and berry ingredients. They determined the following: nutritional value of cereal products, the content of amino acids, dietary fiber and vitamin C in them; antioxidant activity. The authors calculated safety indicators with the help of sanitary and chemical control and microbiological analysis methods. They revealed that the content of toxic elements (plumb, arsenic, mercury, cadmium, pesticides, mycotoxins, radionuclides - 137Cs and 90Sr) did not exceed acceptable levels. There were no Bacteria of the E. coli group (coliforms) in 1.0 g and pathogenic microorganisms, including Salmonella (bacteria of the genus Salmonella), in 25 g. All other microbiological indicators (the presence of mold, yeast, KMAFAnM) did not exceed the normative values of this type of product. A man identified the indicators of the quality and safety of cereal products based on the results obtained.
For citation: Timofey Y. Gumerov, Zamira S. Mingaleeva, Olga A. Reshetnik. Recipes Development and Evaluation of Quality and Safety Indicators for Cereal Products. Индустрия питания|Food Industry. 2022. Vol. 7, No. 1. Pp. 70-81. DOI: 110.29141/2500-1922-2022-7-1-9
Paper submitted: July 21, 2021
Введение
Лечебно-профилактическое питание лиц, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, направлено на предупреждение неблагоприятного воздействия химических, физических и биологических факторов на организм человека, с которыми он сталкивается в условиях профессиональной деятельности. Цель лечебно-профилактического питания -укрепление здоровья людей, предупреждение профессиональных отравлений и заболеваний. Рациональные диеты обеспечивают повышение общей устойчивости организма к влиянию неблагоприятных внешних условий [1].
Рассматриваемая продукция может быть отнесена к функциональной, предназначенной для систематического употребления в составе пищевых рационов с целью снижения риска развития заболеваний лиц, чья профессиональная деятельность связана с вредными и опасными производственными факторами.
Работа выполнялась согласно действующим методикам определения показателей качества и безопасности пищевых продуктов (МУ 5.1.00801), в соответствии с Федеральными законами «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и «О качестве и безопасности пищевых продуктов», СП 1.1.1058-01 «Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемических
(профилактических) мероприятий». За основу были приняты постановление Правительства РФ № 168 от 13 марта 2008 г. «О порядке определения норм и условий бесплатной выдачи лечебно-профилактического питания, молока или других равноценных пищевых продуктов и осуществления компенсационной выплаты в размере, эквивалентном стоимости молока или других равноценных пищевых продуктов» и ст. 222 Трудового кодекса Российской Федерации о выдаче бесплатного лечебно-профилактического питания лицам, занятым на работах с вредными и (или) особо вредными условиями труда (приказы № 45н и 46н Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 16 февраля 2009 г. в новой редакции).
При разработке рационов лечебно-профилактического питания учитываются противосили-козная активность метионина, аскорбиновой кислоты, глюкозы, противофиброзный эффект глутаминовой кислоты, связывание пектином тяжелых металлов и особенности выведения их из организма человека. Необходимо обращать внимание на детоксицирующие свойства витаминов в отношении ароматических углеводородов, ацетона, некоторых пестицидов, свинца, сероуглерода, на стабилизирующее влияние селена совместно с токоферолом в отношении действия ртути на мембраны митохондрий и мик-росом.
Профилактика производственно обусловленных и профессиональных заболеваний всегда связана с требованием улучшения условий труда. Особое значение имеют мероприятия, направленные на повышение устойчивости организма работающих к неблагоприятному воздействию факторов производственной среды. При этом одно из первых мест отводится лечебно-профилактическому питанию, которое призвано содействовать не только повышению общей резистентности организма человека и функциональных способностей отдельных органов и систем, но и уменьшению всасываемости токсических веществ и быстрейшему выведению их из организма.
Действующие рационы лечебно-профилактического питания, которые назначают в зависимости от профессиональной вредности, приведены в табл.1.
Существует несколько видов лечебно-профилактического питания: лечебно-профилактические рационы (завтраки);выдача молока или адекватно заменяющих его молочных продуктов; профилактическая витаминизация; выдача пектина и пектиносодержащих веществ [2].
В лечебно-профилактическом питании особую значимость имеют белки, витамины и пищевые волокна [3]. В зависимости от производственных условий употребляемые белки обладают разным эффектом. Например, белки, содержа-
щие серу, ускоряют образование из токсических веществ метаболитов, которые быстро связываются и легко растворяются в биологических жидкостях организма, за счет чего во много раз ускоряется их выведение. Однако при отравлении или постоянном контакте с серосодержащими веществами (сероводород, сероуглерод) необходимо ограничение в рационе белка, насыщенного серосодержащими аминокислотами, так как избыток серных соединений в организме замедляет процессы разложения и нейтрализации токсичного вещества [4; 5; 6]. Устойчивость организма ко многим токсикантам заметно повышают витамины и пищевые волокна.
Особую значимость имеют витамины, ускоряющие химические реакции в организме: витамин С влияет на синтез коллагена; витамин Е действует как природный антиоксидант; витамины группы В и А поддерживают здоровое состояние слизистых оболочек, обеспечивают нормальное функционирование нервной системы, мышц, сердца и обладают детоксицирующими свойствами1. Пищевые волокна оказывают детоксицирующее действие в случае обнаружения вредных химически факторов2.
