Введение к работе
Актуальность темы. Сохранение здоровья населения, профилактика заболеваний, связанных с нарушениями в структуре питания - важнейшая национальная задача России. Концепция государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года в качестве основных приоритетов предусматривает значительное расширение отечественного производства натуральных продуктов, имеющих широкую сферу применения и способных эффективно компенсировать возникающий дефицит пищевого белка, незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных элементов и ряда других веществ.
По результатам зарубежных и отечественных исследований доказано, что соевые продукты проявляют себя как эффективное средство профилактики целого ряда заболеваний.
Значительный вклад в изучение влияния соевых продуктов на здоровье, в организацию производства и исследование их роли в питании внесли работы известных отечественных ученых и специалистов, работавших в этой области в конце ХІХ и первой половине XX века: Монассеина В.А., Сулимо-Самойлова
-
Ф., Подобы П.Г., Черноглазова П.А., Иольсона Л.М., Беленького Д.Э., Руши
-
А., Ивановой Г.А. и др.
На сегодняшний день соя - одна из важнейших продовольственных культур, исследованиям, выращиванию и переработке, которой уделяется все большее внимание. Среди ученых и специалистов, создающих новые технологии переработки сои и системы их широкого внедрения в народное хозяйство: Тутельян В.А., Подобедов А.В., Поздняковский В.М., Магомедов Г.О., Милорадова Е.В., Доценко С.М., Доморощенкова М.Л., Давыденко О.Г., Бархатова Т.В., Дмитриев А.Г., Котровский А.В. и многие другие.
Соя - единственная из сельскохозяйственных культур наиболее удачно сочетающая в своем составе высокое содержание белка со сбалансированным почти по всем аминокислотам составом, липидов, содержащих в благоприятном соотношении ю-3 и ю-6 полиненасыщенные жирные кислоты, витаминов, минеральных и фитопитательных веществ, приносящих пользу здоровью.
Исследования, проведенные в лаборатории оценки пищевых белков Института питания РАМН, включая наблюдения в условиях клинического стационара, подтвердили целесообразность использования соевых белковых продуктов в качестве лечебно-профилактических средств для лиц, страдающих сердечно-сосудистой патологией, ожирением, сахарным диабетом, желудочно- кишечными заболеваниями и др.
Наиболее целесообразно использование соевого белка при производстве, так называемых, комбинированных продуктов, в частности, на основе зернового сырья, которое характеризуется низким содержанием белка, состав которого не сбалансирован по ряду важных для организма аминокислот, в первую очередь, лизина.
Овес и продукты на его основе с давних времен использовали как высокопитательные и диетические. Зерно овса характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон. Р-Глюкан, присутствующий в составе овса, проявляет пребиотические свойства и оказывает важный для здоровья эффект, связанный с уменьшением уровня холестерина, балансом сахара и инсулина в крови, поддержанием веса и улучшением функции работы кишечника.
Перед пищевой промышленностью поставлены задачи разработки и внедрения новых технологических решений производства комбинированных поликомпонентных продуктов позитивного физиологического действия на организм.
Разработка социально значимых продуктов профилактического назначения, получаемых на основе безотходной технологии совместной обработки соевых бобов и продуктов переработки овса, безопасных в процессе ежедневного потребления и имеющих низкую стоимость является актуальной задачей.
Цель работы. Целью исследований являлась разработка научно и экспериментально обоснованной технологии соево-овсяных напитков профилактической направленности на основе совместной обработки соевых бобов и продуктов переработки овса, с регулируемыми реологическими свойствами и повышенным содержанием основных пищевых и биологически активных компонентов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
разработать технологию совместной обработки соевых бобов и продуктов переработки овса для получения продуктов профилактической направленности;
исследовать процесс предварительной гидратации соевых бобов и овсяной крупы для выбора параметров и режимов увлажнения;
обосновать состав и параметры совместной водной экстракции композиций соево-овсяных смесей для получения основы для напитка;
исследовать реологические, физико-химические и органолептические показатели и свойства опытных образцов основ для напитков;
обосновать рецептуры и технологии получения социально значимых продуктов профилактической направленности на основе экстрактов композиций соевых бобов и продуктов переработки овса;
утилизировать твердый остаток, полученный после отделения основы для напитков, для использования в качестве обогащающей пищевой добавки;
провести опытно-промышленную апробацию, разработать проект технической документации.
