WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 |

«ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУХОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ЗАВТРАКА НА ОСНОВЕ ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

На правах рукописи

МИХАЙЛОВА ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУХОГО

ГРАНУЛИРОВАННОГО ЗАВТРАКА НА ОСНОВЕ ТВОРОЖНОЙ

СЫВОРОТКИ

Специальность:

Специальность: 05.18.04 – Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Попов А.М.

Кемерово

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Предпосылки возникновения функциональных продуктов 1.1 Новое понятие – функциональные продукты 1.2 Теоретические основы и современное состояние переработки 1. молочной сыворотки 1.3.1 Молочная сыворотка: основы рационального использования 1.3.2 Химический состав и свойства молочной сыворотки Управление составом и свойствами смеси в процессе 1. формирования 1.4.1 Классификация способов производства быстрорастворимых продуктов Свойства и характеристика сырья, используемого в завтраках для 1. людей, предрасположенных к сахарному диабету 1.5.1 Топинамбур 1.5.2 Овсяная мука 1.5.3 Листья крапивы двудомной 1.5.4 Листья черники Современные тенденции применения подсластителей в пищевых 1. продуктах 1.6.1 Стевия 1.6.2 Фруктоза Постановка задачи исследования 1.7

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Организация эксперимента 2.1 Объекты исследований 2.2 Методы исследований 2.3

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

Изучение химического состава и витаминной ценности сырья 3. для производства сухого гранулированного завтрака на основе творожной сыворотки 3.1.1 Изучение химического состава и витаминной ценности ягодного и растительного сырья 3.1.2 Изучение химического состава и витаминной ценности черничного концентрированного сока 3.1.3 Исследование состава и свойств творожной сыворотки Определение коэффициента внутреннего трения и внешнего 3.2 трения гранулированного завтрака и компонентов по различным поверхностям Кинетический анализ антиоксидантной активности 3.3 концентрированного сока черники Подбор оптимального соотношения компонентов для 3.4 производства завтрака Исследование структурно – механических свойств сухого 3. 3.5.2 Определение капиллярной пропитки дисперсных материалов 3.5.3 Определение удельной поверхности дисперсных материалов Исследование параметров влажных дисперсных систем

ГЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ




Разработка рецептуры быстрорастворимого гранулированного 4. Описание технологического процесса Приемка и подготовка сырья Производство завтрака Упаковка и маркировка Хранение и реализация Изучение органолептических и микробиологических показателей 4. завтрака на основе творожной сыворотки в процессе хранения и Технико-экономическое обоснование выпуска сухого 4. гранулированного завтрака функционального назначения на

ВВЕДЕНИЕ

Молоко – один из наиболее распространенных продуктов питания.

Только молоко из продуктов животного происхождения можно использовать для вскармливания грудных младенцев [104, 109].

Молоко – это основной продукт питания человека. Суточное потребление молочных продуктов во всем мире составляет от 100 до 400 мл на душу населения.

Жители России в сутки в среднем употребляют до 250 мл. В настоящее время потребление молока неизбежно возрастает, так как это, наряду с хлебом, наиболее дешевый продукт питания. В молоке содержатся важнейшие пищевые вещества, необходимые человеку: углеводы, белки, витамины и минеральные вещества [8, 23].

Очень важно для нас качество молока, его органолептические показатели: вкус, жирность. От этого зависит его усвояемость.

Современное производство молока и молочных продуктов высоко механизировано и автоматизировано технологическими процессами.

Постоянно расширяется ассортимента молочных изделий, внедряются широкие предприятия малой мощности и новые технологии.

Одна из необходимых составляющих современных технологий – расширение ассортимента продуктов для функционального питания, в том сбалансирования состава пищевых и биологически активных веществ. Такие продукты обеспечивают нормальный обмен веществ и обогащены различными биологически активными веществами, благодаря чему они поддерживают или корректируют здоровье человека. Для полноценной жизнедеятельности организма человека природа не создала продукта, где бы содержались все необходимые компоненты, поэтому необходимо сочетание различных провиантов, которые бы обеспечивали организм различными питательными веществами. Особенно актуально в этом отношении сочетание продуктов растительного и животного происхождения, поскольку они будут дополнять друг друга биологически активными веществами, а продукты будут иметь высокую пищевую и биологическую ценность.

Молочная сыворотка – ценное сырье, поскольку содержит значительное количество лактозы (около 90% от общего содержания сухих веществ), низкомолекулярные белковые вещества, обладающие биологической активностью, молочную кислоту, макро- и микроэлементы, водорастворимые витамины, ферменты. На всем протяжении желужочно-кишечного тракта (нутриенты) лактоза медленно сбраживается, нормализует микрофлору и предупреждает аутоинтоксикацию, а за счет цистина, метионина и особенно ангиогенина сывороточные белки, создают предпосылки регенерации белков печени, белков плазмы крови и гемоглобина. Принимая во внимание пищевую и биологическую ценность, а также высокий удельный выход сыворотки, остается актуальной проблема ее переработки в продукты питания [23, 69, 109].





Известно, что многие дикорастущие растения содержат различные биологически активные вещества, макро- и микроэлементы, которые хорошо усваиваются в организме человека. Для повышения эффективности действия продуктов на организм человека особое внимание уделяется приближению места производства продуктов к месту проживания потребителей, что позволит максимально рационально использовать сырьевые ресурсы самих регионов. Препараты, изготовленные из местного сырья, имеют наибольший терапевтический эффект для людей, проживающих на соответствующей территории [104].

В 1993 г. появилась интересная статья «Япония изучает границу между международное обращение термин «функциональные пищевые продукты».

Ученые Японии выдали большой ассортимент «пищевых продуктов для среднегодовые затраты потребителя на их покупку – 128 $ на человека против 68 $ в США или 51 $ в странах ЕС. В данной сфере Японцы оказались неоспоримыми лидерами. Приведенные выше данные говорят о серьезные перспективах будущего развития в России рынка функциональных продуктов [9, 54, 134].

По термину «функциональные продукты» [9, 32] до сих пор нет единого мнения, хотя это явление уже состоявшееся. Одни считают, что это удачный, понятный термин, который поможет делать новые доходные рекламы. Для других это пищевые продукты обыденного употребления, которые способствуют улучшению здоровья и жизнедеятельности человека. Третьи считают, что это специальные продукты определенной направленности (энергетические, диетические, лечебные, профилактические).

В настоящее время особую актуальность приобретают вопросы широко распространенного отечественного растительного сырья, так как они научно обоснованы и доступны для использования функциональных пищевых продуктов. В наши дни дикорастущее растительное сырье в пищевых технологиях находит ограниченное применение [9, 20, 67, 113, 125].

Актуальность темы В последние годы значительная часть нашего населения живет в неблагоприятных условиях, а это значит: не получает адекватного питания из-за проживания в условиях вредных, стрессовых, химических, физических и радиационных воздействий.

Время из-за недостатка питания выдвинуло требование к расширению ассортимента продуктов, в составе которых присутствуют биологически активные вещества и витамины. Организм человека должен получать их в готовом виде с пищей регулярно, так как запасать впрок на долгий период человек не может и синтезировать также не может.

Синтетические стимуляторы имеют ряд существенных недостатков перед растениями. Растительное сырье это богатейший источник всех необходимых микронутриентов для организма человека. К достоинствам растительного сырья относят: возможность длительного использования, мягкость действия, отсутствие привыкания и побочных эффектов, значительная широта рабочих концентраций и т. д.

Для человека сбалансированное питание является важной проблемой для обеспечения нормальной жизнедеятельности, поэтому сейчас актуально на основе растительного сырья создать качественные пищевые продукты, в частности завтраки.

Долгое время во многих странах технологи изготавливали продукты в виде порошков и гомогенных смесей, но анализ производства сухих продуктов и основных тенденций показал, что эффективно внедрять способы получения продуктов в гранулах.

Степень разработанности темы Долгие годы ученые работали над актуальным вопросом времени: как физическую боль и психическое заболевание излечить не с помощью лекарственных средств, а путем тщательного отбора и применения определенных макро- и микронутриентов (например, витамины) или веществ эндогенного происхождения (например, инсулина). И такой ученый нашелся.

Первопроходцем в этой сфере, пионером, стал Лайнус Полинг, дважды лауреат Нобелевской премии, обосновавший в 60-80гг. прошлого века теорию и практику «Ортомолекулярной медицины». Он предложил продукты питания и отдельные их компоненты в качестве фармацевтических препаратов.

Параллельно с Л.Полингом в нашей стране работал над этой же проблемой директор Института питания академик А.А.Покровский. Он был активным пропагандистом фармакологических эффектов пищевых продуктов. Над этой же проблемой работали и другие ведущие исследователи, нутрициологи и клиницисты. Усилия ученых во всем мире не прошли даром были найдены те пищевые продукты и специфические нутриенты, которые оказывают благоприятные эффекты на организм человека.

Уже к началу 80-х годов на мировой рынок было разработано и выведено огромное количество биологически активных добавок (БАДы), которые содержат разнообразные физиологически активные нутриенты или группы их. БАДы заполнили все мировые значительные рынки. А на регистрацию.

Российские ученые не остались в стороне и внесли значительный вклад Позняковский В.М., Кочеткова А.А., Елисеев Л.Г., Просеков А.Ю., Попов А.М., Нечаев А.П., Корнена Е.П., Корячкина С.Я., Шендеров Б.А. и многие другие.

Для того, чтобы более эффективно внедрять отечественные научные функциональные пищевые разработки, в производство и на потребительский рынок требовались разработки концепций. Ученым было важно изучить разработок. Этому они посвятили свои работы.

Использование дикорастущего растительного сырья в производстве функциональных пищевых продуктов играет огромную роль. Многие ученые изложили свою точку зрения по этому вопросу в своих научно-методических работах. Это ученые: Австриевских А.Н., Быховцева Т.Л., Евдокимов И.А, Захарова Л.М., Киселева Т.Ф., Кравченко С.Н., Маюрникова Л.А., Помозова В.А., Смирнова И.А., Шатнюк Л.Н., Цапалова И.Э. и др.

Анализ литературных данных, а также разработки вышеуказанных учных и их научных школ легли в основу формирования задач исследований данной диссертации, выбора объектов исследования, разработки технологии производства и обозначили цель настоящего исследования.

Цель работы Целью данной работы является проведение исследований, разработка рецептур и технологии гранулированных завтраков на основе творожной сыворотки.