1 Приказ Министерства здравоохранения РФ от 23 сентября 2020 г. № 1008н «Об утверждении порядка обеспечения пациентов лечебным питанием».
2 Питание при вредных условиях труда. URL: https://www. normoprotein.ru/news.
Таблица 1. Рационы лечебно-профилактического питания* Table 1. Rations of Therapeutic and Preventive Nutrition*
Номер рациона Назначение для работающих
№ 1 С рентгеновским излучением и радиоактивными веществами
№ 2 С неорганическими концентрированными кислотами, щелочными металлами, хлором и его неорганическими соединениями, цианистыми соединениями, фосгеном и др.
№ 2а С химическими аллергенами, в частности с хромом и его соединениями
№ 3 Со свинцом и его неорганическими соединениями
№ 4 С хлорированными углеводородами, соединениями мышьяка, теллура, селена, кремния и др.
№ 4а С фосфором и его неорганическими соединениями
№ 4б С амино- и нитросоединениями бензола
№ 5 С ртутью и ее неорганическими соединениями, тетраэтилсвинцом, бромированными углеводородами
*Составлено по: Приказ Минздравсоцразвития России от 16 февраля 2009 г. № 45н (ред. от 20 февраля 2014 г.) «Об утверждении норм и условий бесплатной выдачи работникам, занятым на работах с вредными условиями труда, молока или других равноценных пищевых продуктов, порядка осуществления компенсационной выплаты в размере, эквивалентном стоимости молока или других равноценных пищевых продуктов, и перечня вредных производственных факторов, при воздействии которых в профилактических целях рекомендуется употребление молока или других равноценных пищевых продуктов». URL: https://docs.cntd.ru/document/902153698; Приказ Минздравсоцразвития России от 16 февраля 2009 г. № 46н (ред. от 27 февраля 2019 г.) «Об утверждении перечня производств, профессий и должностей, работа в которых дает право на бесплатное получение лечебно-профилактического питания в связи с особо вредными условиями труда, рационов лечебно-профилактического питания, норм бесплатной выдачи витаминных препаратов и правил бесплатной выдачи лечебно-профилактического питания». URL: https://docs.cntd.ru/document/902153699.
Влияние углеводов на процессы детоксикации различных химических веществ обусловлено их способностью ускорять синтез глюкуроновой кислоты и, соответственно, соединительной ткани в целом.
В рацион лечебно-профилактического питания в достаточном количестве должны входить кальций, железо и магний.
Для связывания и выведения токсинов через желудочно-кишечный тракт необходимо потребление достаточного количества клетчатки и пектина с овощами и фруктами1.
На сегодняшний день сохранение профессионального здоровья и долголетия за счет прогрессивных технологий, снижения профзабо-леваемости и травматизма признано одной из главных задач общества, важнейшей функцией и основой социальной политики государства [7].
Одним из наиболее важных показателей условий труда и качества здоровья работающего населения является уровень профессиональных заболеваний. В современной России, несомненно, имеются объективные факторы формирования профессиональных заболеваний - это, например, наличие достаточно большого количества рабочих мест с неудовлетворительными условиями труда, в том числе с повышенной интенсивностью вредных производственных факторов, а также значительная группа рабочих мест в пределах классов условий труда 3.3-3.4 (Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда»), т. е. рабочие места, которые характеризуются вероятностным развитием профессиональных болезней легкой, средней и тяжелой формы с потерей профессиональной трудоспособности и значительным ростом хронических профессионально обусловленных патологий.
Анализ причин заболеваемости в России показал, что до 44,0 % заболеваний прямо или косвенно связаны с неудовлетворительными условиями труда.
По данным Федеральной службы государственной статистики, продолжает расти удельный вес работников, занятых трудом в условиях, которые не соответствуют санитарно-гигиеническим нормам. На конец 2020 г. их доля достигла 46,7 % от общего числа работающих (в 2019 г. -33,5 %; в 2018 г. - 31,7 %; в 2017 г. - 29,1 %). Напри-
1 Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации от 5 августа 2003 г. № 330 «О мерах по совершенствованию лечебного питания в лечебно-профилактических учреждениях Российской Федерации» (с изм. на 24 ноября 2016 г.). Приложение № 4 «Инструкция по организации лечебного питания в лечебно-профилактических учреждениях». URL: https://docs.cntd.ru/document/901871304?marker= 7DK0KA.
мер, у работников, занятых производством красителей и продуктов органического синтеза на основе амино- и нитросоединений бензола, наблюдается поражение слизистых оболочек дыхательных путей, органов центральной и периферической нервной системы, органов зрения, кожи. Эти вещества также оказывают токсическое влияние на кровь, что приводит к гипоксии.
При переработке фосфора и мышьяка выделяются пары химических веществ (фосфин, фосфорный ангидрид, трёх- и пятивалентный мышьяк). Основным вредным фактором является повышенная концентрация этих веществ в воздухе рабочей зоны при различных технологических операциях (слив шлака, конденсация, нейтрализация и т. д.).