Научная новизна. На основании экспериментальных исследований достигнуты следующие новые научные результаты:
-
научно обоснованы технологические решения для получения соево- овсяных напитков профилактической направленности на основании результатов определения динамической вязкости и размера частиц методом лазерного динамического светорассеяния;
-
обоснована целесообразность использования совместной водной экстракции композиций зернового сырья для получения продуктов профилактической направленности с регулируемыми реологическими свойствами, на примере соевых бобов и продуктов переработки овса;
-
обоснован состав композиций зернового сырья, обеспечивающий повышенную пищевую ценность готового продукта, по сравнению с соевым молоком (сбалансированный аминокислотный, жирнокислотный состав и присутствие Р-глюкана);
-
получены математические модели, адекватно описывающие взаимосвязь состава композитной смеси соевых бобов, продуктов переработки овса и гидромодуля, с одной стороны, и выходом сухих веществ и динамической вязкостью водного экстракта, с другой;
-
обнаружен синергетический эффект стабилизации микроструктуры соево- овсяного экстракта совместным присутствием в системе соевых белков, P- глюкана и декстринов овсяного крахмала;
-
выявлен гликемический индекс сквашенного соево-овсяного напитка, соответствующий среднему значению гликемического индекса пищевых продуктов.
Практическая значимость работы. Разработана технология напитков профилактической направленности на основе водной экстракции композиций соевых бобов, овсяной крупы и овсяных отрубей. Обоснованы основные технологические режимы и параметры производства.
Определены параметры сквашивания соево-овсяной основы стандартной йогуртной закваской, разработаны рецептуры сквашенного напитка.
Выбраны параметры конвективной сушки твердого остатка, полученного отделением от экстракта соево-овсяной композиции, разработаны рецептуры обогащающих добавок на основе обезвоженного твердого остатка, апробированные в составе рецептур кисломолочных и мучных изделий.
Работа проводилась в рамках государственного задания Минобрнауки России на выполнение НИР "Конструирование продуктов функционального и специализированного назначения. Роль взаимодействия макро- и микронутриентов" (2012-2013гг.).
Разработан проект технической документации (ТУ и ТИ). Проведена промышленная апробация получения напитков в Региональном общественном фонде содействия внедрению социальных инноваций.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе подготовки специалистов по профилю: «Технология детского и функционального питания» на кафедре «Технология продуктов функционального назначения, спортивного питания и длительного хранения» ФГБОУ ВПО «МГУПП».
Основные положения, выносимые на защиту:
безотходная технология совместной переработки композиций зернового сырья, обеспечивающая более полное извлечение из него ценных компонентов и получение напитков и обогащающих добавок профилактической направленности;
теоретическое и экспериментальное обоснование влаготепловой обработки композиций зернового сырья и научно-методологический подход к оценке эффективности ее применения на основе исследования химического состава, реологических и пребиотических свойств, получаемых напитков, в сравнении с напитком, полученным на основе влаготепловой обработки соевых бобов;
совокупность экспериментальных данных по характеристике состава соево- овсяных напитков с позиции пищевой ценности, позволяющая оценивать их, как перспективную основу рецептуры для создания нового ассортимента напитков профилактического назначения, повышающих иммунитет и адаптивные функции организма к неблагоприятным факторам окружающей среды;
технологические решения по созданию нового ассортимента напитков повышенной пищевой ценности на основе использования в составе их рецептур экстрактов композиций соевых бобов, овсяной крупы и овсяных отрубей, в качестве источника полноценного белка, липидов, природных антиоксидантов, а также вторичного продукта переработки - твердого остатка, получаемого после отделения экстракта.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на российских и международных конференциях: VI Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 07-10 октября 2008 г.); VI Международной научно- практической конференции «Технологии продуктов здорового питания. Функциональные пищевые продукты», конференция молодых ученых «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (Москва, 19 октября 2010 г.); Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации. Эффективное использование ресурсов отрасли (Москва, 25 ноября 2010 г.); IX Международной научно-практической конференции «Технологии продуктов здорового питания. Функциональные пищевые продукты», конференция молодых ученых «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (Москва, 24-25 ноября 2011 г.), X Юбилейной научно-практической конференции с международным участием «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты», конференция молодых ученых «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (Москва, 27-28 ноября 2012 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК, подана заявка на изобретение.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 145 страницах основного текста, содержит 39 таблиц и 26 рисунков. Библиографический список включает 167 источников российских и зарубежных авторов.
