Содержание к диссертации
Введение 7
Глава 1. Научные и практические предпосылки создания
поликомпонентных продуктов питания с задаваемой
структурой и комплексом показателей пищевой
адекватности 14
Научные направления в питании 14
Биохимические и медико-биологические аспекты 25 поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности
Краткая характеристика функционально- 35 метаболических ингредиентов, перспективных для производства поликомпонентных продуктов питания нового поколения
Me дико-биологические аспекты пищевой 39 комбинаторики и формализованные методы оценки пищевой ценности продуктов питания
Глава 2. Методологический подход к выполнению 49
исследований. Объекты и методы исследований
Методологический подход и схема проведения 49 исследований
Объекты и методы исследований 49
Глава 3. Системный анализ перспективных видов рыбного 62
сырья с позиции требований к поликомпонентным продуктам питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности
Ресурсное обеспечение рыбным сырье производства 62 поликомпонентных продуктов питания
Пищевая безопасность исследуемых видов рыбного 68 сырья
Пищевая ценность исследуемых видов рыбного сырья 71
Оценка аллергенности рыбного сырья 11 і
Технологическая адекватность рыбного сырья 114
Глава 4. Научные основы создания поликомпонентных 119
продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности на основе рыбного сырья
Разработка научных основ технологии формованных 120 поликомпонентных продуктов
Разработка методологии создания новых видов 150 поликомпонентных консервов детского питания с использованием рыбного сырья
4.2.1. Разработка медико-биологических требований к 156 поликомпонентным консервам для детского питания
4.2.2. Компьютерное проектирование и оптимизация 167 рецептур поликомпонентных консервов детского питания
4.3. Разработка научных основ технологии эмульсионных 198 продуктов на основе икорного сырья
4.3.L Изучение коллоидно-химических и реологических 202 свойств икорного компонента
Изучение поверхностного натяжения икорного 207 компонента на различных границах раздела
Влияние соотношения компонентов в эмульсии на ее 209 структурно-механические свойства
Влияние свойств исходного сырья на структурно- 218 механические показатели икорных масел
Глава 5. Технология поли компонентных продуктов 229 питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности на основе рыбного сырья
5.1. Технология обработки сырья на промысле 229
Изучение качества ставриды в зависимости от вида 230 разделки
Технология пищевого фарша из ставриды 235
Технология переработки мезопелагических рыб на 243
промысле
Технология формованных поликомпонентных 259 продуктов питания на основе рыбных фаршей
Технология поликомпонентных консервов для питания 266 детей раннего возраста
с з і Описание технологического процесса изготовления 266 поликомпонентных консервов для питания детей раннего возраста
Разработка режимов стерилизации консервов детского 275 питания
Контроль качества поликомпонентных консервов для 283 питания детей раннего возраста
5.4. Технология эмульсионных продуктов на основе 289
рыбной икры
Глава 6. Анализ нутриентной и метаболической 293 адекватности разработанных видов пол и компонентных продуктов питания
Пищевая ценность формованных поликомпонентных 293 продуктов питания
Консервы для питания детей раннего возраста 300
Химический состав и энергетическая ценность 300 консервов
Биологическая ценность и переваримость консервов 302
Исследование дисперсности поликомпонентных 306 консервов детского питания
Изучение реологических свойств поликомпонентных 315 консервов детского питания
Оценка аллергенности новых видов консервов детского 329 питания
Результаты клинической апробации новых видов 332 консервов детского питания
6.7. Пищевая ценность эмульсионных продуктов питания 335 на основе рыбной икры
Выводы 339
Список использованной литературы 343
Приложение 385
Введение к работе
Актуальность работы. Мониторинг состояния питания населения России указывает на постоянно растущую белково-калорийную недостаточность, дефицит животных белков, витаминов, макро- и микроэлементов. Именно с таким дефицитом питания в большей степени связано существенное снижение показателей здоровья детского и взрослого населения России; высокая заболеваемость, хронизация болезней, смертность. Однако здоровье может ухудшаться не только вследствие недостаточности питания, но и в результате его избыточности. Нерациональное потребление белка и других эссенциальных пищевых веществ привело к широкому распространению так называемых болезней цивилизации: сердечно-сосудистых, онкологических, алиментарных анемий, гипертонии, сахарного диабета, ожирения и т.д. Все это обусловило прогрессирующее старение наций при незначительном увеличении продолжительности жизни.
В связи с изложенным, приоритетным направлением является создание пищевых продуктов с адекватным физиологическим нуждам потребителя набором эссенциальных макро-, микропитательных веществ, необходимых минорных непищевых компонентов пищи и придание сбалансированным пищевым смесям задаваемых структурных форм.
Многие аспекты - методологические, физико-химические, медико-биологические, а также научные основы в области проектирования, оценки качества и обоснования технологии продуктов питания с задаваемыми свойствами - изложены в работах А.А.Покровского, М.Н.Волгарева, В.А.Тутельяна, И.Я.Коня, И.А.Рогова, Н.Н.Липатова, А.Б.Лисицына, А.В.Устиновой, Г.И.Касьянова, С.А.Артюховой, Н.И.Рехиной, Т.М.Сафроновой, Л.Т.Серпуниной, М.П.Андреева, Н.С.Князевой, A, T.Diplock, A. Wollen.