Мышьяк и его соединения проникают в организм человека перорально или ингаляционным путем, а также могут абсорбироваться через кожные покровы. Попав в организм, мышьяк связывается с белковой частью молекулы гемоглобина и током крови разносится по всем тканям и органам. Мышьяк накапливается в клетках нервной системы, легких, сердца, селезенки, почек и печени, вызывая нарушение протекающих биохимических реакций и клеточного дыхания. Такой тип интоксикации чаще всего диагностируется у работников химической, меховой и кожевенной промышленности, а также у людей, занятых в сельском хозяйстве. Первая помощь -снижение интоксикации. Далее назначают аминокислоты аргинин и бетаин, которые участвуют в синтезе белков и являются «строительным материалом», улучшая поступление крови в орган, уменьшая жировые отложения. Для снижения риска развития гепатита и цирроза печени рекомендуются липотропные диеты и употребление специализированных продуктов с антихолесте-ринемическими свойствами.
В настоящее время свинец называют основной причиной промышленных отравлений. Его воздействию подвергаются рабочие, добывающие свинцовую руду, занятые на свинцово-пла-вильных заводах, при производстве аккумуляторов, при изготовлении хрустального стекла и керамических изделий, этилированного бензина, свинцовых красок и др. Соединения свинца поступают в организм человека ингаляционно, через желудочно-кишечный тракт и кожные покровы. Через органы дыхания свинец наиболее часто поступает в виде пыли, аэрозолей и паров (всасывается 10,0-30,0 %);в желудочно-кишечный тракт он поступает при несоблюдении работником правил личной гигиены (всасывается 5,0-10,0 %). Свинец обладает кумулятивными свойствами. Поглощенный свинец содержится в крови и других жидкостях организма, накапли-
вается в костях в виде нерастворимых трехосновных фосфатов. К факторам, способствующим мобилизации свинца, относятся повышенная кислотность, недостаток кальция в пище, злоупотребление спиртными напитками. Нормальное функционирование организма, рациональная диета препятствуют отравлению свинцом. Выделение свинца из организма происходит через пищеварительный тракт и почки, причем повышенное его содержание в моче (более 0,05 мг/л) служит одним из показателей отравления.
Особого внимания требует сероуглерод, используемый в вискозной промышленности в качестве растворителя, в сельском хозяйстве - для борьбы с вредителями, а также содержащийся в технических нефтепродуктах и выделяющийся при синтезе четыреххлористого углерода. Сероуглерод проникает в организм человека через органы дыхания и кожу, выделяется в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом и продуктами жизнедеятельности; в организме длительно задерживается в жировой и нервной ткани. Может вызывать острые, подострые и хронические интоксикации с преимущественным поражением нервной системы. В качестве профилактических мер рекомендуются обязательный инструктаж работающих, медосмотры, герметизация оборудования, механизация трудовых процессов при работе с химическими веществами, а также рациональные диеты и лечебно-профилактическое питание.
Таким образом, вид и объем рекомендуемого рациона лечебно-профилактического питания зависят от характера повреждающих факторов, длительности контакта и условий производственной среды. Использование специальных рационов должно быть направлено на уменьшение влияния этих факторов с целью предупреждения профессиональных заболеваний [8].
Актуальность
Одно из важных направлений развития отечественной пищевой промышленности - создание продуктов питания, обогащенных необходимы-
ми нутриентами с целью улучшения здоровья трудящихся.
Изучение показателей качества и безопасности новых видов пищевой продукции является актуальной задачей при разработке рационов питания и дополнений к ним.
Технической задачей, на решение которой направлено создание новых рецептур зерновых продуктов, является создание пищевых продуктов, способных тормозить процессы интоксикации организма токсичными химическими соединениями (например, при их наличии в воздухе рабочей зоны в условиях производства красителей и продуктов органического синтеза), активно оказывать нейтрализующее действие и очищать организм.
Технический результат заключается в предотвращении тяжелых форм отравлений, снижении канцерогенного действия тяжелых металлов с последующим подавлением процессов гипоксии, в повышении эффектов, нейтрализующих и очищающих организм от вредных соединений за счет оптимального соотношения липотроп-ных и антихолестеринемических веществ.
Цель исследования - разработка рецептуры злаковых продуктов и оценка их качества и безопасности для использования в рационах лиц, занятых на производстве с вредными условиями труда.
Для достижения поставленной цели были сформулированы задачи:
• определить пищевую ценность образцов;
• установить аминокислотный состав и антиок-сидантную активность образцов;
• определить содержание пищевых волокон и витамина С;
• оценить санитарно-химическими и микробиологическими методами анализа показатели безопасности.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования послужили злаковые продукты, имеющие специальные обозначения (табл. 2).
Таблица 2. Объекты исследования Table 2. Research Objects
Обозначение 1 Назначение Разработанный документ
Образец 1 Злаковый батончик для питания работающих с амино-и нитросоединениями бензола Патент РФ № 2712697 СТО 49612599-001-2020
Образец 2 Злаковый батончик для питания работающих с вредными соединениями мышьяка и фосфора Патент РФ № 2706159, ТУ.10.61.33-009-23333135-2020
Образец 3 Злаковый батончик для питания работающих с соединениями свинца Патент РФ № 2706192, ТУ 10.61.33-001-112205-2021
Образец 4 Зерновой продукт для питания работающих с сероуглеродом Патент РФ № 2750121, ТУ 10.61.33-015-108111-2021
Предприятия-производители продукции:
• АО «Данон-Россия», филиал «Чеховский» (Московская обл., пос. Любучаны);
• АО «Булочно-кондитерский комбинат» (г. Казань);
• ООО «Атнинская пекарня» (Атнинский р-он, Татарстан);
• ООО «Кухня Сити» (г. Казань).
