Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: VII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 25 декабря 2012 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Пищевая промышленность

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Расторгуева С.В. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВАРЕНОЙ КОЛБАСЫ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ САХАРНОГО ДИАБЕТА // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. VII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7. URL: http://sibac.info/archive/technic/7.pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов


РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВАРЕНОЙ КОЛБАСЫ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ САХАРНОГО ДИАБЕТА


Расторгуева Светлана Викторовна


студент 5 курса, кафедра технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции, СтГАУ, г. Ставрополь


Е-mailirina.trubina@mail.ru


Трубина Ирина Александровна


научный руководитель, канд. техн. наук, старший преподаватель СтГАУ, г. Ставрополь


 


Обеспеченность населения страны здоровым питанием имеет важное государственное значение, поэтому функция ее организации возложена на государственные и муниципальные органы и учреждения Российской Федерации. Целями государственной политики в области здорового питания, отраженных в проекте «Основы государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2025 г.», объявлены сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, связанных с неправильным питанием детей и взрослых.


Последние годы характеризуются стремительным научно-техническим прогрессом в сфере производства продовольствия. Рациональное питание способствует профилактике заболеваний, продлению жизни, созданию условий для повышения способности организма противостоять вредным воздействиям окружающей среды, обеспечивает нормальный рост и развитие детей. Медики утверждают, что такие заболевания, как избыточная масса тела, высокое кровяное давление, атеросклероз, сахарный диабет, подагра, болезни почек, печени, кишечника и треть всех раковых заболеваний связаны с нарушением адекватности питания [1, с. 12].

Питание, как фундаментальный процесс, лежащий в основе жизнедеятельности всех без исключения живых организмов, представляет огромный интерес с самых разных точек зрения. В последнее время был сделан ряд выдающихся открытий в области науки о питании, в частности, появилась новая теория адекватного питания. Из данной теории следует, что важно обеспечить поступление питательных веществ в организм в оптимальном для здоровья соотношении с учетом требований различных групп населения. Именно пища обеспечивает все клетки нашего организма энергией и множеством различных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Качественный и количественный состав пищи — основа обеспечения физиологических потребностей человеческого организма. Нужно не только определенное количество пищи, но и сбалансированное по соотношению питательных веществ, витаминов, минералов и микроэлементов. Обмен биологических веществ — основа существования человека — подразделяется на основной обмен, направленный на устойчивое существование организма как саморегулирующейся системы, и обмен, обеспечивающий его внешнюю работу и рост [3, с. 56].


Значительное изменение структуры питания населения за счет снижения объемов производства основных видов пищевых продуктов, а также повышения цен на них приводит к возникновению и развитию различных заболеваний. По данным института РАМН пищевой рацион россиян, различных возрастных групп, не отвечает требованиям современной медицинской науки. Индивидуальные потребности в пищевых веществах и энергии существенно различаются в зависимости от пола, возраста, характера труда, физической нагрузки, физиологического состояния (беременность, кормление грудью), наличие заболеваний и т. д. Недостаточные потребление полноценных белков, витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон приводит к нарушениям работы организма, ослабевает иммунитет, работоспособность, замедляется восстановление после перенесенных заболеваний. Обильная диета с избытком жиров, углеводов, недостатком пищевых волокон и полиненасыщенных жирных кислот, приводит к возникновению патологических состояний, связанных с избыточным питанием. Избыточный вес и ожирение повышают риск развития атеросклероза, инсулинзависимости диабета, гипертонии, болезней желчевыводящих путей, остеопороза, некоторых форм рака и т. д.

Существует и другая проблема в питании современного человека, особенно в высокоразвитых странах, — переедание и связанные с ним ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, гипертоническая болезнь, рак. Помимо недостатка или избытка продуктов питания, пища может быть и нездоровая, то есть, хотя по калорийности она соответствует потребностям организма, пищевые вещества поступают в неправильных соотношениях. Все эти три ситуации в питании определяются терминами неправильное, нездоровое, нерациональное питание, которое становится фактором риска развития заболеваний человека [2, с. 54].