Задачи исследований растительного сырья, творожной сыворотки, а также продуктов их переработки с целью их использования в продуктах функционального назначения для диабетического питания;

2. Экспериментально исследовать физико-механические свойства компонентов и самого гранулированного продукта;

производства продукта;

4. Провести кинетическое исследование антиоксидантной активности концентрированного черничного сока и быстрорастворимого гранулированного завтрака;

5. Исследовать потребительские показатели качества в отношении функциональных и лечебно-профилактических продуктов на примере г.Кемерово для диабетиков и оценить экономическую целесообразность их производства;

6. Разработать технологию производства сухого гранулированного завтрака функционального назначения на основе творожной сыворотки.

Провести промышленную апробацию.

Научная новизна работы На основании изучения химического состава и функциональных свойств творожной сыворотки, топинамбура, листьев черники, крапивы двудомной, овсяной муки, стевии доказана перспективность их использования в производстве завтраков функционального назначения для диабетиков.

Выявили взаимосвязь между абсолютной влажностью смеси для гранулирования (Wабс) и толщиной межчастичных прослоек (dпл) №1 и смеси.

Изучены структурно-механические свойства завтрака.

Определены оптимальные соотношения между фруктозой и стевией, растительным сырьем и творожной сывороткой.

Установлена антиоксидантная активность концентрированного черничного сока и быстрорастворимого гранулированного завтрака.

Выявлены потребительские показатели качества в отношении функциональных и лечебно-профилактических продуктов на примере г.Кемерово.

Практическая значимость и реализация результатов работы Разработана рецептура завтрака и технология его производства.

На основании полученных результатов разработана и утверждена нормативная документация на быстрорастворимый гранулированный завтрак.

На базе ООО ТПП «Биоцен» г. Томск и НПО «Здоровое питание» г.

Кемерово освоено крупно-тоннажное производство.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Предпосылки возникновения функциональных продуктов Заболевание человека главным образом зависит от структуры питания, это доказано многочисленными эпидемиологическими исследованиями двадцатого столетия [97, 127]. Несмотря на прежние утверждения, что чем больше мы употребляем растительную пищу, которая богата пищевыми антиоксидантами, у нас снижается риск возникновения сердечнососудистых и онкологических заболеваний, при этом продлевается продолжительность жизни. Эта теория была опровергнута различными исследованиями и привела к таким заключениям, что излишнее употребление животного жира и насыщенных жирных кислот увеличивает риск сердечно – сосудистых и онкологических заболеваний, сокращает срок жизни [2, 9, 20, 36, 113, 127].

эпидемиологических наблюдений были подтверждены в повторных исследованиях. Например, не получили подтверждения сведения о том, что потребление рационов, богатых пищевыми волокнами или фруктами, снижают риск развития аденомы ободочной кишки [9, 29]. Ставится под сомнение сложившееся представление в объяснении широко известного «французского парадокса». Более того, отдельные авторы считают эпидемиологические исследования недостаточно адекватным инструментом интегральными процессами, как питание и развитие того или иного заболевания. А в настоящую постгеномную эру вообще неясна значимость результатов, полученных без учета «генетической конституции», определяющей особенности биологических эффектов разнохарактерных, в том числе пищевых воздействий в каждой из обследованных популяций.

Однако, благодаря этим исследованиям, произошел большой толчок к развитию идей пищевой химиопрофилактики, суть которой заключается в ведении отборных природных и синтетических (обладающих профилактическими свойствами) веществ в состав пищи. Наряду с выявленным недостатком в рационе нынешнего человека эссенциальных нутриентов послужила теоретической базой для разработки продуктов, обогащенных нутрицевтиками, биологически активных добавок и в конечном итоге функциональных продуктов [7, 9, 25, 29, 47, 97, 112].

1.2 Новое понятие – функциональные продукты До настоящего времени так и не определились и не дали настолько полного определения термину «функциональные продукты». Самые распространенные определения:

«Продукты, обладающие питательной ценностью, включают в себя компоненты, которые будут обеспечивать физиологические / медицинские положительные вещества»;

«Функциональные продукты – это такие продукты, в которых содержатся благоприятные для здоровья человека пищевые вещества»;

«Функциональные продукты питания содержат в себе бактерии, а также животные и растительные продукты, включающие физиологически активные вещества, снижающие риск развития хронических заболеваний и полезные для здоровья человека»;

«Пищевой продукт, который снижает риск развития заболеваний, связанных с питанием, предназначен для систематического потребления в составе пищевых рационов. Его могут употреблять все возрастные группы здорового населения. Он сохраняет и улучшает здоровье за счет наличия в составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов» [9, 31, 32, 35, 37, 54, 82, 112].

Существенным недостатком даже лучшей из них является то, что они так или иначе опираются на понятие «здоровье», которое до настоящего придерживаться формально – логического подхода при анализе наиболее важного определения, по данным ГОСТа, основная часть населения РФ не сможет употреблять функциональные продукты питания, так как имеет хронические заболевания. Исходя из этого положения, пришлось дополнить ряд определений еще одним вариантом: «Функциональные продукты – это продукты, изготовленные по специальным технологиям, предназначенные для ежедневного употребления, безопасные для человека, адекватно обеспечивающие потребности энергетического и пластического обмена, увеличивающие устойчивость организма человека к действию патогенных факторов различной природы и/или способствующие восстановлению организма после экстремальных нагрузок и выздоровлению».

Последнее определение в существенной мере отражает реальное положение в области разработки и позиционирования функциональных пищевых продуктов [56, 58, 75, 82].

Постоянно поднимается вопрос о том, чтобы разграничить такие понятия как: «традиционные» и «функциональные» продукты по потребительским свойствам. «Потребительские свойства» функциональных продуктов включают в себя:

- вкусовые свойства, - пищевую ценность, - физиологическое воздействие.

При этом «традиционные продукты» включают в себя только 2 первых пункта. Малина, мед, а также другие продукты имеют явно выраженное физиологическое воздействие [3, 9, 31, 54, 112, 130]. Хочется еще раз подчеркнуть, что под «функциональные продукты питания» следует именно понимать продукты модифицированные, которые получили благодаря использованию специальных технологических приемов [32, 71, 112, 126].

Среди реализованных и введенных продуктов функционального назначения в России и ЕС следует отметить те, которые уже достаточно зарекомендовали себя на рынке, а именно «LCI» фирмы «Нестле» и «Актимель» фирмы «Данон». Эти продукты содержат в себе пробиотики и их рекомендуют для профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Информация о функциональных продуктах питания, которые разработаны и используемы в Японии, представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Функциональные продукты питания в Японии Функциональные продукты питания 1. Улучшающие работу кишечника и Молочнокислые бактерии, олигосахариды, предупреждающие заболевания желудочноклетчатка 2. Снижающие содержание холестерина Хитозан, соевые белки 3. Снижающие содержание нейтральных 4. Улучшающие усвоение минеральных 5. Гипогликемические Пшеничные альбумины, декстрины Несмотря на то, что интерес к новым разработкам продуктов функционального назначения возрастает, в это же время методические вопросы разработки и внедрения данных продуктов предложены недостаточно [9].

1.3 Теоретические основы и современное состояние переработки молочной сыворотки 1.3.1 Молочная сыворотка: основы рационального использования Производство молочной сыворотки по всему миру оценивается в восемьдесят миллионов тонн и только 3 часть подвергается промышленной переработке. Основная часть сыворотки выбрасывается в канализацию, что несет непоправимый ущерб экономике предприятий и окружающей среде.

Внимание исследователей и практиков в настоящее время посвящено вопросам переработки сыворотки молочной, в том числе подсырной, казеиновой и творожной. Практически ни в одной стране, по оценке ВНИКМИ, не решен вопрос по использованию молочной сыворотки. Так как на сегодняшний день увеличивается рост производства высокобелковой продукции (сыра, творога), а также питательной и биологически ценной, остро стоит вопрос по рациональному использованию сыворотки. Решить данную проблему использования сыворотки рационально и в полной мере возможно только на основе ее промышленной переработки.

Проанализировав структуру переработки молочной сыворотки, мы видим, что в России сыворотку приблизительно 70% направляют на производство кормовых средств, остальные 30% используют на производство сывороточных белковых концентратов, молочного сахара и на другую продукцию (медицинскую и пищевую) [59].

Из богатейшего опыта зарубежных и отечественных предприятий можно выделить следующие направления использования молочного белковоуглеводного сырья [1, 48, 49, 51, 60, 61, 85, 86, 102, 121, 123, 136]:

- производство молочного сахара;

- производство сухих сывороточных белковых концентратов [34, 85];

сыворотки) [33, 34, 80, 100, 119];

- производство из сыворотки напитков [11, 15, 26, 40, 41, 103];

- производство ферментированных продуктов на основе молочной сыворотки: кормового белка [27, 43, 136, 140]; производных лактозы [33, 44];

органических кислот [38]; этилового спирта [137, 139];

- производство стартерных комбикормов и заменителей цельного молока [49] и т.д.

Исходя из этого, промышленная переработка в настоящее время реализуется по 2 направлениям:

- извлечение отдельных компонентов из молочной сыворотки;

- комплексное использование всего сухого остатка.

Второе направление включает в себя получение напитков, сухих и сгущенных продуктов.

Молочная сыворотка обладает большой массой воды, но подавляющая часть е находится в свободном состоянии, так как содержание массовой доли сухих веществ составляет 6-7%. В период хранения свойства и состав молочной сыворотки изменяется. Это происходит благодаря тому, что в сыворотке находятся молочнокислые бактерии, и происходит вторичное обсеменение ее посторонней микрофлорой. Исходя из данной информации, чтобы предотвратить порчу молочной сыворотки и сохранить ее свойства в период хранения, необходимо удалять свободную влагу [44, 81, 119, 120, 124]. Хочется отметить, что при сушке и сгущении сыворотки, возможно решить проблему сезонности производства молочной сыворотки.

распространенным средством для сохранения свойств молочной сыворотки.

Этот способ заключается в том, что удаляется свободная вода в том объеме, которому соответствует способ выработки и вид изготовляемого продукта.

Повысить эффективность производства в современных условиях работы промышленности возможно, благодаря изучению новых ресурсосберегающих технологий и разработок. Переработка молока – это сезонная работа, а так как для некоторых районов, в которых отсутствует молочное животноводство, т.е молоко и молочные продукты являются дефицитом, наталкивает нас на актуальность производства сухих продуктов.

Проанализировав достижения техники и науки за последнее время в сфере получения сухих продуктов мы видим, что наилучшим вариантом для создания новой технологии напитков является такая технология, при которой в конечном результате приготовления продукта достигается аппаратурным оформлением процесса, близкого к технологии производства сухих концентратов, но с меньшими эксплуатационными затратами и капитальными вложениями. Осуществить такую технологию возможно только на основе создания сухого продукта в гранулах с добавлением сгущенной / сухой молочной сыворотки [44, 81].