Изучен биохимический состав образцов; представлены результаты санитарно-химических и микробиологических испытаний. Исследуемые образцы, представляющие собой готовый к употреблению пищевой продукт, упакованы в виде отдельных изделий массой 0,03 кг. Рецептурный состав каждого образца представлен в табл. 3.
Таблица 3. Рецептурный состав образцов, на 100 кг готового продукта Table 3. Recipes Composition of Samples, per 100 kg of Finished Product
Ингредиент Масса, кг Ингредиент Масса, кг
Образец 1 Образец 2
Отруби овсяные 10,0 Отруби овсяные 10,0
Клетчатка пшеничная 6,0 Клетчатка пшеничная 7,0
Амарантовая мука 6,0 Кукурузная мука 5,0
Нутовая мука 6,0 Полбяная мука 4,0
Черный тмин 3,0 Люцерна молотая 3,0
Кардамон 3,0 Плоды кориандра 2,0
Корень лопуха 5,5 Сельдерей корневой 7,0
Спирулина 5,0 Морковь 6,0
Бразильский орех 7,5 Брокколи 8,0
Корень пастернака 7,5 Артишок 7,0
Стручковая фасоль 7,0 Лук репчатый 6,0
Сушеный базилик 5,0 Сассапариль 10,0
Стевия 2,5 Укроп 5,0
Портулак 6,0 Голубика 5,0
Редис 6,0 Крыжовник 4,0
Брусника 8,0 Ежевика 5,0
Масло кунжутное 6,0 Арахисовое масло 6,0
Образец 3 Образец 4
Отруби овсяные 15,0 Отруби овсяные 16,0
Клетчатка пшеничная 9,0 Клетчатка пшеничная 8,0
Мука расторопши 8,0 Ламинарии слоевища 4,0
Петрушка свежая 4,0 Семена подсолнуха 4,0
Семена белого льна 5,0 Маш молотый 4,0
Плоды фенхеля 4,5 Лимонная цедра 2,0
Кедровые ядра 4,0 Корень дягиля 4,0
Ячменная мука 8,0 Кунжут 6,0
Батат 4,5 Горох 5,0
Тёрн 6,0 Жимолость 5,5
Хлорелла 6,5 Кумкват 3,0
Авокадо 4,5 Кольраби 6,0
Майоран 3,0 Бадьян 1,0
Тыква 5,0 Черника 9,0
Морошка 5,0 Грейпфрут 9,0
Малина 4,0 Баклажан 7,0
Соевое масло 4,0 Кукурузное масло 6,5
Энергетическую ценность готовых злаковых продуктов рассчитывали с помощью таблиц «Химический состав пищевых продуктов» [9] и Методических указаний по гигиеническому контролю за питанием в организованных коллективах1 по формуле (1):
Х = 4 х (Б - БО + 9 х (Ж - Жх) + 4 х (У - Ух), (1)
где Х - энергетическая ценность, ккал; Б, Ж, У -количество соответственно белков, жиров и углеводов, г; Бх, Жх, У1 - потери белков, жиров и углеводов в процессе кулинарной обработки, г; 4, 9, 5 - коэффициенты энергетической ценности соответственно белков, жиров и углеводов, ккал.
Аминокислотный состав образцов определяли спектрофотометрическим методом по спектральным характеристикам продуктов нингидриновой реакции [10]. Исследовались экстракты образцов с 0,2 %-м водным раствором нингидрина после его нагревания при температуре 100 °С в течение 15 мин в видимой области спектра. Содержание конкретной аминокислоты 1 определялось через сумму всех аминокислот в образцах по формуле (2):
Z =
DxXm0X (100 - w) X 100 1 D0XmxX 100
(2)
где Бх - оптическая плотность продукта реакции исследуемых образцов с 0,2 %-м водным раствором нингидрина; О0 - оптическая плотность продукта реакции стандартного образца аминокислоты с 0,2 %-м водным раствором нингидрина; т0 - средняя масса навески стандартного образца аминокислоты, г; тх - средняя масса навески, г; w - остаточная влажность исследуемого сырья.
Антиоксидантную активность (АА) определяли феррицианидным методом и выражали относительно 0,01 %-го раствора аскорбиновой кислоты; вычисляли по формуле (3), %:
АА
= (°э-Рэ \
х 100.
(3)
где ОЭ - оптическая плотность исследуемого образца; 0АК - оптическая плотность 0,01 %-ной аскорбиновой кислоты;^* - оптическая плотность контроля (без феррицианида калия).
Метод основан на способности антиоксидан-тов восстанавливать ионы Fe+3 до ионов Fe+2, при этом ионы Fe+2 образуют окрашенный комплекс с феррицианидом калия. Оптическую плотность реакционной смеси измеряли на спектрофотометре при 700 нм. Для определения антиокси-дантной активности использовали экстракты, приготовленные из подсушенной навески образ-
1МУ 4287-86. Методические указания по гигиеническому
контролю за питанием в организованных коллективах.