В России, как и в других странах, отмечается устойчивая тенденция повышения интереса к потреблению пищевых продуктов и функциональных препаратов из экологически безопасного растительного сырья. Получило признание и находит широкое применение в пищевой и медицинской промышленности природное растительное сырьё — лекарственные травы. Продукты, изготовленные с использованием местного сырья (лекарственных трав), оказывают наибольший терапевтический эффект людям, проживающим на соответствующей территории. Такие продукты повышают устойчивость организма к экстремальным ситуациям, нормализуют умственную и физическую работоспособность, используются в лечебно–профилактических целях. Положительные свойства многих растений, в особенности лекарственных, обусловлены их способностью активизировать ферментные системы и усиливать энергетическое обеспечение организма.


Поэтому в настоящее время разработка технологий пищевых продуктов обладающих функциональными свойствами является актуальной проблемой, имеющей большое научное и практическое значение.


Для ликвидации дефицита незаменимых пищевых веществ предлагается в качестве перспективных и экономически выгодных направлений — производство функциональных продуктов питания (ФПП) на основе мяса и белковых препаратов, полученных из различных сырьевых источников. Проектирование ФПП ведется при условии взаимообогащения их составов (химического и аминокислотного), повышения биологической ценности, улучшения органолептических показателей и функционально-технологических свойств готовой продукции [5, с. 30].


Получило признание и находит широкое применение в пищевой и медицинской промышленности природное растительное сырьё — лекарственные травы. Продукты, изготовленные с использованием местного сырья (лекарственных трав), оказывают наибольший терапевтический эффект людям, проживающим на соответствующей территории. Такие продукты повышают устойчивость организма к экстремальным ситуациям, нормализуют умственную и физическую работоспособность, используются в лечебно–профилактических целях. Положительные свойства многих растений, в особенности лекарственных, обусловлены их способностью активизировать ферментные системы и усиливать энергетическое обеспечение организма. Связано это с тем, что растительное сырьё служит одним из основных источников биологически активных веществ, которые даже в минимальном количестве оказывают оздоровительное и защитное действие. Растительное биологически активное сырьё повышает питательные, и лечебные свойства пищи, а регулярное потребление таких продуктов снижает отрицательные последствия неблагополучных факторов как внешний, так и внутренней среды организма [4, с. 267].


Многие виды натурального растительного сырья, а также их настои и экстракты, обладают определенными функционально-технологическими свойствами, обусловленными спецификой их химического состава. В частности, в составе естественного природного комплекса трав, кроме вкусо-ароматических веществ, как правило (в различных количествах и соотношениях), присутствуют сахара и аскорбиновая кислота, которые в совокупности с эфирными маслами, каротиноидами и красящими пигментами могут оказывать позитивное влияние на формирование цвета мясных изделий.


Анализ литературных источников показал возможность использования в технологии колбас функционального назначения отвары следующих лекарственных трав: зверобоя обыкновенного, чабреца и календулы (ноготки). Высокое содержание фенолкарбоновых кислот и фенолсодержащих флавоноидов обусловливает достаточно высокую антибактериальную активность экстрактов этих растений. Благодаря наличию каратиноидов и красящих пигментов травы могут оказывать позитивное влияние на формирование цвета мясных изделий. Данные травы обладают не только антиокислительными, антимикробными, дезинфицирующими и ингибирующими окислительные процессы свойствами, что имеет значение при производстве мясных изделий, но и широко распространены на территории Ставропольского края.


На основании тщательного анализа литературных источников, автором предложена рецептурная композиция нового вида вареной колбасы, в состав которой введена пищевая добавка, состоящая из рисовой муки, желатина, пищевого соевого обогатителя (ПСО), хитозана, растворенного в молочной сыворотке. Так же в состав входит печень говяжья, яичный меланж и водный настои лекарственных трав, вместо сахара использована лактулоза. Такой подбор сырья основан на медико-биологических аспектах компонентов, а также с учетом их функционально-технологических свойств.


Новый вид колбасного изделия предложено рекомендовать для профилактического питания лицам, страдающим сахарным диабетом.


Первым этапом работы было определение оптимального сочетания компонентов рецептурной композиции колбасного изделия. Экспериментальную часть осуществляли по плану греко-латинских квадратов на пяти уровнях, использовали методику нейронные сети, кластерный анализ и многомерное шкалирование.


Для выявления оптимальной композиции с помощью методологии «нейронные сети» на кластерную диаграмму факторов была нанесена шкалированная и кластеризованная поверхность функций (рис.1).


