Разработка технологии консервов на рыбной основе для питания детей раннего возраста с задаваемыми структурой и комплексом показателей пищевой адекватности

На правах рукописи

СЕРГЕЕВА СВЕТЛАНА ЕВГЕНЬЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОНСЕРВОВ НА РЫБНОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА С ЗАДАВАЕМЫМИ СТРУКТУРОЙ И КОМПЛЕКСОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПИЩЕВОЙ АДЕКВАТНОСТИ

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных, рыбных продуктов

и холодильных производств

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2010

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО»)

Научный руководитель:

доктор технических наук Абрамова Любовь Сергеевна

Официальные оппоненты:	доктор технических наук, профессор Юдина Светлана Борисовна
	кандидат технических наук Дыдыкин Андрей Сергеевич

Ведущая организация:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет» (ФГОУ ВПО «КГТУ»).

Защита состоится «25» ноября 2010 г. в 14:00 час. на заседании диссертационного Совета Д 307.004.03 при ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» (ФГУП «ВНИРО») по адресу: 107140, г. Москва, ул. В. Красносельская, 17.

Факс: (499) 264-91-87, e-mail: protein@vniro.ru, fishing@vniro.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИРО».

Автореферат разослан « » октября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук

Татарников В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение детей высококачественным и правильно организованным питанием - одно из основных условий их нормального роста, физического и психофизиологического развития.

Состав и свойства продуктов детского питания должны не только соответствовать их физиологическим особенностям, обеспечивать эффективную усвояемость, отвечать всем требованиям гигиенической безопасности, но и быть ориентированными на метаболическую специфику, связанную с условиями проживания российских детей, которые определяются бытовыми, климатическими и экологическими факторами, а также способствовать формированию вкусовых привычек, ориентирующих ребенка на потребление полезных продуктов [Липатов Н.Н., Сажинов Г.Ю., 2001; Кучма В.Р., 2005; Ладодо К.С., 2006; Конь И.Я., 2008; Тутельян В.А., Конь И.Я., 2009]. Необходимо также учитывать, что в последнее время наблюдается широкое распространение заболеваний у детей раннего возраста, в том числе аллергических. Таким образом, расширение ассортимента продуктов высокой пищевой ценности, адаптированных питанию, как здоровых детей, так и детей с некоторыми видами заболеваний имеет социальное значение.

Методологические, медико-биологические, физико-химические аспекты создания продуктов для детского питания изложены в работах И.Я. Коня, К.С. Ладодо, Н.Н. Липатова, А.Б. Лисицына, А.В. Устиновой, И.Л. Стефановой, Л.Т. Серпуниной, Н.С. Князевой, Г.В. Масловой, Т.Э. Боровик, Н.А. Студенцовой и др.

Как установлено педиатрической практикой, продукты на основе рыбного сырья могут быть эффективно использованы в питании детей, начиная с 8-ми месячного возраста. Однако, в отличие от мясных, мясорастительных, плодоовощных консервов, отечественные рыбные консервы для детей производятся в ограниченном количестве и ассортименте. Совершенно не производятся, необходимые для первоначального прикорма детей раннего возраста, моноконсервы, представляющие собой продукт, состоящий из одного вида рыбного сырья. В этой связи актуальной становится задача создания новых видов продуктов детского питания на основе рыбного сырья, с задаваемым комплексом показателей пищевой адекватности, способных обеспечить растущий организм физиологически необходимым уровнем пищевых веществ и энергии. Кроме того, продукты должны быть доступными с экономической точки зрения и быть в достаточном количестве в торговой сети. Эту задачу можно решить только созданием современных технологий с учетом основных положений нутрициологии.

Цель работы научное обоснование технологии консервов для питания детей раннего возраста на основе рыбного сырья с задаваемой структурой и комплексом показателей пищевой адекватности с учетом физиологических потребностей детей различных возрастных групп и применения технологических приемов, позволяющих получать продукцию гарантированного качества.