цов с последующим измельчением. В качестве экстрагента применялась дистиллированная вода [11; 12; 13].
Пищевые волокна определяли ферментатив-но-гравиметрическим методом согласно ГОСТ Р 54014-2010. Метод основан на ферментативном гидролизе крахмальных и некрахмальных соединений с помощью амилазы, протеазы и амилоглюкозидазы до моно-, ди-, олигосахари-дов и пептидов. Пищевые волокна осаждали с помощью этилового спирта, высушивали и определяли гравиметрическим методом. Общую массовую долю пищевых волокон выражали процентах. Общую массовую долю пищевых волокон Ш, %, от массы обезжиренного сухого вещества вычисляли по формуле (4):
W--
9i+9i\ 1 ml - - *m2
V 100 / J
m1
х 100,
(4)
где тх - масса навески сухой обезжиренной пробы, г;т2 - масса осадка, г; дх - массовая доля белка в осадке, %; д2 - массовая доля золы в осадке, %.
Определение массовой доли аскорбиновой кислоты осуществлялось титриметрическим методом по методике, указанной в ГОСТ 24556-89. Метод основан на ее экстрагировании раствором кислоты (соляной, метафосфорной или смесью уксусной и метафосфорной) с последующим потенциометрическим титрованием раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до установления светло-розовой окраски. Массовую долю аскорбиновой кислоты (О) вычисляли по формуле (5), %:
- тО-тщ км
D
V4m
(5)
где - объем раствора 2,6-дихлорфенолиндо-фенолята натрия, израсходованный на титрование экстракта пробы, см3; У2 - объем раствора 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия, израсходованный на контрольное испытание, см3; Т - титр раствора 2,6-дихлорфенолиндофеноля-та натрия; У3 - объем экстракта, полученный при экстрагировании витамина С из навески продукта, см3; У4 - объем экстракта, используемый для титрования, см3; т - масса навески продукта, г.
Процесс приготовления злаковых продуктов заключался в следующем. В приготовленную из традиционных сухих (зерновых) компонентов смесь добавляли измельченные пряные травы и специи. Ингредиенты тщательно перемешивали до равномерного распределения в злаковой смеси. Далее готовили овощное пюре путем измельчения блендером до пюреобразного состояния всех ингредиентов, предварительно нарезанных
на мелкие кубики. Корнеплоды измельчали на мелкой терке. Готовили ягодное пюре способом пробивания блендером до однородной консистенции. После этого овощное пюре соединяли со злаковой смесью и тщательно перемешивали до однородной массы, а затем вносили ягодную смесь. Добавляли масло; полученную массу перемешивали в течение 5-7 мин при средней температуре 32-35 °С. Полученная масса после замеса отлеживалась 25 мин, затем ее равномерно выкладывали слоем толщиной 9-10 мм в форму. Выпекание проводилось в жарочном шкафу при температуре 180-190 °С в течение 20-25 мин до золотистого цвета. Выпеченный продукт остужали, извлекали из формы и нарезали на удлиненные брусочки массой 30 г (рис. 1).
На первом этапе работы была определена энергетическая ценность образцов. Информация о пищевой и энергетической ценности 100 г продукта (расчетные значения) представлена в табл. 4.
Установлено, что наибольшей энергетической ценностью обладают образцы 1 и 3, а наименьшей - образец 4. Полученные результаты дают возможность вносить изменения в имеющиеся рационы питания с целью повышения общей калорийности в пределах требуемых значений, (особенно, когда в питании наблюдается дефицит нутриентов).
Далее, в табл. 5 представлены данные о содержании пищевых волокон и витамина С.
Согласно «Нормам физиологической потребности в пищевых веществах» взрослому человеку необходимо получать 20 г/сут пищевых волокон и 90 мг/сут витамина С (уточненная физиологическая потребность)1. Судя по полученным данным, употребление 100 г злаковых
1 МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: метод. рекомендации. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнад-зора, 2009. 36 с.
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Рис. 1. Внешний вид образцов злаковых продуктов Fig. 1. Samples Appearance of Cereal Products
Образец 4
Таблица 4. Пищевая и энергетическая ценность злаковых продуктов (в 100 г) Table 4. Nutritional and Energy Value of Cereal Products (in 100 g)
Образцы Белки, г Жиры, г Углеводы, г Энергетическая ценность
ккал кДж
Образец 1 10,47 12,25 21,21 216, 00 903,0
Образец 2 5,40 7,62 17,03 145,9 0 610,0
Образец 3 12,65 13,41 21,40 234,10 979,5
Образец 4 2,92 4,06 5,55 71,97 302,0
Таблица 5. Содержание пищевых веществ в образцах злаковых продуктов Table 5. Nutrients Content in Cereal Products Samples
Показатель Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4
Пищевые волокна, г/100 г 7,5 8,4 7,2 9,3
Витамин С, мг/100 г 28,3 30,2 24,5 36,5
Для всех образцов характерно максимальное содержание фенилаланина, изолейцина и тирозина; при этом максимальное количество аминокислот характерно для образцов 2 и 3.