1.3.2 Химический состав и свойства молочной сыворотки Исходя из современной классификации, молочная сыворотка относится использовавшихся вторичного, нежирного, побочного. При производстве творога, молочно-белковых концентратов, сыров молочная сыворотка является натуральным продуктом. В ней содержится до 200 различных соединений, в том числе лактоза, органические кислоты, около 50% сухих веществ молока, тонкодиспергированный молочный жир, минеральные соли, растворимые азотистые соединения, витамины. Явная ценность молочной сыворотки и различных продуктов, изготовленных с е применением, заключается не только в пищевой ценности, но и в е лечебнопрофилактическом и диетическом значении. Свойства и состав молочной сыворотки приведен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Свойства и состав молочной сыворотки Массовая доля сухих веществ, % Свойства и состав молочной сыворотки обусловлены видом вырабатываемых белково-жирных и белковых продуктов: казеина, сыра, творога и т.д. [102, 120].

Сыворотка в среднем содержит 47-51% сухих веществ молока и включает все составные части молока. В зависимости от исходного материала (обезжиренное или цельное молоко), а также в зависимости от способа отделения белка (с помощью минеральных или органических кислот, ультрафильтрацией, ферментативным способом) состав сыворотки может колебаться [110].

Молочная сыворотка является биологически ценным продуктом питания, благодаря значительному содержанию в ней лактозы. В молочной сыворотке в составе сухих веществ лактоза является основным компонентом, она составляет более 70%. Лактоза благотворно влияет на микрофлору кишечника, нормализуя е жизнедеятельность [122]. Благодаря тому, что лактоза сбраживается медленно, она нормализует на всем протяжении желудочно-кишечного тракта микрофлору и предупреждает аутоинтоксикацию [118].

В молочной сыворотке состав углеводов схож составу молока аминосахара, олигосахара и моносахара. Лактоза, как уже было ранее сказано, является «главным» углеводом молочной сыворотки. Е содержание от общего содержания углеводов составляет 90% [123]. Хочется отметить то, что все углеводсодержащие соединения молока, которые не связаны с жиром и казеином, переходят в сыворотку [122]. В сыворотке содержатся серологические активные олигосахариды, а в малых количествах содержатся амилоид, арабиноза и лактулоза. Также в сыворотке обнаружены галактоза и глюкоза (продукт гидролиза лактозы, который происходит в процессе переработки молока в творог и сыр). В сыворотке из аминосахаридов обнаружена кетопентоза и нейраминовая кислота и ее производные.

Азотистые вещества сыворотки состоят из небелковых и белковых органических соединений. Азота в молочной сыворотке содержится в среднем 0,134 мл/100 мл [119].

В сыворотке белковые азотистые соединения в основном представлены глобулинами и альбуминами (90%) и в меньшей степени казеином (10 %) [1, 23, 27, 33, 59, 102, 118, 122]. Содержание белковых азотистых соединений (от 0,7 до 1,0 %) зависит от способа коагуляции белков молока, принятого при получении основного продукта [23, 38].

Аминокислотный состав сывороточных белков и казеина немного различен. Так, в казеине содержание триптофана в 4 раза меньше, чем в альбумине. В казеине, по сравнению с альбумином, содержание незаменимой серосодержащей аминокислоты цистина содержится в 19 раз меньше, и в раз меньше, чем глобулине. Для биологических процессов, которые происходят в организме, важно такое содержание аминокислот.

Определенную роль в защитных реакциях организма играет незаменимая аминокислота лизина, которая в большей степени находится в глобулине и альбумине.

Дополнительным источником гистидина, аргинина, триптофана, лизина, треонина, лейцина и метионина, могут служить сывороточные белки.

Что позволяет отнести сывороточные белки к полноценным белкам, которые используются организмом для структурного обмена [33, 48].

Все незаменимые аминокислоты содержатся в молочной сыворотке. По сравнению с исходным молоком, содержание свободных аминокислот в творожной сыворотке больше в 10 раз, а в подсырной в 4 раза [102, 123].

Содержание жира в молочной сыворотке составляет от 0,05 - 0,45%, что обусловлено технологией получения основного продукта и его сепарированной сыворотке составляет от 0,05–0,1 %. На усвояемость и биохимические процессы, происходящие в организме животных и человека, влияет то, что в цельном молоке молочный жир диспергирован меньше, чем в сыворотке.

Крайне разнообразным является минеральный состав сыворотки.

В нее переходят практически все микроэлементы и соли, которые входят в состав молока, а также вводимые в процессе технологической обработки и переходящие с поверхности оборудования. В состав сыворотки входит безусловное содержание основных зольных элементов (в %): кальций 0,04 – 0,11, калий 0,09 – 0,19, магний 0,009 – 0,02, натрий 0,03 – 0,05, хлор 0,08 – 0,11и фосфор 0,04 – 0,1.

В сыворотке минеральные вещества находятся в форме молекулярного и истинного растворов, нерастворимом и коллоидном состоянии, в виде солей неорганических и органических кислот [102].

В состав последних входит 78 % кальция, 67 % фосфора, 89 % магния.

Как и в цельном молоке, молочная сыворотка имеет количественное содержание катионов (3,323 г/л) и анионов (0,831 г/л). В сыворотке из анионов содержатся остатки молочной, лимонной, соляной, фосфорной кислот; из катионов преобладают натрий, железо, калий, магний, кальций [102, 123]. В общем, можно заключить, что молочная сыворотка - это продукт, который содержит набор естественных, жизненно важных минеральных веществ.

В сыворотку, кроме минеральных соединений, переходит некоторая часть жирорастворимых и почти полностью переходят водорастворимые витамины молока, что обусловлено степенью использования жира при производстве основного продукта. В таблице 1.3 приведены данные по относительному содержанию витаминов в сыворотке [123]:

Жизнедеятельность молочнокислых бактерий зачастую обусловлена тем, что содержание рибофлавина, пиридоксина и холина в молочной сыворотке выше, чем в цельном молоке. При хранении молочной сыворотки содержание витаминов резко снижается. В общем, по содержанию и набору витаминов в молочной сыворотке можно смело сказать, что она является полноценным биологическим продуктом.

Таблица 1.3 - Относительное содержание витаминов в сыворотке В сыворотке из органических кислот присутствуют нуклеиновая, лимонная, молочная кислота и летучие жирные кислоты – уксусная, масляная, пропионовая, муравьиная.

протеолитических ферментов (продуцируемых молочнокислыми бактериями), для инактивации которых нужна тепловая обработка при T выше, чем 60С.

Наличие ферментов (фосфорилазы и липазы) следует учитывать, так как их наличие может привести прогорканию сыворотки. Ферменту лактозе следует уделять особое внимание, так как он участвует в гидролизе лактозы [123].

Частичный гидролиз жира в процессе образования творожного сгустка объясняется тем, что в подсырной сыворотке содержание летучих жирных кислот меньше, чем в творожной. Ферментные системы в подсырной сыворотке менее выражены, чем в творожной, но сычужный фермент является исключением, количество которого составляет в сыворотке 24– % от введенного в молоко.

Молочная сыворотка содержит в себе такие газы, как азот, углекислый и кислород. Количество газов в цельном молоке немного выше, чем в сыворотке, что обусловлено механической и тепловой обработкой молока при производстве творога, сыра и других пищевых продуктов. Возможно резкое увеличение количества газов в сыворотке, особенно обсемененной посторонней микрофлорой в период хранения, в результате чего происходит повышение пенообразования молочной сыворотки.

Все три вида молочной сыворотки: казеиновая, подсырная, творожная, практически имеют идентичные биологические свойства. Хотя, если сравнивать молочную сыворотку и обезжиренное молоко, то молоко является источником белка, а источником лактозы (массовая доля сухих веществ более 70%) главным образом является сыворотка. В кишечнике гидролиз лактозы протекает медленно, этим самым ограничивает процессы брожения, заменяет газообразование и гнилостные процессы, а также способствует нормализации жизнедеятельности полезной кишечной микрофлоры и. т.п.

Жир, который содержится в молочной сыворотке, хорошо усваивается стенками желудка, так как он тонко диспергирован. Сывороточные белки характеризуются оптимальным набором и сбалансированностью серосодержащих и других жизненно необходимых аминокислот (триптофан, лизин, метионин, цистин, гистидин, и др.), что обеспечивает лучшие регенеративные возможности для плазмы крови, гемоглобина и белков печени. Существенную роль также играют фосфолипиды, витамины, ферменты и другие биологически активные вещества. Также высокое содержание минеральных солей в молочной сыворотке приближено к минеральному составу солей в цельном молоке. Микроэлементный состав молочной сыворотки заслуживает особого интереса, в нем находятся «защитные» компоненты с антисклеротическим действием [102, 118, 123].

Антибиотические вещества присутствуют в молочной сыворотке, особенно в творожной. Вымораживанием из творожной сыворотки получают антибиотик низин, его действие сравнимо с биомицином.

Биологическая ценность сыворотки и молока приблизительно одинаковая, но энергетическая ценность молока значительно превышает энергетическую ценность сыворотки, что дает возможность использовать е в диетическом питании. По биологической и пищевой ценности один кг питьевого молока эквивалентен трем кг молочной сыворотки. В основном энергетическая ценность молочной сыворотки зависит от содержания в ней лактозы и составляет она 796–1046 кДж [81, 119].

Содержание воды в сыворотке составляет 92-94%, в которой распределены или растворены все ее компоненты. Вода с компонентами сыворотки связана различными формами. Свободная вода является растворителем неорганических и органических соединений – минеральных элементов, лактозы, кислот ароматических веществ и т.д. Свободная вода во всех биохимических процессах участвует как растворитель, который протекает в молоке при его переработке, удалить ее можно свободным высушиванием, криоконцентрацией и сгущением.

Проанализировав весь комплекс сухих веществ молочной сыворотки, можно смело утверждать, что она является биологически полноценным сырьем, на его основе можно производить обширный ассортимент продуктов, особенно для лечебно-профилактического, диетического и функционального питания [68, 78, 94, 136].

Управление составом и свойствами смеси в процессе формирования На стыке механики дисперсных систем, физикохимии, молекулярной физики и коллоидной химии возникла наука физико-химическая механика дисперсных систем. Она является научной основой для приготовления быстрорастворимых продуктов. На данный момент она широко используется в различных областях, где получают дисперсные системы с заданной структурой и свойствами. Уникальность этой отрасли науки состоит во влиянии тепловых факторов и физико-химических на протекающие процессы, а также оптимальном комплексном анализе механических воздействий. Здесь технологические процессы рассматривают как гетерогенные процессы в областях с соответствующими фазовыми границами, от дисперсности системы которых зависит величина. Физические микрогетерогенные системы и грубодисперсные. В двухфазных дисперсных системах критический размер твердых частиц с жидкой дисперсионной средой низкой вязкости d10-5м, с газообразной дисперсионной средой d10- м [89, 95, 96].