Вместе с тем исследования, связанные с принципами моделирования продуктов с заранее задаваемыми показателями пищевой
ценности и специальных свойств на основе рыбного сырья, повышением степени адекватности состава и структуры пищевых продуктов за счет их поликомпонентности, обоснованием влияния различных технологических факторов на комплекс показателей, совокупно характеризующих качество создаваемых изделий, а также вопросы, относящиеся к практическим аспектам реализации этих методов в частных технологиях поликомпонентных продуктов питания на основе рыбного сырья, являются недостаточно изученными и нуждаются в дальнейшем развитии и конкретизации.
Все это дает основание полагать, что научные и практические исследования, послужившие основой настоящей диссертационной работы, проведенные в соответствии с КЦП «Криль», КЦП «Пелагиаль», Президентской программой «Дети России» (подпрограмма «Развитие индустрии детского питания»), Отраслевым планом «Научно-технического обеспечения развития рыбного хозяйства России», тематическими планами научно-исследовательских работ ВНИРО, по созданию современных технологий поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности являются актуальными, а их результаты вносят реальный вклад в решение задач, поставленных в рамках научного обеспечения и практической реализации «Концепции государственной политики е области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 г.».
Цель и задачи исследований. Целью настоящей диссертации являлось обоснование технологии поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности на основе рыбного сырья. Для достижения этой цели решались следующие основные задачи:
осуществить системный анализ ресурсного обеспечения, качественных и количественных показателей состава рыбного сырья с позиции требований к поликомпонентным продуктам питания с
задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности;
разработать научные основы технологии формованных поликомпонентных продуктов;
разработать методологию создания новых видов поликомпонентных продуктов детского питания с использованием рыбного сырья;
разработать научные основы технологии эмульсионных продуктов на основе икорного сырья;
разработать технологии поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности;
провести анализ нутриентной и метаболической адекватности разработанных видов поликомпонентных продуктов питания;
реализовать разработанные технологические и технические решения на предприятиях рыбной отрасли.
Научная новизна., Разработаны научные основы технологии поликомпонентных продуктов питания на основе рыбного сырья с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности, базирующиеся на оценке качественных и количественных показателей состава рыбного сырья, сбалансированности ингредиентов пищевых систем и использовании разработанных технологических методов и приемов их изготовления.
Получены и систематизированы экспериментальные данные о комплексе показателей пищевой ценности и технологической адекватности рыбного сырья, составляющие информационную базу для разработки поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности.
Предложена классификация рыбного сырья по коэффициенту структурообразования, позволяющая определить направления
использования сырья для создания формованных продуктов с задаваемой структурой.
Аналитически и экспериментально обоснованы подходы к
регулированию функционально-технологических свойств
поликомпонентных пищевых систем путем введения функционально-, органолептико-корректирующих пищевых добавок, функционально-метаболических ингредиентов и применения технологических приемов при изготовлении формованных продуктов питания на основе рыбного сырья с задаваемой структурой и специальными свойствами.
Совместно со специалистами Института питания РАМН обоснована методология формирования специальных требований к составу и свойствам новых видов поликомпонентных консервов детского питания с использованием рыбного сырья.
Выявлены и обоснованы доминантные параметры оптимизации технологии эмульсионных продуктов питания на основе икорного сырья, базирующиеся на оценке поверхностной и межфазной активЕюсти белков и липидов икры, а также структурно-механических свойств межфазных стабилизирующих слоев в концентрированных эмульсионных системах.
Научные положения, выносимые на защиту:
результаты системного анализа ресурсного обеспечения, качественных и количественных показателей состава рыбного сырья с позиции требований к поликомпонентным продуктам питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности;
научные основы технологии формованных поликомпонентных продуктов;
методология создания новых видов поликомпонентных консервов детского питания с использованием рыбного сырья;
научные основы технологии эмульсионных продуктов питания на основе икорного сырья;
научное обоснование технологических решений при изготовлении
поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и
комплексом показателей пищевой адекватности.
Практическая значимость. Разработана технология
поликомпонентных продуктов питания с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности.
На основании анализа и обобщения результатов исследований разработаны и внедрены в производство следующие частные технологии:
мороженого фарша из ставриды, изготавливаемого в судовых условиях;
формованных поликомпонентных продуктов (палочек рыбных, ламинированного филе, аналога осетровых рыб, комбинированных продуктов, колбасных изделий и др.);
полуфабрикатов из рыбы для дошкольного и школьного питания;
консервированных продуктов для прикорма детей раннего возраста;
комплексной переработки икры лососевых рыб соленой, в том числе эмульсионных продуктов на основе рыбной икры.
Новизна технологических решений защищена 8 патентами и 1 авторским свидетельством.