На завершающем этапе исследований были определены санитарно-химические и микробиологические показатели разработанных злаковых продуктов. Согласно полученным данным все исследованные образцы соответствуют требованиям нормативной документации (СанПиН 2.3.2.1078-01, ГОСТ 33536-2012, ГОСТ 317472012, ГОСТ 10444.12-2013, ГОСТ 31659-2012, МУК 4.2.3262-2015, МУК 2.6.1.1194-2003, МУ 2142-80, МУ 1541-76, ГОСТ 34140-2017); их величины не превышают допустимых уровней по токсичным элементам (свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, пестициды, микотоксины и радионуклиды (137Cs, 90Sr). В образцах не обнаружены бактерии группы кишечных палочек (колиформы) в 1,0 г и патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы (бактерии рода Salmonella), в 25 г. Плесени, КМАФАнМ и дрожжи не превышают установленных нормативных значений. Из полученных данных следует, что образцы злаковых продуктов не несут опасности при употреблении в качестве
Таблица 6. Аминокислотный состав экстрактов образцов, мг/100 г Table 6. Amino Acid Composition of Sample Extracts, mg/100 g
Аминокислота Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4
Алании 148 142 152 136
Аргинин 128 182 152 116
Аспарагин 214 153 224 116
Аспарагиновая кислота 111 82 191 75
Валин 192 146 255 138
Гистидин 145 124 154 120
Глицин 430 360 421 210
Глутамин 243 178 347 126
Глутаминовая кислота 155 145 175 134
Лейцин 221 212 236 214
Лизин 383 265 433 373
Метионин 281 225 242 182
Серин 345 312 512 295
Треонин 587 384 601 355
Тирозин 515 476 564 447
Триптофан 115 94 129 62
Цистеин 377 337 419 308
Фенилаланин 678 563 690 523
Изолейцин 570 481 595 475
Пролин 398 370 415 353
продуктов удовлетворяет суточную потребность организма в пищевых волокнах на 36-46,5 %, а по витамину С - на 27,2-40,6 %.
Далее определяли аминокислотный состав (табл. 6) и антиоксидантную активность образцов (рис. 2).
45,0
Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4
Рис. 2. Антиоксидантная активность экстрактов образцов относительно 0,01 %-го раствора аскорбиновой кислоты Fig. 2. Antioxidant Activity of Sample Extracts Relative to 0.01% Ascorbic Acid Solution
пищевого продукта; они соответствуют требованиям ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Заключение
Научно обоснован рецептурный состав злаковых продуктов; рассчитана их пищевая ценность; определено содержание в них аминокислот и аскорбиновой кислоты; рассчитана антиокси-дантная активность. По результатам проведенной работы получены четыре патента РФ:
• RU2712697C1 «Злаковый батончик для питания работающих с амино- и нитросоединениями бензола»;
• RU2706159C1 «Злаковый батончик для питания работающих с вредными соединениями мышьяка и фосфора»;
• RU2706192C1 «Злаковый батончик для питания работающих с соединениями свинца»;
• RU2750121C1 «Зерновой продукт для питания работающих с сероуглеродом».
Кроме того, получена декларация качества, регистрационный номер ЕАЭС - № RU Д^и. РА01.В.67168/21 от 14 мая 2021 г.
Разработанные злаковые продукты отвечают требованиям качества и безопасности и могут быть рекомендованы как дополнение к рационам питания лиц, работающих в опасных и (или) особо вредных условиях труда.
Выводы документально подтверждены в испытательной лаборатории пищевой продукции и продовольственного сырья ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний Республики Татарстан», в лаборатории АО «Булочно-кондитерский комбинат» и в испытательном лабораторном центре ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Республики Татарстан».
Библиографический список
1. Валеева Э.Т., Галимова Р.Р., Бакиров А.Б., Терегулова З.С., Дис-танова А.А., Урманцева Ф.А. Лечебно-профилактическое питание в комплексной терапии профессиональных заболеваний в условиях санаторно-курортного лечения // Медицина труда и экология человека. 2019. № 1 (17). С. 55-62. DOI: https://doi. org/10.24411/2411-3794-2019-10009.
2. Пилат Т.Л., Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., Волкова Л.Ю., Овсянникова М.В., Коляскина М.М., Боловин Д.В. Государственный надзор и контроль за обеспечением работников, занятых во вредных и (или) опасных условиях труда, лечебно-профилактическим питанием: метод. пособие. 2011. 48 с. URL: https://vitapro. ru/specialists/metodicheskie-rekomendatsii-i-zakonodatelnoe-геди1^аше/Государственный_надзор_и_контроль^1\
3. Штрыкова Е.В., Федосеева Ю.В., Кузнецов А.Б., Смирнов А.Е. Рабочее меню. Лечебно-профилактическое питание и молоко // Безопасность и охрана труда. 2014. № 3 (60). С. 42-48.
4. Savelyeva, E.V.;Zinurova, E.E.;Mingaleeva, Z.S.; Maslov, A.V.; Starovoitova, O.V.; Borisova, S.V.; Reshetnik, O.A. The Study of the Possibility of using the Additive of Plant Origin for Improvement the Quality of Yeast and Wheat Bread. Journal of Environmental Tratment Techniques. 2019. Vol. 7. Iss. NSpecial. Pp. 1036-1040. URL: https://dspace.kpfu.ru/xmlui/handle/net/156800.