Основные задачи исследования:

1. Проанализировать основные факторы, влияющие на выбор продуктов детского питания, аспекты их потребления и предпочтения потребителей, а также оценить актуальность создания новых видов консервов на рыбной основе путем анализа ассортиментного ряда продуктов данной категории.

2. Научно обосновать и разработать нутриентно-технологические рекомендации к созданию продуктов прикорма на рыбной основе, основанные на специфике метаболических процессов у детей раннего возраста.

3. Осуществить системный анализ химического состава и биологической ценности рыбного и растительного сырья, обеспечивающий выбор компонентов для производства рыбо-растительных и рыбных моноконсервов для питания детей раннего возраста.

4. Выполнить проектирование рецептурного состава рыбо-растительных и рыбных моноконсервов в соответствии с формализованными нутриентно-технологическими рекомендациями.

5. Научно обосновать параметры технологического процесса рыбных моноконсервов для питания детей раннего возраста.

6. Осуществить анализ показателей безопасности и нутриентной адекватности рыбо-растительных и рыбных моноконсервов, изготовленных в производственных условиях, и установить их соответствие нутриентно-технологическим рекомендациям.

7. Разработать техническую документацию на рыбо-растительные и рыбные моноконсервы для питания детей раннего возраста, внедрить технологию в производство.

Научная новизна. Научно обоснованы нутриентно-технологические рекомендации к созданию рыбных моноконсервов, предназначенных для питания детей раннего возраста.

Впервые методом компьютерного моделирования спроектированы рецептурные композиции рыбных моноконсервов адекватные по аминокислотному составу белка питанию разных групп детей раннего возраста.

Выявлены зависимости структурно-механических свойств консервов от компонентного состава продукта и технологических приемов, сочетание которых, позволяет получать продукт с задаваемой стабильной консистенции, по степени измельчения относящейся к группе «гомогенизированные».

Научно обоснованы параметры щадящего режима стерилизации рыбных моноконсервов, гарантирующие безопасность и качество готового продукта.

Положения, выносимые на защиту: нутриентно-технологические рекомендации к созданию консервов на рыбной основе, предназначенных для питания детей раннего возраста;

моделирование рецептурных композиций, адекватных разработанным нутриентно-технологическим рекомендациям;

параметры технологического процесса изготовления рыбных моноконсервов для питания детей раннего возраста;

показатели пищевой ценности разработанных консервов на рыбной основе, обосновывающих возможность их введения в рацион детей раннего возраста.

Практическая значимость. Научно обоснован выбор перспективного рыбного и овощного сырья для производства рыбо-растительных и рыбных моноконсервов для питания детей раннего возраста.

Разработана и апробирована в опытно-промышленных условиях технология рыбных моноконсервов и расширен ассортимент рыбо-растительных консервов для питания детей раннего возраста с учетом особенностей физиологических потребностей детей различных возрастных групп в пищевых веществах и энергии.

Разработана техническая документация на рыбо-растительные консервы ТУ 9271-003-53765263-07 "Пюре рыбо-растительные для детского питания" и на рыбные моноконсервы ТУ 9271-097-00472124-10 "Консервы. Пюре рыбные для детского питания". Технология рыбо-растительных консервов внедрена в производство ОАО "Завод детского питания "Фаустово". Объем производства разработанного ассортиментного ряда рыбо-растительных консервов составил 952 т.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждены в рамках V Международной научной конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2006), VI Международной научно-практической конференции "Производство рыбных продуктов: проблемы, новые технологии, качество" (Светлогорск, 2007), Международной научно-практической конференции "Биотехнология. Вода и пищевые продукты" (Москва, 2008), I Международной научно-практической конференции "Биотехнологические процессы и продукты переработки биоресурсов водных и наземных экосистем» (Астрахань, 2008), Х Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов "Питание и здоровье" (Москва, 2008), III Международной научно-практической конференции "Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы" (Светлогорск, 2008), Международной научно-практической конференции "Плодоовощные консервы – технология, оборудование, качество, безопасность" (Москва, 2009), VII Международной научно-практической конференции "Производство рыбной продукции: проблемы, новые технологии, качество" (Светлогорск, 2009)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 149 стр., содержит 45 табл., 16 рис., 11 приложений. Список литературы включает 178 источников, в том числе 13 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе – "Обзор литературы" представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной научной, технической и патентной литературы по теме диссертации, рассмотрены физиологическая роль и вклад в оптимальное питание детей раннего возраста макро - и микронутриентов, обоснована целесообразность введения рыбного сырья в питание детей раннего возраста. На основании проведенного анализа литературных данных сформулирована цель и определены основные задачи исследования.