Путем измельчения и смешивания можно получить порошки нужной структуры. Например, сыворотки, овощные и фруктовые порошки молока, смеси порошка какао и сахара, выпеченных изделий, сливок.

Свойство этих полидисперсных продуктов - трудное и медленное растворение в воде при приготовлении из них жидкого раствора, такое свойство обусловлено особенностью их структуры. Частицы порошка вначале под действием молекулярных сил увеличиваются, и удельный вес их также увеличивается, но когда они медленно погружаются в воду - то они в ней растворяются (диспергируются в жидкости). Главным образом на процесс увлажнения влияет состояние поверхности твердой фазы. От свойств полидисперсного порошка особенно зависят процессы растворения, а также процессы увлажнения. Пленочный слой препятствует проникновению перемешивании, а возникает пленочный слой из-за усиленного массообмена между мелкими частичками и водой с большой удельной поверхностью на фазовой границе «вода-частица». С одной стороны капиллярное давление увлажняющей жидкости; с другой стороны, поверхностные свойства также влияют на характер капиллярно-пористых каналов в порошковом слое.

В наши дни наука и техника развивается стремительно. Основной задачей стал вопрос о получении дисперсных систем с определенными свойствами для изготовления продуктов заданного качества [72, 90, 96].

Чтобы получить быстрорастворимые продукты путем изменения размеров и структуры частиц, и физико-химические свойства исходного материала для этого важно решить туже проблему [90, 95, 96].

1.4.1 Классификация способов производства быстрорастворимых продуктов Быстрое растворение в воде сухих продуктов и легкое их увлажнение это цель технологических примов.

порошкообразных продуктов их можно превратить в быстрорастворимые.

Об этом свидетельствуют исследования, проводимые учеными: А.М.

Поповым, Л.А. Маюрниковой, В.Ф. Добровольским, В.Д., Харитоновым, Н.Н. Липатовым, В.А. Ломачинским. Но при этом необходимо учитывать специфические свойства продукта, как объекта технологического и рецептурного воздействия [28, 69, 115]. Например, ими могут быть такие продукты, как приготовленный с помощью распылительной сушки порошок «какао-молоко» [28], порошок молока, сахар, овощные и фруктовые порошки и порошок сыворотки.

Продукты, которые не растворяются в воде, например, мука, смесь муки для изготовления блинов путем изменения их физических свойств быстродиспергируемые продукты с более выраженными сыпучими свойствами [28, 55].

Быстрорастворимые мучные смеси увеличивают объемный выход и улучшают качество готового продукта, препятствуют гетерогенному распределению компонентов, если их применять в производстве.

следующими свойствами:

– погружаемостью – способностью порошка к погружению в жидкости после увлажнения;

– растворимостью - способностью порошка к растворению в воде;

– увлажняемостью – способностью порошка адсорбировать влагу на поверхности частичек (увлажняться);

– диспергируемостью – способностью частичек порошка распадаться в жидкости.

быстрорастворимыми, так как они растворяются в воде. Но, однако, эти продукты быстро распадаются на мелкие частички, распределяющиеся в жидкости равномерно за очень короткое время. Хотя, кажется, что материал растворился, но этого не происходит, так как растворение вообще может не настать, или оно может продолжаться еще некоторый промежуток времени.

Гидратация поверхности тврдых частичек порошков лежит в основе явления поверхностного диспергирования и растворения тврдых тел является процесс набухания. Молекулы воды проникают внутрь твердого тела, неорганических соединений и проникая в макромолекулы, разрушают водородные связи в органических соединениях в этом заключатся сущность набухания. Вода и крахмал, взаимодействуя между собой, хорошо проявляют процесс набухания.

Способность к равномерному быстрому увлажнению определяет свойство быстрорастворимости. Это значит, что молекулы воды быстро растворяются они на самом деле в воде или же только образуют в ней суспензию.

Не существует способа, при помощи которого можно было бы охарактеризовать все свойства быстрорастворимого порошка в совокупности.

Не все свойства продукта можно учитывать в одинаковой мере, когда мы оцениваем качество быстрой растворимости.

Анализ исследований в этой области [81, 89, 96] показывает, что физико-химические свойства быстрорастворимых продуктов это относительная скорость растворения.

Относительная скорость растворения определяется как доля переходящего в раствор продукта быстрорастворимого при определенной температуре воды и определенном способе механического перемешивания.

Линейная скорость продвижения (проникновение) увлажняющей жидкости в слое быстрорастворимого порошка соответствует скорости увлажнения.

Существует несколько способов приготовления быстрорастворимых продуктов. При анализе свойств можно отметить несколько основных групп.

1 группа: приготовление быстрорастворимых продуктов происходит путем направленного изменения физико-химических свойств высушенных сырьевых или исходных материалов и использование разнообразных пищевых добавок.

Следующие способы пригодны для изменения физического состояния составных частей продукта [5, 10, 13, 28, 131]: – теплокондиционирование неизмененных и измененных крахмалосодержащих продуктов; - удаление с поверхности зерен воздуха; – кристаллизация; – фракционирование и укладка; – обезжиривание и др.

Для повышения увлажненности и способности к диспергированию зачастую является хорошим средством смешивание с продуктовыми добавками. Следующие материалы можно отнести к таким добавкам:

– наполнители хорошо увлажняющиеся (лактоза, сахароза, декстроза, амилоза, декстрины и др.), впитывающие первыми воду и потом передающие е плохо увлажняющимся частицам пористого материал (из класса минеральных веществ увлажняемость увеличивает пищевая соль) (у молочного порошка «прессо» декстрозе жирного продукта) [79];

– поверхностно-активные вещества, т.е. эмульгаторы. Например, в случае смеси «кристаллический сахар - какао» эмульгатор в процессе физического / химического взаимодействия создает связи между порошком какао и кристаллическим сахаром [28]. Возможно, для гидрофильной части эмульгатора характерна аффинность к части кристаллического сахара, а для лиофильной части - аффинность к порошку какао, образующей комплексную структуру. Поверхность порошка какао, благодаря этому, легко увлажняется в полученном продукте молоком и водой. Аффинность между 3-я слоями возникшей структуры так сильна, что интенсивное механическое воздействие не может даже е преодолеть. Это подтверждается тем, что продукт в холодной жидкости не теряет способность к быстрому увлажнению, а также если перед смешением с жидкостью он подвергался вибрации или длительному хранению.

Лучше использовать в качестве эмульгатора лецитин, диглицериды и моноглицериды ненасыщенных жирных кислот. Часто применяющиеся поверхностно-активные материалы: сорбит - монопальмитат, сорбит монолаурат, сорбит - моностеарат, сорбит - моноолеат, метилглюкозид монококонад, метилглюкозид - моноолеат, метилглюкозид - дикоконад, глицерин - мономиристат, глицерин - моностеарат, глицерин - монолаурат, глицерин - моноолеат, пропилен - гликольмономиристат, пропилен - гликольмонолаурат, пропилен гликольмонопальмитат, пропилен – Стабилизаторы также применяют, их задачей является уменьшить осадочность в восстановленной жидкости (крахмалы, желатин, некоторые растительные клеи, метилцеллюлоза, альгинат натрия, декстрины).

2 группа. Приготовления быстрорастворимых продуктов происходит при получении изолированных зерен с оптимальным строением и размером, которые содержат должное количество воздуха, имеющих заданную структуру или требуемую плотность оболочки [70]. Эта задача актуальна и при изготовлении сушеных продуктов, которые не являются быстрорастворимыми. Быстрорастворимыми свойствами могут обладать продукты, которые высушены путем распылительной сушки и состоящие из полых внутри, пористых частиц с относительно толстыми стенками [28].

Можно подумать, что это противоречит тому, что было написано выше. Но в этом случае речь идет о полых шариках правильной формы, обладающих большим удельным весом, чем у частиц порошка, полученного с помощью обычной распылительной сушки. Благодаря толстым стенкам они имеют относительно высокую плотность. Стенки шарика при этом пронизаны мелкими каналами, через которые жидкость поступает в его внутреннюю полость и через которые удаляется воздух. Частицы такой структуры могут растворяться жидкостью как снаружи, так и изнутри, вследствие чего и возникает эффект быстрой растворимости.

Количество воздуха, заключенного внутри частицы, и, следовательно, ее плотность зависят от характера процессов измельчения порошков, их смешивания, распыления увлажняющей жидкости, формирования структуры и сушки. В жидкости воздух диспергируется, когда проходит через распылительное оборудование, и в процессе сушки остается в каплях. Кроме того, в процессе высыхания внутри частицы образуются полости, это происходит в результате интенсивного тепло- и массообмена, и возникает оболочка на поверхности капли, через которую водяной пар диффундирует наружу (быстрорастворимые продукты, например: шоколадное молоко, порошок сыворотки, молочный порошок и др. можно получить, если перед распылительной сушкой в концентрат с содержанием сухого материала 60– 65 % в определенной пропорции добавить азот или сжатый воздух.

3 группа. Приготовление быстрорастворимых продуктов, основано на направленном изменении размеров и структуры частиц полидисперсных порошкообразных материалов.

Получить продукт оптимального размера с развитой внутренней пористостью можно при связывании отдельных частиц в достаточно сильные гранулы или агломераты [14]. Поскольку на граничной поверхности отсутствует мелкая фракция, они быстрее пропитываются жидкой фазой и благодаря этому не возникает пленка высокой концентрации, которая препятствует проникновению жидкости в материал. Под действием внутреннего капиллярного давления гранулы в это время интенсивно диспергируются и растворяются в жидкости. В основном производство быстрорастворимых продуктов основан на способе агломерации, который направлен на изменение размеров и структуры частиц порошкообразных полидисперсных материалов.

Процесс агломерации – это процесс, с помощью которого из множества мелких частиц сформировывается продукт, который состоит из сгустков присоединившихся друг к другу или, как минимум, скомковавшихся зерен.

Вследствие чего появляется рыхлая, отрытая структура, которая состоит из зерен наибольшего размера, чем частицы исходные [46].

Процесс гранулирование дисперсных материалов заключается в превращения влажной бесформенно агрегированной полидисперсной массы или сухой сыпучей в одинаковые по прочности, плотности и размеру шарообразные гранулы. Благодаря тому, что образуется такая структура продукты изначально хорошо пропитываются, увлажняются жидкостью и как бы становятся рассыпчатыми в жидком растворителе.