 


Рисунок 1. Трехмерная диаграмма нейросетевой аппроксимации композиционных составов проектируемого колбасного изделия


 


В результате кластерного анализа выявлено наиболее приемлемое рациональное сочетание используемых компонентов (табл. 1.)


Таблица 1.


Композиционный состав колбасного изделия для профилактики сахарного диабета


Наиме-

нование


Компоненты, %


Говядина


Свинина

н/ж


Печень

говяжья


Хитозан


ПСО


Меланж


Желатин

пищевой


Рисовая

мука


Компози-

ционный

состав

колбасного

изделия


54,0


16,0


14,0


1,0


3,0


1,0


4,5


6,5


 


Следующим этапом работы было определение количественного состава настоя лекарственных трав, состоящий из зверобоя, календулы и чабреца, который вводился в мясное сырье, заменяя часть добавляемой в процессе куттерования питьевой воды.


Для этой цели на начальном этапе была создана архитектура нейронной сети, которая являлась моделью, характеризующей рецептурную композицию и её функциональные технологические характеристики (рис. 2.).


 

 

 


Рисунок 2. Архитектура нейронной сети оптимального сочетания трав в композиционном составе колбасного изделия для лиц, страдающих сахарным диабетом


 


На рисунке 2. приняты следующие условные обозначения:


Хi — входные компоненты рецептуры (Х1 — зверобой; Х2 — календула, Х3 — чабрец). Yi — качественные показатели рецептуры (Y1 — степень пенетрации; Y2 — вкус; Y3 — цвет; Y4 — запах; Y5 — консистенция; Y6 — средняя органолептическая оценка; Y7 — выход готового продукта)


С помощью нейронной сети был создан виртуальный массив, состоящий из 500 000 опытов. Виртуальный массив с целью оптимизации разбивали на кластерные зоны. Затем осуществляли многомерное шкалирование факторов.


С целью определения лучшего кластера осуществляли многомерное шкалирование всех функций в одномерное пространство. Поскольку входных переменных в данном случае три (зверобой, календула, чабрец), то использовали тройственные графы, которые позволили проанализировать влияние трех факторов на функциональный показатель, полученный методом многомерного шкалирования.


Анализируя полученный график, и, проведя оптимизацию в приложении нейронные сети, выявлено оптимальное количество водного настоя трав в смеси: зверобоя 6,0, календулы 4,0 и чабреца 1,5 мл на 100 г мясного сырья.


Таким образом, проведенные экспериментальные данные по подбору основного сырья, пищевой добавки и настоя лекарственных трав, позволили разработать рецептурную композицию колбасного изделия, рекомендованного для питания лицам, страдающим сахарным диабетом (табл. 2).


Таблица 2.


Рецептурная композиция колбасного изделия

Сырье и материалы

Количество

Сырье, кг/100 кг основного сырья

Говядина 1 с

37

Свинина н/ж

11

Печень говяжья

9

Гидратированная пищевая добавка

33

Настои лекарственных трав

10

Итого

100,0

Материалы, г/100 кг несоленого сырья

Соль поваренная

2000

Лактулоза

250

Натрия нитрит

4,5

Перец черный молотый

100


 


Третьим этапом работы стало исследование пищевой и биологической ценности нового вида колбасного изделия, а так же исследованы качественные характеристики сырого фарша и готового продукта (табл. 3)


Таблица 3.


Качественные характеристики колбасного изделия



Наименование


 



Количество в 100 г продукта



Содержание в готовом продукте:


·     влаги


·     жира


·     белка


·     минеральных веществ


углеводы (в том числе пищевые волокна)



 


71,3


5,3


12,1


3,3


8,0



Величина рН фарша



6,32



Величина рН готового изделия



6,35



Выход, % к массе основного сырья



135



ВСС фарша, % к общей влаге



98



Органолептическая оценка, балл:



4,9



Степень пенетрации, мм



7,6



Предельное напряжение сдвига фарша, Па



550


 


Данные таблицы 3 показывают, что количественное содержание белка составляет 12,1 г на 100 г продукта. По содержанию жира (5,3 г на 100 г продукта) данное изделие можно отнести к низкокалорийным продуктам, что немаловажно в питании для лиц, страдающих сахарным диабетом. Мясное изделие имеет высокое содержание пищевых волокон (8,0 г), что способствует стабилизации консистенции фарша, о чем свидетельствуют значения предельного напряжения сдвига (550 Па) и степени пенетрации (7,6 мм), высокая органолептическая оценка (4,9 баллов) свидетельствует о хорошем внешнем виде, запахе и консистенции.