Во второй главе – "Объекты и методы исследований" представлена программно-целевая модель исследований (рис. 1), описаны основные методы исследований.

Объектами исследований являлись: горбуша, хек, треска, морской окунь, судак, минтай, пикша, сайда, а также готовые рыбо-растительные и рыбные моноконсервы, предназначенные для питания детей раннего возраста.

Диссертационная работа выполнена в ФГУП "ВНИРО", опытные образцы консервов изготавливались на ОАО "Завод детского питания "Фаустово". В работе использовали стандартные и общепринятые химические, физико-химические, органолептические, микробиологические методы исследований, а также методы компьютерного моделирования и статистической обработки результатов.

Дизайн исследования, сочетающий кабинетное и полевое (социологический опрос) исследования, составлен в соответствии с требованиями и рекомендациями проведения маркетингового анализа [Березин И.С., 2003; Каменкова Н.Н., Полякова В.А., 2006].

Содержание влаги, золы определяли в соответствии с ГОСТ 7636, белка – на автоматическом анализаторе «Kjeltec» по методу Къельдаля (ГОСТ 7636), жира – по ГОСТ 26829 на экстракционном приборе "VELP SCIENTIFICA". Аминокислотный состав определяли на автоматическом анализаторе «Hitachi» с последующей компьютерной обработкой данных по программе Мультихром для Windows, жирнокислотный состав липидов – в виде метиловых эфиров на газовом хроматографе «Shimadzu».

Показатели безопасности сырья и экспериментальных образцов определяли согласно ГОСТ 26927, ГОСТ 26930, ГОСТ 26932, ГОСТ 26933, ГОСТ 10444.1, 10444.2, ГОСТ 10444.7-ГОСТ 10444.9, ГОСТ 10444.11, ГОСТ 10444.12, ГОСТ 10444.15, ГОСТ 30425. Анализ консервов в процессе хранения проводили в соответствии с МУК 4.2.1847-04.

Органолептическую оценку качества готовой продукции проводили по профильному методу [Сафронова Т.М. и др., 1007; Сафронова Т.М., 1998] с использованием балльных шкал.

Измерение реологических параметров исследуемых образцов проводили на вискозиметре «Реотест-2.1», микроскопические фотографии, позволившие выявить различия в характере формируемых частиц, и их размер, сделаны с помощью интерференционного микроскопа "Carlzeiss Jena" в Институте Физической химии и электрохимии им. Фрумкина (ИФХЭ РАН).

Разработка режимов стерилизации консервов проводилась совместно со специалистами ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института консервной и овощесушильной промышленности (ВНИИКОП) в соответствии с РД 10.03.02-88 "Система технологической документации. Порядок разработки режимов стерилизации и пастеризации консервов и консервируемых полуфабрикатов" и "Инструкцией по разработке режимов стерилизации консервов из рыбы и морепродуктов".

В третьей главе - "Результаты и их обсуждение" представлены основные результаты исследований.