Следовательно, отдельные зерна во время структурирования путем гидромеханических, механических или др. воздействий увлажняются и слипаются, затем происходит сушка влажных агломератов. Можно разделить способы структурирования на 2 группы одноступенчатые (рисунок 1.1) и двухступенчатые, т.е. с увлажнением (рисунок 1.2). Данное разделение основывается на принципе дегидратации:

она проводится в рамках 1-го процесса или совместно с повторным увлажнением.

Можно классифицировать 2 основные группы по характеру движения агломерируемых частиц и по способу связи между частицами.

Соединения зерен при одноступенчатом способе в агломераты происходят на последней стадии дегидратации, а порошок увлажняется повторно с целью агломерации и потом снова высушивается в случае двухступенчатого способа. Минус одноступенчатого способа в том, что он непригоден для инстантирования порошкообразных смесей и материалов, а достоинство это способа в том, что он не требует повторной сушки.

В качестве агломерирующих или увлажняющих агентов можно использовать множество материалов [96]. Действие агентов различно, оно зависит от способа их применения.

Увлажняющими материалами могут быть:

– суспензии или растворы в жидкости различных материалов, которые самостоятельно могут проявить связывающее действие в следствии чего привести к агломерированию. Суспензии или растворы, главным образом, в жидкости инертных материалов, практически не способных приобрести в достаточно дешевых и доступных жидкостях, которые необходимы для слипания или растворения свойства. Примером в этом случи можно считать агломерирование крахмалосодержащих продуктов путем варки в крахмальных растворах, обезжиренную концентрированную молочную сыворотку;

– любая жидкость, соприкасаясь с частицами, делает их липкими, клейкими и собирает их в комки. При этом какая-то часть материала растворяется или образуется каким-либо другим способом, обеспечивая тем самым требуемые условия процесса. Можно в качестве примера привести воду, которую добавляют в муку, молочный порошок, сахар, алкоголь и другие органические растворители, добавляемые к подобным материалам;

– комбинация нескольких веществ или одно вещество, использование которых разрешено продуктовым перечнем, в виде жидких смесей, которые могут соединяться с порошкообразными агломерируемыми продуктами. Эти смеси, вместо того чтобы выпариваться после их получения, могут соединяться или выполнять чисто агломерирующие функции и встраиваться в агломераты;

– материалы, которые становятся текучими при нагревании, твердеют при охлаждении и способны выполнять выше описанные функции. Здесь примером может служить растительный или животный жир с высокой t-ой плавления, который добавляют при изготовлении печеных изделий с целью получения жидкой смеси. В этом случае, затвердевание происходит не вследствие выпаривания жидкости, благодаря е охлаждению.

структурирования. Структурирование при производстве быстрорастворимых продуктов, в результате высоких технологических показателей, чаще всего используется как в комбинации с внесением комплексных пищевых добавок с изменением основных физико-химических свойств продукта или как самостоятельный процесс.

1.5 Свойства и характеристика сырья, используемого в завтраках для людей, предрасположенных к сахарному диабету Большим количеством целебных свойств обладают ягоды, зерна, плоды и растения. Они также наполнены приятным ароматом и вкусом, биологически активными и питательными веществами. В этом заключается их ценность.

Западно-Сибирский регион имеет обширную территорию богатую различными природносырьевыми ресурсами лекарственно-технического, плодово-ягодного и овощного сырья. Пищевая и биологическая ценность растительного сырья обусловлена его химическим составом.

Анализ рецептов народной медицины [16, 22, 62, 105], рецептов научных исследований фитотерапии, фармакогнозии [16, 18, 19, 22, 63, 74, 84, 105] позволяет нам подобрать набор растений, используемых для профилактики и диетического питания при сахарном диабете. Известно, что все эти растения часто используются совместно в рецептах, как в народной медицине, так и в рецептах фитотерапевтов [22, 63, 105], поэтому можно, на наш взгляд, не проводить исследований по их синергическому влиянию на свойств готового продукта.

Наибольший интерес для производства гранулированного завтрака представляют такие компоненты, которые не повышают содержание сахара в крови: творожная сыворотка, топинамбур, овес, листья крапивы двудомной и листья черники.

Люди, следящие и заботящиеся о своем здоровье, стараются приобрести продукты, обогащенные минеральными веществами, витаминами и другими различными добавками. Среди потребителей популярны и прочие биологически активные добавки [6, 7, 30, 50, 52, 64, 66, 73].

Биологически активные вещества или их комплексы нужно обязательно вводить в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона питания человека. Компоненты натуральных веществ / идентичные натуральным биологическим активным веществам – все это биологические добавки к пище.

Биологические добавки нельзя сравнивать с пищевыми добавками, которые содержат в себе красители, эмульгаторы, антиоксиданты и т.д., так как они изменяют органолептические свойства продуктов, но не обладают биологической активностью.

вспомогательной терапии необходимы биологические добавки, так как они жизнедеятельности организма [24, 50, 52, 106].

1.5.1 Топинамбур Среди множества овощей, которые употребляет человек, нужно отметить топинамбур. В нем содержится огромное количество биологически активных веществ. Уникальность топинамбура – углеводный комплекс на основе фруктозы и ее полимеров: инулин и фруктоолигосахариды. Инулин способствует утилизации глюкозы в организме человека. Кроме того, клубни этого овоща содержат сахара, белки, органические кислоты, пектиновые вещества и полисахарид инулина (до 17%) – он является растительным аналогом инсулина. В нм содержится много минеральных солей и витаминов: соли калия, железа, кремния, цинка. Для людей, страдающих сахарным диабетом, также полезен топинамбур. Даже для здоровых людей, детей больных диабетом, родственников из «группы риска» он является прекрасным средством профилактики этого тяжело заболевания.

Исследовано, что этот овощ нужно употреблять регулярно, тогда будут заметны результаты его воздействия на организм человека, он не только снижает уровень сахара в крови, но и приводит к улучшению зрения.

Топинамбур в народе называют «земляной грушей», е польза не имеет границ, а именно полезна она при лейкозе, гипертонии и атеросклерозе, при подагре, мочекаменной болезни, анемии, панкреатите, цистите, туберкулезе, тахикардии и ишемической болезни и т.д. Если этот овощ регулярно употреблять в пищу, то он улучшает общее состояние организма человека, укрепляет иммунную систему, снижает вес при ожирении, защищает от инсульта и инфаркта, желудочно-кишечных заболеваний, отложения солей, выводит токсические вещества из организма и даже восстанавливает силы при усталости [99, 107].

Единственным природным полисахаридом, состоящим на 95% из фруктозы, является инулин.

Часть инулина в кислой среде желудочного сока распадается на отдельные молекулы фруктозы и короткие фруктозные цепочки, проникая в кровеносное русло, а полностью инулин в желудке не усваивается [21].

Попадая в желудок и находясь в нем длительное время, инулин оказывает на организм человека благотворное действие. Нерасщепленная часть инулина быстро выводится из организма, забрав с собою большое количество ненужных организму веществ: радионуклиды, тяжелые металлы, жирные кислоты, кристаллы холестерина, различные химические токсические соединения, попавшие в организм с пищей или образовавшиеся в процессе жизнедеятельности болезнетворных микробов, находящихся в кишечнике. Инулин очищает организм от шлаков, от вредных веществ и не переваренной пищи и положительно влияет на кишечную стенку. В топинамбуре содержится клетчатка, благодаря которой осуществляется антитоксический эффект инулина [45, 107].

Смесь коротких цепочек фруктозы и глюкозы - фруктоолигосахариды.

Они утилизируются большинством штаммов бифидобактерий, а также некоторыми культурами лактобактерий.

Люди, которые страдают ожирением, сахарным диабетом рекомендуют врачи фруктоолигосахариды, так как они обладают низкой калорийностью.

В Японии фруктоолигосахариды нашли большое примененияе. Хлеб, кофейные напитки, детское питание и другие продукты обогащены фруктоолигосахаридами.

Некоторые исследователи считают, что именно использование фруктоолигосахаридов в Японии является важным фактором низкой смертности жителей этой страны от новообразований (в частности, от рака толстой кишки), способствует поддержанию здоровья нации и увеличению продолжительности жизни [45].

1.5.2 Овсяная мука Полезным злаком для здоровья человека является овес. Диетологи считают, что он избавляет от шлаков, регулирует жировой обмен и снижает уровень сахара в крови.

Для поддержания здоровья на должном уровне специалисты – диетологи рекомендуют увеличить потребление клетчатки. Овес отличается от других злаков тем, что в нем содержится растворимая и нерастворимая клетчатка.

Овсяная мука используется не только для кулинарных, кондитерских и хлебобулочных изделий, но и служит компонентом для молочных и мясных продуктов.

Овес в настоящее время входит в состав множества здоровых продуктов – это макароны, хлебцы, десерты, печенье, йогурты, напитки (соки и кисели), сухие завтраки. Разнообразные блюда, полезные и очень вкусные, можно теперь готовить из овса. Словом, возможности применения овса безграничны, теперь уже это не только хлопья и каши [74, 108].

1.5.3 Листья крапивы двудомной В листьях крапивы двудомной содержится большое количество поливитаминного сырья: витамина С приблизительно 0,6%, К1 - 0,2%, до мг% каротиноидов (виолаксантантин, -каротин, ксантофилл и др.), дубильные вещества, пантотеновая кислота, витамин В2, найдены гликозид уртицин, содержатся кислоты: щавелевая, муравьиная, янтарная, пантатеновая, галловая, до 5% хлорофилла, железо и минеральные соли [18, 22].

Листья крапивы выделяют молоко у кормящих женщин, а также усиливают деятельность пищеварительных желез. Листья являются кровоочистительным, отхаркивающим, мочегонным, антитоксическим, слабым слабительным, кровоостанавливающим, противовоспалительным, ранозаживляющим действием. Листья обладают кровоостанавливающим действием, которое обусловлено присутствием в них дубильных веществ, витамина С и витамина К. Еще одним достоинством листьев крапивы является то, что они регулируют щелочно-кислотное равновесие в организме, понижают сахар в крови, повышают количество эритроцитов и гемоглобин в крови [16, 24, 62, 64].

1.5.4 Листья черники На Руси "молодильной ягодой" называли чернику. Полагали, что она омолаживает организм.

На северных широтах Земли черника широко распространена. Еще с древних времен люди изучали ее полезные свойства для организма человека.

Собирают листья черники во время цветения [20, 57].