5. Muraveva, E.V.; Sibgatulina, D.Sh.;Chabanova, A.A. Reducing environmental risks during the operation of water development facilities using optronic monitoring equipment. Journal Quality and life. 2016. Vol. 3. Pp. 76-79.
6. Сыровая А.О., Шаповал Л.Г., Макаров В.А., Петюнина В.Н., Гра-бовецкая Е.Р., Андреева С.В., Наконечная С.А., Бачинский Р.О., Лукьянова Л.В., Козуб С.Н., Левашова О.Л. Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов: в 2 т. Т. 2. Харьков: Щедра садиба плюс, 2015. 268 с. ISBN 978-617-7188-68-0.
Bibliography
1. Valeeva, E'.T.; Galimova, R.R.; Bakirov, A.B.; Teregulova, Z.S.; Dis-tanova, A.A.; Urmanceva, F.A. Lechebno-Profilakticheskoe Pitanie v Kompleksnoj Terapii Professional'nyx Zabolevanij v Usloviyax Sana-torno-Kurortnogo Lecheniya [Therapeutic and Preventive Nutrition in the Complex Therapy of Occupational Diseases in the Sanatorium Treatment Conditions]. Medicina Truda i E'kologiya Cheloveka. 2019. No. 1 (17). Pp. 55-62. DOI: https://doi.org/10.24411/2411-3794-2019-10009.
2. Pilat, T.L.; Kuz'mina, L.P.;Izmerova, N.I.; Volkova, L.Yu.; Ovsyan-nikova, M.V.; Kolyaskina, M.M.; Bolovin, D.V. Gosudarstvennyj Na-dzor i Kontrol' za Obespecheniem Rabotnikov, Zanyatyx vo Vrednyx
i (ili) Opasnyx Usloviyax Truda, Lechebno-Profilakticheskim Pitani-em [State Supervision and Control over the Provision of Workers Employed in Harmful and (or) Dangerous Working Conditions with Therapeutic and Preventive Nutrition]: Metod. Posobie. 2011. 48 p. URL: https://vitapro.ru/specialists/metodicheskie-rekomendatsii-i-zakonodatelnoe-regulirovanie/Gosudarstvennyj_nadzor_i_kontrol'. pdf.
3. Shtrykova, E.V.; Fedoseeva, Yu.V.; Kuznecov, A.B.; Smirnov, A.E. Rabochee Menyu. Lechebno-Profilakticheskoe Pitanie i Moloko [Working Menu. Therapeutic and Preventive Nutrition and Milk]. Bezopasnost' i Oxrana Truda. 2014. No. 3 (60). Pp. 42-48.
4. Savelyeva, E.V.; Zinurova, E.E.; Mingaleeva, Z.S.;Maslov, A.V.; Starovoitova, O.V.; Borisova, S.V.; Reshetnik, O.A. The Study of the Possibility of using the Additive of Plant Origin for Improvement the Quality of Yeast and Wheat Bread. Journal of Environmental Tratment Techniques. 2019. Vol. 7. Iss. NSpecial. Pp. 1036-1040. URL: https://dspace.kpfu.ru/xmlui/handle/net/156800.
5. Muraveva, E.V.; Sibgatulina, D.Sh.; Chabanova, A.A. Reducing Environmental Risks during the Operation of Water Development Facilities Using Optronic Monitoring Equipment. Journal Quality and Life. 2016. Vol. 3. Pp. 76-79.
7. Фатыхова Л.Х., Шарафутдинова Г.М. Профессиональные заболевания на нефтеперерабатывающем заводе // Булатовские чтения. 2019. № 2. С. 207-209.
8. Абакумова Ю.В. Новая технология лечебно-профилактического питания работающих во вредных и особо вредных условиях труда как часть комплексной профилактики вредного воздействия производственной среды // Вестник медицинского института РЕАВИЗ: реабилитация, врач и здоровье. 2013. № 1 (9). С. 33-43.
9. Скурихина И.М., Тутельян В.А. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник. М.: ДеЛи принт, 2002. 236 с. ISBN 5-94343-028-8.
10. Симонян А.В., Саламатов А.А., Покровская Ю.С., Аванесян А.А. Использование нингидриновой реакции для количественного определения а-аминокислот в различных объектах: метод. рекомендации. Волгоград, 2007. 106 с.
11. Lertittikul, W.; Benjakul, S.; Tanaka, M. Characteristics and An-tioxidative Activity of Maillard Reaction Products from a Porcine Plasma Protein-Glucose Model System as Influenced by pH. 2007. Vol. 100. Iss. 2. Pp. 669-677. D0I:https://doi.org/10.1016/j.food-chem.2005.09.085.
12. Koenig, R.T.; Dickman, J.R.; Wise, M.L.; Ji, L.L. Avenanthramides Are Bioavailable and Accumulate in Hepatic, Cardiac, and Skeletal Muscle Tissue Following Oral Gavage in Rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2011. Vol. 59. Iss. 12. Pp. 6438-6443. DOI: https://doi.org/10.1021/jf2002427.
13. Osakabe, N.; Yasuda, A.; Natsume, M.; Takizawa, T.; Terao, J.; Kondo, K. Catechins and Their Oligomers Linked by C4 --> C8 Bonds Are Major Cacao Polyphenols and Protect Low-Density Lipoprotein from Oxidation In Vitro. Experimental Biology and Medicine. 2002. Vol. 227. Iss. 1. Pp. 51-56. DOI: https://doi.org/10.1177/153537020222700109.