3.1. Маркетинговое исследование российского рынка детского питания проведено на территории Москвы и Московской области и было направлено на изучение ассортимента продуктов детского питания и аспектов их потребления. Результаты показали рост предпочтения продуктов прикорма промышленного производства 66,7% (из них 25,4% для детей до 1,5 лет) перед домашним приготовлением 33,3%. Установлен высокий спрос на однокомпонентные продукты - 79,5 %, тогда как на поликомпонентные продукты приходится всего 20,5 %. Это объясняется тем, что покупатели учитывают рекомендации педиатров об использовании монопродуктов для установления реакции ребенка на новый компонент питания, и желанием самостоятельно составлять рацион ребенка в зависимости от его предпочтений. Анализ ассортимента продуктов детского питания, как импортного, так и отечественного производства показал, что в настоящее время не решена проблема обеспечения детей раннего возраста продуктами прикорма на рыбной основе, так как они составляют всего 3% от общего объема продуктов прикорма. Таким образом, представляло интерес расширение ассортимента рыбо-растительных консервов и создание рыбных моноконсервов высокого качества в приемлемой ценовой категории.

3.2. Нутриентно-технологические рекомендации к созданию рыбо-растительных и рыбных моноконсервов для питания детей раннего возраста включали в себя комплекс требований по безопасности, пищевой ценности сырья и готового продукта, предназначенного для питания детей, начиная с 8 месяцев жизни.

В качестве рыбного сырья при изготовлении рыбо-растительных и рыбных моноконсервов рекомендуется мороженая или охлажденная океаническая, морская и пресноводная рыба, характеризующаяся высоким содержанием макро- и микронутриентов. Использование растительного сырья, например, овощей дает возможность обогатить продукт натуральными витаминами, углеводами и органическими кислотами в оптимальных соотношениях. При изготовлении рыбо-растительных консервов использование овощей с невысоким содержанием растительных волокон дает возможность обогатить продукт натуральными витаминами, углеводами и органическими кислотами в оптимальных соотношениях. В качестве структурообразователя рекомендуется использовать: рисовую, гречневую, кукурузную и овсяную муку (до 5%), а также молоко сухое (до 7%), крахмал (до 3%), соль (не более 0,4%). Источником дополнительного жирового компонента может служить рафинированное и дезодорированное растительное масло (до 6%).

Сырье и материалы, используемые для производства рыбо-растительных и рыбных моноконсервов должны соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078 с изменениями, СанПиН 2.3.2.1940-05 и сопровождаться документами, подтверждающими их безопасность и качество.

Для оценки биологической ценности создаваемых продуктов рекомендовано использовать показатели аминокислотной сбалансированности суммарного белка сырья и проектируемых продуктов в сравнении с заданными эталонами аминокислотного состава и критериями аминокислотной сбалансированности белка для разных возрастных групп детей раннего возраста, (табл. 1) [WHO Rome, 1989; Липатов Н.Н., Башкиров О.И., 2002]. Для оценки жирнокислотной сбалансированности липидов использовали критерий, характеризующий набор и массовые доли насыщенных (НЖК), мононенасыщенных (МНЖК) и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в составе жирового компонента сырья и готового продукта в сравнении с заданными эталонами (табл. 2) [Липатов Н.Н. и др., 2004].

Таблица 1

Эталоны аминокислотного состава и критерии аминокислотной сбалансированности белка

№	Наименование эталона для детей	Незаменимые аминокислоты
		изо	лей	лиз	мет+цис		фен+тир	тре	трп	вал
		Содержание, г/100 г белка
1	от 8 до 12 месяцев	4,60	9,30	6,60	4,20		7,20	4,30	1,70	5,50
2	от 1 года до 3 лет	2,80	6,60	5,80	2,50		6,30	3,40	1,10	3,50
Критерии аминокислотной сбалансированности белка
Аминокислотный скор (Сmin, %) Коэффициент утилитарности (RС, дол.ед.) Коэффициент сопоставимой избыточности (, г/100 г эталона)						Сmin 100 RС 1 0