Черника обладает большим запасом различных минералов и витаминов, а также в ее составе содержится огромное количество эфирных масел, каротиноидов и органических кислот. Листья черники, как в свежем, так и в засушенном виде при различных методах лечения широко используются в народной медицине. С их помощью делаются чаи, настои, компрессы и примочки. Чай из листьев является отличным тонизирующим напитком, а также его рекомендуют как профилактику головных болей [66].

Листья черники содержат в себе необходимы для человека вещества:

гликозиды, спирты (цериловый и тритерпеновый), дубильные вещества - до 20%, органические кислоты (смоляную, олеановую, урсоловую, хинную), витамин С - до 250мг%, соли железа, марганца, меди, хрома, а также эфирное масло [62].

Неомиртиллин, который содержится в листьях черники понижает содержание сахара в моче и крови при диабете.

Листья черники оказывают благотворное воздействие на организм человека:

- доказана их необходимость при лечении ревматизма;

- при лечении анемии использую отвары из листьев черники, в виде компрессов применяют при заболеваниях кожи;

- при заболеваниях горла чай из листьев черники оказывают благотворное действие, благодаря такому чаю замедляется воспалительный процесс, снижаются болевые ощущения при глотании и кашле. Также чай замечательно предотвращает заболевание вирусными инфекциями и укрепляет иммунитет;

- арбутин - незаменимый помощник при болезнях почек, он содержится в листьях черники;

- отвар из листьев черники, как профилактическое средство, используется при расстройстве желудка;

также листья черники обладают бактерицидным действием;

- листья черники имеют ярко выраженные антисептические свойства, раньше их накладывали на свежие раны, дабы в них не попала инфекция [62, 64].

пищевых продуктах В последние годы подсластитель стал очень популярным продуктом и в пищевой промышленности, и в рационе людей, которые гонятся за низкой калорийностью. Люди к сахарозаменителям относятся неоднозначно: одни люди восхищаются ими, говоря о их достоинствах и эффективности, другие — пугают, говоря о последствиях приема «химии».

представляют альтернативу сахару, но они отличаются от него по химическому составу.

Существуют синтетические и натуральные заменители сахара, которые, в первую очередь, используют люди, страдающие сахарным диабетом, а так же те, кто стремится избавиться от лишнего веса [39, 77].

Синтетические подсластители возникли благодаря химической промышленности. Эти подсластители не содержат калорий, превышают по сладости сахар в несколько раз и не усваиваются организмом. Они дешевы и любой желающий может их приобрести [77, 83].

Однако у них есть огромный минус – они негативно сказываются на здоровье. Для людей, стремящихся похудеть, замена сахара на подобные подсластители может иметь обратный эффект, поскольку они вызывают чувство голода и как следствие, приводят к набору веса. Обратите внимание на следующие названия – сахарин, сукразин, аспартам, цикламат и другие.

Во многих странах мира подобные заменители сахара запрещены, но в России они могут использоваться. Их обозначение на упаковке начинается с Е95. Под кодом Е952 скрывается подсластитель цикламат, который запрещен в странах Евросоюза и Америке [77, 83].

Натуральные подсластители — это те вещества, которые выделяются из природного сырья или производятся искусственно, но встречаются в природе и способны усваиваться организмом. Самым безопасным сахарозаменителем считают фруктозу. Именно она в течение многих лет скрашивала жизнь людей, страдающих сахарным диабетом. Замена сахара фруктозой позволяет снизить колебания в крови уровня глюкозы, а значит, уменьшить необходимость в принятии инсулина. Однако нужно иметь в виду, что фруктоза никак не поможет похудеть — калорийность ее такая же, как у сахарозы [39].

натуральные подсластители, такие как стевию и фруктозу.

Основная ценность стевии – это ее листья. В них содержатся дулказид, которые придают стевии приятный и сладкий вкус. Эти вещества встречаются только в листьях стевии. Еще одним достоинством стевиозидов является то, что они не только сладки, но и растворяют молекулу гликозида, влияют на всасываемость, распределение, а значит и на активность.

Стевиозиды ускоряют нормальную деятельность всех видов обмена (углеводного, жирового, белкового), качественнее протекает процесс перекисного окисления липидов, восстанавливается антитоксическая функция печени, отчего снижается уровень свободных радикалов.

Большинство экспертов считают, что самым главным ее достоинством является то, что она не способствует увеличению сахара в крови [39, 77].

Из некоторых источников видно, что стевия не только не вызывает при приме увеличение сахара в крови, но даже снижает уровень глюкозы в плазме у взрослых. Натуральное происхождение этого сладкого продукта – его выгодное отличие от химических аналогов [83]. Единственный недостаток е в том, что остатся неприятное послевкусие.

Фруктоза – фруктовый сахар, который нужен людям для профилактики сахарного диабета. По сравнению с глюкозой она медленнее усваивается в кишечнике, также, поступая в кровь, фруктоза быстро из нее выходит, не вызывая перенасыщения сахаром. Значительное количество фруктозы задерживает печень (70-80%). Фруктоза содержится во многих овощах, фруктах, меде и ягодах. Фруктоза по содержанию сладости превышает сахар в 1.8 раз, КС (коэффициент сладости) фруктозы по отношению к сахару 1:2.

Фруктоза в три раза слаще глюкозы. Это дает возможность снизить калорийность рациона. Калорийность составляет 392 ккал. Хорошо растворима в воде, используется в приготовлении напитков и десертов [77, 83].

Для того чтобы пищевые продукты были пригодны для массового потребления, нужно использовать минеральные, витаминные, и витаминно минеральные премиксы, так как и точно известен их состав и назначение этого лечебно-профилактического продукта. При создании готового продукта необходимо владеть сведениями о среднесуточной норме его потребления.

Важно четко дозировать и регламентировать БАДы. Итак, в премиксы входят множество компонентов, которые обладают повышенной биоусвояемостью, сбалансированностью в количественном соотношении и тщательно смешаны и равномерно распределены по всей массе обогащенного продукта. Все витамины в составе премикса идентичны природным и отвечают требованиям Государственной Фармакологии и Государственным стандартом [83].

Фруктоза рекомендована:

- больным с сахарным диабетом;

- больным сердечнососудистыми и желудочными заболеваниями;

- при соблюдении низкокалорийных диет;

- при длительных нагрузках.

Фруктоза употребляется как обычный сахар, но меньшими дозами [39].

Суточная норма потребления е для диабетиков не должна превышать 10- г за один прием. Рекомендуемая суточная доза фруктозы 0,75 г на 1 кг массы человека. Она способствует укреплению иммунитета, а также усиливает аромат ягод и фруктов [77].

Постановка задачи исследования Разработка комбинированных продуктов питания в последнее время ведется в нашей стране и за рубежом. Разработан широкий ассортимент комбинированных продуктов с применением компонентов из фитосырья;

учитывается обогащение продукта витаминами и минеральными веществами;

ведутся исследования по разработке гранулированных быстрорастворимых напитков на основе растительного сырья Сибири, так как в фитосырье Сибири содержится большое количество витаминов и других биологически активных веществ, позволяющих использовать его как в качестве основы, так и в качестве наполнителей при производстве комбинированных продуктов.

В связи с вышесказанным, для достижения цели, сформулированной во введении диссертации, и решении поставленных задач, необходимо:

1. Изучить химический состав и биологическую ценность растительного сырья, молочной сыворотки, а также продуктов их переработки;

2. Экспериментально исследовать физико-механические свойства компонентов и самого гранулированного продукта;

3. Подобрать оптимальное соотношение компонентов и исследовать их совместимость с молочной сывороткой для производства продукта;

4. Провести кинетический анализ антиоксидантной активности самого продукта;

5. Исследовать потребительские показатели качества в отношении функциональных и лечебно-профилактических продуктов на примере г.Кемерово для диабетиков и оценить экономическую целесообразность их производства;

6. Разработать технологию производства сухого гранулированного завтрака на основе молочной сыворотки.

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Вторая глава посвящена объектам и методам исследований, а также в ней приведена общая схема научных исследований.

2.1 Организация эксперимента Основная часть исследований проведена на базе лабораторий Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Отдельные испытания сырья проводились на кафедре «Общей химической технологии» в Национальном Исследовательском ТПУ.

На предприятии НПО «Здоровое питание» г.Кемерово вырабатывались опытно-промышленные партии продукта.

исследований. На рисунке 1 приведена общая схема исследований.

Первый этап был посвящен изучению химического состава и биологической ценности растительного сырья, сахарозаменителей, концентрированного сока, творожной сыворотки с целью изучения возможности использования их в производстве гранулированных продуктов для людей с повешенным уровнем сахара в крови.

На втором этапе разрабатывали рецептуру завтрака путем получения органолептических показателей проводилась оценка различных вариантов рецептур.

быстрорастворимого гранулированного завтрака, исследовали потребительские показатели качества в отношении функциональных и лечебно-профилактических продуктов на примере г.Кемерово для диабетиков и оценили экономическую целесообразность производства завтрака.

творожной сыворотки Изучение факторов разработка Рис. 2.1. Схема проведения экспериментов Объектами исследований явились:

- мука овсяная с базисным выходом 60% (ТУ 8-22-3-84);

- сыворотка молочная сгущенная творожная с массовой долей сухих веществ 60% (ТУ 49 803-81);

- фруктоза по санитарно-эпидемиологическому заключению фирмы производителя;

- сок черничный концентрированный с массовой долей сухих веществ 60% (ГОСТ 18078-87);

- «Свита» 100% натуральный низкокалорийный заменитель сахара на основе экстракта стевии (санитарно-эпидемиологическое заключение №77.99.24.916.Д.000334.01.05 от 26.01.05);

- порошок из клубней топинамбура (ТУ 9164-001-17912573-01);

- универсальный премикс для обогащения сухих продуктов питания 994 фирмы «Хоффман-Ля Рош» (регистрационный номер П-8-242 № 01740);

- листья крапивы двудомной (ГОСТ 12529-67);

- листья черники (ТУ 9198001-66075749-11);

гранулированного завтрака;

- анкеты потребителей (население г.Кемерово).

2.3 Методы исследований Исходя из поставленных задач в нашей работе, их решение осуществляли при помощи современных технологий, физико-механических, физико-химических, биохимических, микробиологических и статистических методов исследования свойств сырья и готового продукта [12].

Массовую долю:

- белка ГОСТ Р 52421-2005.

- сахаров определяли по ГОСТ 3628-78 и ГОСТ 5903-77.

- титруемых кислот по ГОСТ Р 51434-99.

- золы определяли по ГОСТ 25555.4-91.

- азотистых веществ по ГОСТ 23327-78.

- жирных масел ГОСТ Р 52677-2006.