6. Syrovaya, A.O.;Shapoval, L.G.;Makarov, V.A.; Petyunina, V.N.; Graboveckaya, E.R.; Andreeva, S.V.; Nakonechnaya, S.A.; Bachinskij, R.O.; Luk'yanova, L.V.; Kozub, S.N.; Levashova, O.L. Aminokisloty Glazami Ximikov, Farmacevtov, Biologov [Amino Acids through the Chemists, Pharmacists, Biologists Eyes]: v 2 T. T. 2. Xar'kov: Shhedra Sadiba Plyus. 2015. 268 p. ISBN 978-617-7188-68-0.
7. Fatyxova, L.X.; Sharafutdinova, G.M. Professional'nye Zabolevaniya na Neftepererabatyvayushhem Zavode [Occupational Diseases at an Oil Refinery] Bulatovskie Chteniya. 2019. No. 2. Pp. 207-209.
8. Abakumova, Yu.V. Novaya Texnologiya Lechebno-Profilaktichesko-go Pitaniya Rabotayushhix vo Vrednyx i Osobo Vrednyx Usloviyax Truda kak Chast' Kompleksnoj Profilaktiki Vrednogo Vozdejstviya Proizvodstvennoj Sredy [New Technology of Therapeutic and Preventive Nutrition of Workers in Harmful and Especially Harmful Working Conditions as Part of the Comprehensive Prevention of Harmful Effects of the Industrial Environment]. Vestnik Medicinsko-go Instituta REAVIZ: Reabilitaciya, Vrach i Zdorov'e. 2013. No. 1 (9). Pp. 33-43.
9. Skurixina, I.M.; Tutel'yan, V.A. Ximicheskij Sostav Rossijskix Pish-hevyx Produktov [Chemical Composition of Russian Food Products]: Spravochnik. M.: DeLi Print. 2002. 236 p. ISBN 5-94343-028-8.
10. Simonyan, A.V.;Salamatov, A.A.;Pokrovskaya, Yu.S.;Avanesyan, A.A. Ispol'zovanie Ningidrinovoj Reakcii dlya Kolichestvennogo Opredeleniya a-Aminokislot v Razlichnyx Ob"ektax [Ninhydrin Reaction Use for the Quantitative Determination of a-Amino Acids in Various Objects]: Metod. Rekomendacii. Volgograd. 2007. 106 p.
11. Lertittikul, W.; Benjakul, S.; Tanaka, M. Characteristics and An-tioxidative Activity of Maillard Reaction Products from a Porcine Plasma Protein-Glucose Model System as Influenced by pH. 2007. Vol. 100. Iss. 2. Pp. 669-677. DOI:https://doi.org/10.1016/j.food-chem.2005.09.085.
12. Koenig, R.T.; Dickman, J.R.; Wise, M.L.; Ji, L.L. Avenanthramides Are Bioavailable and Accumulate in Hepatic, Cardiac, and Skeletal Muscle Tissue Following Oral Gavage in Rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2011. Vol. 59. Iss. 12. Pp. 6438-6443. DOI: https://doi.org/10.1021/jf2002427.
13. Osakabe, N.; Yasuda, A.; Natsume, M.; Takizawa, T.; Terao, J.; Kondo, K. Catechins and Their Oligomers Linked by C4 --> C8 Bonds Are Major Cacao Polyphenols and Protect Low-Density Lipoprotein from Oxidation In Vitro. Experimental Biology and Medicine. 2002. Vol. 227. Iss. 1. Pp. 51-56. DOI: https://doi.org/10.1177/153537020222700109.
Информация об авторах / Information about Authors
Гумеров
Тимофей Юрьевич
Gumerov, Timofey Yurievich
Тел./Phone: +7 (843) 231-43-54 E-mail: tt-timofei@mail.ru
Кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры технологии пищевых производств
Казанский национальный исследовательский технологический университет 420015, Российская Федерация, г. Казань, ул. Толстого, 8/31
Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Food
Production Technology Department
Kazan National Research Technological University
420015, Russian Federation, Kazan, Totstogo St., 8/31
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2170-1039
Мингалеева Замира Шамиловна
Mingaleeva, Zamira Shamilovna
Тел./Phone: +7 (843)231-95-83 E-mail: mingaleeva06@mail.ru
Доктор технических наук, доцент. профессор кафедры технологии пищевых производств
Казанский национальный исследовательский технологический университет 420015, Российская Федерация, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68
Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Food Production Technology Department
Kazan National Research Technological University 420015, Russian Federation, Kazan, Karl Marx St., 68
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3076-9104
Решетник Ольга Алексеевна
Reshetnik, Olga Alekseevna
Тел./Phone: +7 (843)231-95-83 E-mail: roa.olga@mail.ru
Доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии пищевых производств
Казанский национальный исследовательский технологический университет 420015, Российская Федерация, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68
Doctor of Chemical Sciences, Professor, Head of the Food Production Technology Department Kazan National Research Technological University 420015, Russian Federation, Kazan, Karl Marx St., 68
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5322-0769
