Диплом Разработка технологии бактериального концентрата, обогащенного пищевыми волокнами
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-24Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Восточно-Сибирский государственный технологический университет»
Институт пищевой инженерии и биотехнологии
Кафедра «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров»
Допущен к защите:
Заведующий кафедрой
___________/д.т.н., проф. Хамагаева И.С./
«____»________________2009 г
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
по направлению «Технология продуктов питания»
Расчетно-пояснительная записка к дипломной работе
(Д.22.02.0.13-ПЗ)
На тему: «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БАКТЕРИАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА, ОБОГАЩЕННОГО ПИЩЕВЫМИ ВОЛОКНАМИ »
Работу выполнила: студент очной
формы обучения гр.205-1
________________ Хангорова Галина Николаевна
дата, подпись
Руководитель работы _________________ /д.т.н., проф. Хамагаева И.С./
дата, подпись
Консультант по
экономическому разделу______________ / к.э.н., и.о. доц. Белимова Л.Н./
дата, подпись
Нормоконтролер _________________ /к.т.н., доц. Лев Г.Б./
дата, подпись
Улан-Удэ 2009
АННОТАЦИЯ
| Хангорова Г.Н. | Дипломная работа на тему: «Разработка технологии бактериального концентрата, обогащенного пищевыми волокнами » |
В данной дипломной работе была разработана технология БАД, обогащенного пищевыми волокнами.
Представлены результаты исследований по изучению влияния различных доз пищевых волокон на рост и наращивание биомассы пропионовокислых бактерий. Установлено влияние пищевых волокон на адгезивные и свойства пропионовокислых бактерий. Исследованы качественные характеристики и сроки хранения бактериальных концентратов.
Разработанные БАДы являются синбиотиками и характеризуются хорошими органолептическими свойствами с ярко выраженными привкусами ореха, ячменной и овсяной муки содержат пищевые волокна, а также жизнеспособные клетки пропионовокислых бактерий.
БАды способствует улучшению физического состояния организма и оказывает лечебно-профилактический эффект при ряде заболеваний.
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
1. Влияние различных доз кедрового жмыха на динамику роста пропионовокислых бактерий (ПКБ)
2. Влияние различных доз кедрового жмыха на наращивания биомассы ПКБ
3. Влияние злаковых культур на динамику роста ПКБ
4. Влияние злаковых культур на наращивания биомассы ПКБ
5. Влияние различных доз кедрового жмыха на скорость роста ПКБ
6. Влияние злаковых культур на скорость роста ПКБ
7. Адгезивные свойства ПКБ
8. Технологическая схема производства БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
9. Качественная характеристика БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
10. Исследование сроков хранения БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
11. Основные экономические показатели производства БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
ВВЕДЕНИЕ
Полноценная жизнедеятельность человека невозможна без нормального функционирования целостного экологического комплекса макроорганизма. Одним из глобальных факторов нарушения общего гомеостаза населения является экологический прессинг. Проблема усугубляется дефицитом в рационе питания биологически активных компонентов, растительных тканей, витаминов, ненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ. С каждым годом на фоне неблагоприятных экологических факторов потребление населением традиционных продуктов питания неуклонно сокращается и по многим показателям не обеспечивает даже половины физиологических норм [1].
Поскольку в ближайшее время ожидать заметного улучшения экологической обстановки, отказа от применения в пищевой технологии химических добавок и, ставших традиционными методов медикаментозной терапии, не приходится, альтернативной становится введение в рационы питания компонентов, способных уменьшить негативное влияние вредных пищевых факторов на здоровье человека и способствовать улучшению общего состояния организма. В последнее время пищевые продукты, содержащие компоненты, способные корректировать различные физиологические нарушения и улучшать состояние здоровья человека, объединяют термином «функциональные продукты». Эффективным путем ликвидации дефицита микронутриентов является обогащение ими пищевых продуктов массового потребления и БАД [3].
Полезными природными источниками ценных биологически активных веществ является орех кедра сибирского, овсяная и ячменная мука.
Пищевая и лечебная ценность кедровых орехов общеизвестна. Важный отличительный признак жиров кедровых орехов - высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, особенно линолевой. Белки кедровых орехов легкоусвояемы. Эти плоды интересны как витаминоносители жирорастворимых витаминов Е (токоферолы) и F (незаменимые жирные кислоты).