Проведен комплексный анализ нутриентной и метаболической адекватности разработанных видов поликомпонентных продуктов питания для детерминированных групп населения, позволивший рекомендовать их в качестве продуктов общего или лечебно-профилактического питания.
Реализация результатов работы. Новые технологические решения, касающиеся состава и способов производства поликомпонентных продуктов питания, использованы при подготовке более 20 нормативных документов, предусматривающих изготовление более 150 наименований продукции на основе рыбного сырья: ТУ 15-16-39-94 «Палочки рыбные мороженые», ТУ 15-16-23-93 «Филе рыбное ламинированное мороженое (полуфабрикат)», ТУ 15-1180-95 «Продукты
рыбные комбинированные мороженые (полуфабрикат)», ТУ 9261-106-00472124-00 «Полуфабрикаты рыбные формованные», ТУ 9266-106-00472124-03 «Полуфабрикаты формованные из рыбы и морепродуктов», ТУ 9261-133-00472124-02 «Полуфабрикаты из рыбы для дошкольного и школьного питания», ТУ 15-16-40-94 «Колбаса рыбная полукопченая «Красносельская», ТУ 9266-060-00472124-97 и ТУ 9266-060-00472124-02 «Колбаса рыбная полукопченая», ТУ 15-16-41-94 «Сосиски рыбные мороженые», ТУ 15-1191-95 «Ветчина формованная «Дмитровская», ТУ 9261-104-00472124-00 «Ветчина «Диетическая», ТУ 15-05-276-91 «Балык Каспийский холодного копчения» (аналог балычных изделий холодного копчения), ТУ 9264-119-00472124-02 «Икра лососевая зернистая фасованная», ТУ 9264-003-33681430-97 «Масса икорная лососевая», ТУ 9264-003-40622094-98 «Икра лососевых рыб копченая и вялено-копченая», ТУ 9266-111-00472124-01 «Масло икорное», ТУ 15-16-09-92 «Крем икорный», ТУ 15-16-02-92 «Крем икорный лечебно-профилактического назначения», ТУ 9163-003-31869140-96 «Консервы для детского питания из рыбы с овощами и крупами», ТУ 9271-218-00008064-97 «Консервы из рыбы с овощами и крупами лечебно-профилактического назначения», ТУ 9271-338-00008064-00 «Консервы рыборастительные для детского питания».
Разработанные технологии освоены: ГУП МО «Завод детского питания «Фаустово» - изготовлено более 2 млн. банок консервов детского питания; АООТ ПКП «Меридиан» - выпущено 930 т колбасы рыбной полукопченой, 28 т крема икорного; ЗАО «Посейдон», ЗАО «Ситэк», ГУП «Техрыбцентр» ГП ВНИРО — переработано более 1500 т икорного лососевого полуфабриката, изготовлено 145 т масла икорного лососевого; более 30 предприятий изготавливают продукты рыбные формованные.
Качество продукции отмечено дипломами и медалями выставок.
Результаты научных исследований и практической апробации использованы при организации производства по комплексной переработке
лососевой икры на ЗАО «Посейдон и К » (г. Истра, Московской обл.), ГУЛ «Техрыбцентр» ВНИРО (г. Москва), ООО «Ситэк» (г. Москва), Nowitex (ФРГ, г. Эрбах), Global Fishing (США).
От автора
Выражаю искреннюю благодарность моему научному консультанту д.т.н., проф., заслуженному работнику рыбного хозяйства РФ Шендерюку Владимиру Ильичу за помощь, оказанную им при подготовке и написании мною диссертационной работы, внимательное отношение и ценные замечания при оформлении работы.
Особую признательность хочу выразить директору ВНИРО, к.г.н. Котеневу Борису Николаевичу и д.т.н., проф., академику РАСХН, лауреату Государственной премии РФ в области науки и техники Липатову Никите Николаевичу за веру в мой научный потенциал, помощь и поддержку при выполнении и написании работы.
Сердечную благодарность выражаю всем, кто был причастен к выполнению настоящих исследований: к.т.н. Рехиной Н.И., к.т.н. Горбуновой В.В., Агаповой С.А., к.б.н. Новиковой М.В., к.т.н. Бесединой
Т.В., [Королеву A.H.J, [Горбунову К.А.|„ [Вороновой Ю.Г.|, к.т.н. Чимирову
Ю.И., д.мед.н., проф., академику РАЕН Коню И.Я., д.б.н., проф. Мазо В.К., д.б.н. Гмошинскому И.В., к.х.н. Мовчан ТТ., к.х.н. Есиповой Н.Е., Шульгиной Т.В., Полуяктову В.Ф., Абрамовой Е.А.
Искреннюю благодарность выражаю всем, кто способствовал практической апробации и внедрению в производство результатов исследований - Сове В.В., Недосековой Т.М., Радаковой Т.Н., Зайцеву В.А. и Кирьяновой Н.К. (ГУЛ «Завод детского питания «Фаустово»), Бондаренко Л.И. и Никольской Г.Е. (АООТ ПКП «Меридиан»), Новак Т. (Nowitex, ФРГ).