На основании результатов оценки аминокислотного состава колбасного изделия для профилактики сахарного диабета установлено, что коэффициент рациональности аминокислотного состава (Rc ) составил 0,818; суммарная доля аминокислот, предшественников биосинтеза заменимых, составил ∑БСНАК = 0,264, массовая доля незаменимых аминокислот, являющихся энергогенным материалом, равна ∑ЭГНАК = 0,2.


Проведены исследования опытного образца колбасного изделия по минеральному и витаминному составу (табл. 4).


Таблица 4.


Минеральный и витаминный составы колбасного изделия




Наименование



Минеральные вещества,  мг на 100 г продукта



Витамины, мг на 100 г продукта



K



Ca



Mg



P



Fe



A



B1



B2



PP



C



колбасное изделие для профилактики сахарного диабета



241



130



21



145



2



0,8



0,3



0,2



2,6



3,2


 


Одними из основных характеристик безопасности пищевых продуктов являются микробиологические показатели. Микробиологические показатели не выявили превышения норм по общему количеству микроорганизмов и их видовому составу, регламентированных требованиями СаНПиН 2.3.2. 1078-01.


Таблица 5.


Микробиологические показатели колбасного изделия



Наименование показателей



Количество



Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, КОЕ в 1 г продукта, не более



 


1,0103



Бактерии группы кишечных палочек (колиформные) КОЕ в 1 г продукта



Отсутствуют



Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы в 25 г продукта



Отсутствуют



Сульфитредуцирующие клостридии в 0,01 г продукта



Отсутствуют


 


Так как получить достоверное представление о биологической ценности колбасного изделия специального назначения можно лишь на основе опытов, проводимых на животных, определяя в организме изменение росто-весовых показателей, анализируя биологические ритмы, то завершающим этапом работы стало изучение in vivo на высших животных, критериальных характеристик биологической ценности, безопасности нового вида мясопродукта. Изучено влияние введения в рацион опытных животных образцов колбасного изделия специального назначения на гематологическую картину и определены изменения росто-весовых показателей.


Для определения цитолитической активности веществ, вводимых в состав колбасного изделия, изучалась сывороточная активность маркерных ферментов крови АСТ и АЛТ. Данные показатели находились в пределах допустимых норм, это позволяет сделать вывод, что вводимые пищевая добавка и настои лекарственных трав в состав колбасного изделия, не обладают токсическим действием на организм и не приводят к повышению цитолиза, что указывало бы на их токсичность. Наиболее ценным и желаемым результатом проведенных исследований стало снижение количественного содержания глюкозы у животных на 0,12—0,24 моль/л, после употребления в пищу нового вида колбасного изделия в течение 30 суток, что крайне важно в профилактическом питании для лиц, страдающих сахарным диабетом и полностью удовлетворяет поставленной цели.


Таким образом, результаты проведенных исследований показали целесообразность использования нетрадиционного вида сырья в качестве добавок при производстве колбасных изделий, а полученные данные свидетельствуют о возможности регулирования функционально-технологических свойств, химического и аминокислотного составов пищевых продуктов, обогащения его витаминным, макро- и микроэлементным составами, и позволяют отнести данное колбасное изделия к изделиям специального назначения.


 


Список литературы:


1.Бобренева И.В. К вопросу о функциональных продуктах питания М.: Мясная индустрия, 2002. — № 11. — С. 12—14.


2.Гурвич М.М. Лечебное питание при сахарном диабете. — М.: ТЕРРА. — 2007. — 288 с.


3.Доронин А.Ф. Функциональное питание. — М.: Грант, 2002. — 250 с.


4.Жаринов А.И. Пищевая биотехнология: научно-практические решения в АПК. Монография. — Москва Вестник РАСХН, 2003. — 384 с.


5.Трубина И.А. Разработка технологий мясопродуктов функциональной направленности с модифицированными пищевыми добавками: диссертация канд.тех.наук. — Ставрополь, 2009. — 158 с.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.