- дубильных веществ определяли в соответствии с методами описанными А.И.Ермаковым.

- витамина С по ГОСТ Р 52817-2007.

- В – каротина по ГОСТ 8756.22-80.

Содержание:

- растворимых сухих веществ в соке определяли пикнометрическим методом по ГОСТ 29030-91.

- аскорбиновой кислоты определяли методом йодометрического титрования по ГОСТ 7047-55.

- Р-активных элементов определяли по ГОСТ 24027-80 объемным методом Левенталя.

- сахарозы определяли йодометрическим методом ВильштеттераШудля.

По общепринятым методам описанным в справочном руководстве под ред. И.М. Скурихина определение изучали содержания РР, В1, В2.

Активную кислотность (рН) – потенциометрическим на рН-метре марки рН-340.

Суммарное содержание органических кислот – тетраметрическим методом согласно ГОСТ 6687.4-86 и ГОСТ 5624-63.

На ротационном вискозиметре «Реотест-2» (ГДР), по общепринятой методике, проводили определение вязкости.

Органолептические показатели – по таблице балльной оценки в соответствии с ГОСТ 18488-73 и ТУ на разработанные продукты.

коэффициентов внутреннего и внешнего трения по различным поверхностям.

Прибор для определения коэффициентов внутреннего и внешнего трения представлен на рисунке 2.2.

Рис. 2.2. Прибор для определения коэффициентов внутреннего и внешнего трения: 1 - неподвижная платформа; 2 - подвижная платформа;

3 - транспортир; 4 - прижимная доска; 5 - рифлные резиновые поверхности.

Прибор состоит из платформы 1, которая находится в неподвижном состоянии, к ней прикреплена, при помощи шарниров, с резиновой рифленой поверхностью 5 подвижная платформа 2, сыпучий материал на которую распределяют равномерно, при этом формируют слой толщиной 10 мм.

Без нажатия на слой материала помещается прижимная доска 4 с весом 4.05 H. Затем, медленно и плавно нужно поднимать подвижную платформу.

Когда она только начнет свое движение и произойдет сдвиг в слоях сыпучего материала, при помощи транспортира 3 отмечается угол подъема. Этот угол По формуле 2.1 определяется коэффициент внутреннего трения.

Для каждого образца определяется свой угол внутреннего трения.

График зависимости угла внутреннего трения от содержания влажности в образцах строится по полученным результатам эксперимента.

Коэффициент внешнего трения находим таким же образом, но используем дерево, металлическую пластину и оргстекло вместо рифлной поверхности подвижной платформы [98].

Измерение антиоксидантной активности производили по скорости поглощения кислорода на газометрической автоматизированной установке (рис.2.3).

Рис. 2.3. Газометрическая автоматизированная установка: 1 пузырьковый расходомер; 2 – регистрирующее устройство (ЭВМ); 3 – встряхивающее устройство; 4 – термостат; 5 - реакционный сосуд; 6 – источник газа постоянного давления.

Принцип действия. Он основан на автоматической компенсации перепада давления. Он возникает в процессе поглощения кислорода реакционной смесью, эквивалентным количеством кислорода в виде отдельных пузырьков определенного объема.

В условиях эксперимента объм пузырька есть величина постоянная, которая зависит от величины поверхностного натяжения и диаметра капилляра. На компьютере обрабатывается зависимость количества поглощенного кислорода от времени реакции и в виде интегральной кривой выводится на экран.

Порядок проведения анализа [108]. В реакционный сосуд (V=12 – мл)помещали навеску анализируемого образца (0,1–100 мг), далее добавляли 10,0 мл кумола и 10,1 мг инициатора АИБН. Включали ПК, с помощью программы ANTIOXIDANT, которую разработали в Томском институте химии нефти СО РАН, на мониторе показывается координатная сетка по оси абсцисс – время i-й точки (пузырька), мин и вносили вес навески при помощи клавиши F8, и по оси ординат – объем поглощенного кислорода, мкл (количество пузырьков поглощенного кислорода). В термостат (60°С) помещали реакционный сосуд, включали со скоростью 6-7 циклов в сек встряхивающее устройство, до тех пор, пока не установится равенство температур теплоносителя в термостате и реакционной смеси (2 минуты) продували систему кислородом, закрывали кран и осуществляли запуск эксперимента клавишей F1, которая обозначает начало измерения. Процесс окисления кумола на экране монитора представляется в виде кинетической кривой. Без остановки эксперимента при помощи клавиши F5 проводили запись данных в файл. Когда эксперимент заканчивался (выход реакции на не ингибированный режим), завершали эксперимент нажатием клавиши F6.

Выход в обычный режим компьютера производится клавишей F10. Вывод на печать.

Объем поглощенного смесью кислорода от времени измеряется в виде отдельных (N) пузырьков объемом 10–15 мкл со скоростью не более пузырьков в секунду. В одном измерении объем пузырька (Vp) является величиной постоянной и перед экспериментом калибруется. В измерении погрешность объема пузырька 1%. С помощью пузырькового расходомера измеряется объем поглощенного кислорода (V) V = Vp·N.

Для определения сыпучесть необходимы: секундомер типа С-1-2а (ГОСТ 5072); общего назначения гири 4-го класса (ГОСТ 7328); ручные весы ВР-20 (ГОСТ 24104 / ТУ 64-1-2834); для снятия характеристик сыпучих материалов виброустройство ВП12А (ТУ 64-7-260).

В воронку прибора ВП12А осторожно засыпают навеску гранул m=50г включают виброустройство открывают заслонку и в тоже время включают секундомер. Секундомер выключают по окончании истечения гранул. Из расчета количества гранул в граммах, высыпавшихся за 1с, рассчитывают сыпучесть.

На установке, которая представлена на рисунке 2.4 проводилось исследование кинетики капиллярной пропитки дисперсных материалов.

Рис. 2.4. Схема прибора для исследования кинетики капиллярной пропитки: 1 – основание прибора; 2 – капиллярная измерительная трубка; 3 – емкость из оргстекла; 4 – зернистая засыпка (песок, корунд); 5 – плитка пористая керамическая; 6 – пористое дно колонки; 7 – металлическая колонка (матрица пресс-формы); 8 – стеклянная колонка с объемной и линейной градуировкой; 9 – исследуемый материал.

В стеклянную колонку загружается исследуемый материал с пористым дном и уплотняется равномерно по всему объему колонки. В колонке высота слоя = 15 – 20 мм. По m навески и уплотнению материала определяется кажущая плотность, а при известной истинной плотности материала определяется коэффициент упаковки материала Кт. Затем колонка с материалом устанавливается на пористую керамическую площадку прибора и включается секундомер, благодаря которому фиксируется время пропитки материала на различной высоте, по капиллярной измерительной трубке берется отсчет количества жидкости, впитанной при этом слоем. При полной пропитки материала влагой эксперимент прекращается. При сравнительно больших значениях Кт пропитку материала проводят в металлических колонках, которая представляет собой матрицу от пресс-формы. В начале уплотнение материала проводится в пресс-форме двусторонним прессованием, далее пуансоном уплотненный материал перемещается в положение, при котором нижняя граница слоя материала совпадала с нижним обрезом металлической колонки, затем непосредственно в колонке проводится капиллярная пропитка слоя.

Поверхностномер использовался, чтобы определить удельную поверхность порошкообразных материалов (рис. 2.5).

Через сито перед испытанием материал просеивают, в сушильном шкафу сушат навеску (при t=105-110С, 1-2 часа). Обследуют герметичность гильзы и соединений прибора. Перфорированный диск помещают в гильзу.

Кружок фильтровальной бумаги (средней или малой плотности) кладут сверху диска и на нем располагают навеску материала. По стенкам гильзы слегка постукивая, накладывают 2-ой кружок фильтровальной бумаги на слой материала, и образец нажатием руки при помощи плунжера прессуют.

При помощи резиновой трубки гильзу с приготовленным слоем материала присоединяют к манометру-аспиратору, этим самым источник разряжения приводится в действие. Между регулятором разряжения и манометромаспиратором открывают кран. Кран закрывают только после того как в закрытом колене манометра-аспиратора жидкость поднимется до высоты, находящейся между двумя линиями, которые отмечены на трубке.

В закрытом колене манометра-аспиратора уровень жидкости опускается, вызывая просасывание воздуха через слой материала, который находится в гильзе. Когда уровень жидкости доходит до отметки, который находится над верхним расширением, включают секундомер и выключают его, когда уровень жидкости дойдет до отметки между двумя расширениями.

Рис 2.5. Схема прибора для определения удельной поверхности порошкообразных материалов: 1 – кран; 2 – гильза; 3 – регулятор разряжения; 4 – источник разряжения (водоструйный насос или груша); 5 – манометр-аспиратор.

В 3–5 кратной повторности проводились все исследования. Они обрабатывались статистическими методами. Средние значения показателей приведены в экспериментальной части.

Социологические исследования проводились методом анкетирования.

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

3.1 Изучение витаминной ценности сырья и химического состава для производства сухого гранулированного завтрака на основе творожной сыворотки ресурсосберегающей политики государства является требование, предъявляемое в целом к промышленности России, чтобы использование всех компонентов сырья было максимально предназначено для производства продукции [29, 31].

3.1.1 Изучение химического состава и витаминной ценности плодово-ягодного и растительного сырья На первом этапе нашего исследования изучили состав овсяной муки.

Результаты исследований состава овсяной муки изложены в табл.3.1 (* результаты собственных исследований).

Как показали результаты исследований овсяная мука – является хорошим источником растительного белка (10,0 г/100г), витаминов, минеральных веществ (особенно, мг/100г: железа – 5,4, кальция – 59,0, магния – 110,0 и калия - 424,0) и растворимой клетчатки(2,6 г/100г). Более высокая сбалансированность аминокислотного состава и низкая калорийность, по сравнению с данными показателями пшеничной муки, могут способствовать пищевой и биологической ценности [117].

Увеличение потребления клетчатки, по мнению специалистов – диетологов, способствует поддержанию здоровья на соответствующем уровне. Отличительной особенностью овса является то, что в овсе клетчатка содержится сразу в двух видах - нерастворимая и растворимая.

Таблица 3.1 – Состав овсяной муки Массовая доля:

Нерастворимая клетчатка действует как своеобразный скраб для желудка, при этом выводя все шлаки, и восстанавливает микрофлору кишечника. Хорошо известно, что растворимая клетчатка (В-глюкан), понижает уровень сахара в крови. Преимущества овсяной клетчатки: снижает потребность в инсулине; снижает секрецию желудочного сока; понижает уровень глюкозы.

Незаменимым помощником в лечении различных болезней печени является овес (в отличие от других злаковых культур), который содержит в своем составе уникальный комплекс органических соединений.

Топинамбур. Как известно, рациональное питание в современных условиях тесно связано с функциональными продуктами питания.

Источником для создания таких продуктов служат различные виды пищевого растительного сырья, к нетрадиционным представителям которых относится топинамбур. Он обладает уникальным химическим составом и комплексом биологически активных веществ [45].

Результаты исследований состава топинамбура приведены в таблицах 3.2.

Таблица 3.2 – Состав порошка топинамбура Массовая доля:

титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), % Из таблицы 3.2 видно, что топинамбур богат сахарами он составил - 2, г/100г.

Топинамбур: витаминный состав. Растение поливитаминно. Однако по сравнению с клубнями топинамбура, порошковая масса богаче витаминами, хотя клубни по содержанию превосходят картофель. В клубнях топинамбура среди витаминов выделяется витамин С (аскорбиновая кислота), который превышает содержание в картофеле в пять раз [5, 45].

Анализ полученных данных показал, что топинамбур содержит значительное количество витамина С: клубни – 54,20 мг/100г, порошок – 108,1 мг/100г.

В топинамбуре содержатся биологически активные вещества, которые являются целебной основой его свойств. Топинамбур от других овощей отличается уникальным углеводным комплексом на основе фруктозы и е полимеров: инулин и фруктоолигосахариды. В клубнях содержание инулина составило 14,40% [99].

Единственным природным полисахаридом является – инулин, который состоит на 95% из фруктозы. Подробно об этом свойстве описано в литературном обзоре.

Непременной составной частью топинамбура является фруктоза. Е продолжительности хранения; в зависимости от времени сбора урожая и многих др. Фруктоза образуется из инулина в результате биохимических процессов, которые происходят в корнях и клубнях.

Фруктозу по-другому называют «диетический сахар», он, как и глюкоза, способен участвовать в тех же обменных процессах, замещая ее в случаях абсолютной или относительной нехватки инсулина.

Усвоению селена из пищи содействует топинамбур. Это фактор крайне важен, так как в селене потребность меняется и зависит от пола, возраста, наличия медицинских показаний, экологической нагрузки, качества питания и от того, какое количество в настоящее время в организме свободных радикалов. Благодаря употреблению топинамбура, мы можем помочь нашему «мудрому» организму получить столько селена, сколько ему необходимо [21].

Проведенные в разные годы и в различных институтах и клиниках исследования, которые независимы друг от друга, над уникальным химическим составом топинамбура, показали, что он положительно влияет на все звенья и механизмы развития болезней системы пищеварения.

В традиционно критические сезоны года (весна и осень), в стрессовых ситуациях, при заболеваниях других органов / вирусных инфекциях, топинамбур - прекрасное средство профилактики обострений хронических болезней системы пищеварения, когда рецидивы язвенной болезни, гастрита или панкреатита развиваются очень часто [99].

инсулинозависимый (1 тип) и инсулинонезависимый (2 тип). Регулярное употребление топинамбура при сахарном диабете первого типа приводит к снижению уровня сахара в крови. Причины данного эффекта следующие:

1. Сжигание глюкозы по резервному пути (гликолиз) стимулируется, так как роль инсулина в нем не так велика.

2. Марганец, кремний, калий, цинк способствуют синтезу инсулина.

3. Нерасщепленные соляной кислотой в желудке молекулы инулина адсорбируют значительное количество пищевой глюкозы после еды.

4. Образование глюкозы в печени уменьшается (глюконеогенез).

5. Клетки поджелудочной железы вырабатывают собственный инсулин, который обеспечивает стабильно снижение уровня глюкозы в крови.

6. Фруктоза уникальна, е ценность состоит в том, что она способна полноценно замещать глюкозу в обменных процессах и проникать в клетки всех органов без участия инсулина. Уменьшает значительно энергетический клеточный голод. Молекулы инулина облегчают прохождение внутрь клетки и самой глюкозы, встраиваясь в клеточную стенку, хотя это и в небольших количествах, по сравнению с нормой. А это ведет к значительному снижению концентрации сахара в крови и не сопровождается резкими колебаниями показателя в течение суток. При лечении инсулинозависимого сахарного диабета именно это и является первостепенной задачей.

7. Препятствуя всасыванию в кровь, клетчатка сорбирует глюкозу.

8. Короткие органические полиоксикислоты и фруктозные фрагменты выполняют антитоксические и антиоксидантные функции.

9. Склонность больных к инфекционным заболеваниям уменьшается, улучшаются иммунологические показатели крови.

10. Связывают и выводят из организма ацетон, некоторые тела и другие продукты нарушенного обмена веществ - пектин, клетчатка и инулин. Все это препятствует развитию ацедоза.

11. Уменьшается тяжесть осложнений в результате улучшения состояния сосудов [45].

При сахарном диабете 2 типа на фоне приема топинамбура:

1. Жировой обмен улучшается: уровень холестерина и тирглицеридов в крови снижается, а в результате предупреждает дальнейшее развитие атеросклероза и различных осложнений.

улучшаются.

3. Содержание сахара в крови часто нормализуется и снижается благодаря активному усвоению глюкозы; снижению всасывания глюкозы из кишечника в кровь; увеличению образования гликогена в печени; усилению чувствительности клеток к инсулину; увеличению выработки собственного инсулина.

4. Синтез гормонов коры надпочечников, половых желез, щитовидной железы оптимизируется.

5. У людей, страдающих ожирением, уменьшается масса тела.

Все сказанное выше говорит о том, что у людей повышается работоспособность, улучшается самочувствие и повышается качество жизни у больных сахарным диабетом [99].

Топинамбур служит ценным сырьем для производства кулинарной продукции с функциональными свойствами, что позволяет расширить ассортимент продуктов, обогащенных биологически активными веществами, снизить включение в рецептуру дорогостоящего сырья, калорийность и себестоимость продукции.

Стевия. Следующим компонентом, который мы исследовали, является стевия. Так как стевия в Сибири не произрастает, мы исследовали порошок из стевии. Данные результатов сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Состав порошка стевии Массовая доля:

титруемых кислот (в пересчете на яблочную кислоту), % Из таблицы видно, что в стевии содержание сухих веществ составило 92%. Также она богата сахарами, которые составляют 78,82%.

В стевии натрия содержится 4,573 мг/100г. Соединения натрия в человеческом организме регулируют межтканевый и внутриклеточный обмен веществ, осмотическое давление в тканях, лимфе, клетках и крови, кислотно-щелочное равновесие, участвуют в передаче нервных импульсов, способствуют накоплению жидкости в организм, участвуют в водном обмене, и активируют пищеварительные ферменты.



Pages:   || 2 | 3 |
 
Похожие работы:

«ВОЛОТКА ФЁДОР БОРИСОВИЧ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЫБНЫХ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЫБ ПРИБРЕЖНОГО ЛОВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИВНОЙ ДРОБИНЫ Специальность 05.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на...»

«ЛОСКУТОВА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОД СЕМЕЙСТВА ВЕРЕСКОВЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ Специальность: 05.18.15. – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата...»

«ГУНЬКО Павел Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ МЕТОДАМИ Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук...»

«ОВСЯННИКОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА К ПЕРЕРАБОТКЕ ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОД КЛЮКВЫ И БРУСНИКИ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой...»

«КУЗЬМИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛЛОИДНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МОДИФИЦИРОВАННОГО КРАХМАЛА Специальность: 05.18.15 – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель д.т.н., профессор В.А....»

«ГУЖЕЛЬ ЮЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА НАПИТКОВ БРОЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ С ДОБАВЛЕНИЕМ ЭКСТРАКТА ХВОИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного...»

«ИВАНОВ ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЧИПСОВ ИЗ МЯСА ПТИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМНОЙ ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ Специальность: 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : доктор технических наук, проф. Г.В....»

«СУХОРУКОВ ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СМЕСИТЕЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ОРГАНИЗАЦИЕЙ НАПРАВЛЕННОГО ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ 05.18.12 Процессы и аппараты пищевых производств Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент Бородулин Дмитрий Михайлович...»

«ЗАВОРОХИНА НАТАЛИЯ ВАЛЕРЬЕВНА РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ С УЧЕТОМ СЕНСОРНЫХ ПРЕДПОЧТЕНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 05.18.15 –...»

«ГРАЩЕНКОВ ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА БЛЮД И РАЦИОНОВ ДЛЯ ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСЧЕТОВ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«ШИПАРЕВА МАРЬЯ ГЕРАСИМОВНА РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ПОЛУФАБРИКАТОВ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ И КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ СЕМЯН БОБОВЫХ КУЛЬТУР Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания ДИССЕРТАЦИЯ на соискание...»

«Беляева Лидия Александровна ИССЛЕДОВАНИЕ СОХРАНЯЮЩИХ ФАКТОРОВ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОДЛИННОСТИ ПРИРОДНОЙ БУТИЛИРОВАННОЙ СТОЛОВОЙ ВОДЫ Специальность 05.18.15 – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки) ДИССЕРТАЦИЯ На соискание ученой степени кандидата технических наук Научный...»

«КОСТИН АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ РАЗРАБОТКА, ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПРОБИОТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 05.18.15 – Техноогия и товароведение пищевых продуктов и функционаьного и специаизированного назначения и общественного питания...»

«РЕМИЗОВ СТАНИСЛАВ ВАДИМОВИЧ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ МОРКОВНОГО НЕКТАРА Специальность: 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания...»

«ВАСИЛЬЕВА ИРИНА ОЛЕГОВНА РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯСНОГО ПРОДУКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО КОЛЛАГЕНА И МИНОРНОГО НУТРИЕНТА 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств 05.18.07 – Биотехнология пищевых продуктов и биологических...»

«ВАГАЙЦЕВА ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ДЕТСКИХ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ Специальность: 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и...»

«КОДАЦКИЙ Юрий Анатольевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СЕМЯН СОИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА Специальность: 05.18.01 – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук...»

«АПЁНЫШЕВА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЯГКИХ КИСЛОТНОСЫЧУЖНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ С РАСТИТЕЛЬНЫМ ЖИРОМ Специальность: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических...»

«ШЕЛЕПИНА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА СОВРЕМЕННЫХ СОРТОВ И ФОРМ ГОРОХА Специальность 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства Диссертация на соискание ученой степени...»

«МАКСЮТОВ РУСЛАН РИНАТОВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ЙОДОБОГАЩЁННЫХ КУМЫСНЫХ НАПИТКОВ С ИНУЛИНОМ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические наук и) Диссертация на соискание...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.