Одним из побочных продуктов переработки кедровых орехов является жмых, который в настоящее время практически не используют. Жмых - это высокопитательный продукт. Повышенное содержание в кедровом жмыхе белковых фракций, микроэлементов, жира, незаменимых аминокислот, витаминов, безусловно, свидетельствует об эффективности использования его в качестве высокоценной добавки в продукты питания [2].
Овсяная и ячменная мука применяется в диетическом и лечебно-профилактическом питании. В своем составе очень близки, содержат полноценные белки, крахмал, различные минеральные вещества, до 7 % пищевых волокон - клетчатку и гемицеллюлозу, что обуславливает хорошую усвояемость [4,5].
Кроме того, в настоящее время необходимо создавать БАД, обогащенные защитными факторами.
Пропионовокислые бактерии рассматриваются как перспективные пробиотики, положительное влияние которых на здоровье человека общепризнанно.
Пропионовокислые бактерии:
· стимулируют рост бифидофлоры, синтезируют широкий спектр антибактериальных компонентов, активных в отношении энтеробактерий, гнилостных бактерий, грибов;
· активно участвуют в ферментации углеводов, при этом накапливаются пропионовая и уксусная кислоты, которые препятствуют размножению патогенных микроорганизмов;
· способствуют выработке и усвоению витаминов, особенно В12;
· некоторые штаммы вызывают торможение роста раковых клеток;
· обеспечивают защиту от кишечной инфекции.
Кроме того, пропионовокислые бактерии не перевариваются в желудочно-кишечном тракте людей, устойчивы к действию желчных кислот и выдерживают низкую (рН 2.0) кислотность желудка [6].
Анализ литературных данных показал, что практическое применение кедрового жмыха в пищевой промышленности ограничено, а его ценные свойства не используются в функциональном питании.
В связи с этим сочетание полезных свойств жмыха и пропионовокислых бактерий позволит получить наиполезнейший продукт функционального питания.
1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Современное состояние и перспективы производства продуктов функционального питания
Сегодня уже не только у специалистов, но и у обычных потребителей не вызывает сомнения тот факт, что здоровье человека связано с пищей, которую он ежедневно потребляет. Уравнение «здоровье есть функция питания» является базовым для современной пищевой науки.
Резкое ухудшение экологической обстановки во всем мире, связанное с техническим прогрессом, повлияло и на качественный состав потребляемой человеком пищи. Это в свою очередь, привело к появлению новых и резкому увеличению числа старых известных заболеваний, связанных с неправильным питанием.
Поэтому мировые тенденции в области питания связаны с созданием ассортимента продуктов, способствующих улучшению качества жизни людей, так называемых, продуктов функционального питания [3,8].
Функциональные продукты (физиологически функциональные продукты) - пищевые продукты, предназначенные для питания основных групп населения, полезные для здоровья.
К настоящему времени интенсивные работы по изучению и разработке правильного функционального питания ведутся в Японии, США, России, Германии, Франции, Великобритании и др. странах [11].
По своему назначению функциональные продукты относят к продуктам массового потребления, то есть имеют вид традиционной пищи и предназначенные для питания в составе обычного рациона основных групп населения, но содержат функциональные ингредиенты, оказывающие биологически значимое позитивное воздействие на здоровый организм в ходе происходящих в нем обменных процессов.
По сравнению с обычными повседневными продуктами, функциональные должны быть полезными для здоровья, безопасными с позиций сбалансированного питания и питательной ценности продуктов. Важно отметить, что эти требования относят к продукту в целом, а не только к отдельным ингредиентам.
Продукты здорового питания не являются лекарствами и не могут излечивать, но помогают предупредить болезни и старение организма в сложившейся экологической обстановке. Место позитивного питания исследователи определяют как среднее между обычным, когда человек ест то, что он хочет, или может с целью насытить организм, и лечебным питанием, предназначенным для больных людей [15].
Все продукты позитивного питания содержат ингредиенты, придающие им функциональные свойства. По теории Д. Поттера на сегодняшнем этапе развития рынка эффективно используются следующие основные виды функциональных ингредиентов:
- пищевые волокна (растворимые и нерастворимые);
- витамины (А, группа В, D и т.д.);
- минеральные вещества (кальций, железо);
- полиненасыщенные жиры (растительные масла, рыбий жир, ω-3- и ω-6-жирные кислоты);
- антиоксиданты: β-каротин, витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Е (α-токоферол);
- олигосахариды (как субстрат для полезных бактерий), микроэлементы, бифидобактерии и др.
Представление о физиологическом воздействии основных видов функциональных ингредиентов дает таблице 1.
Таблица 1 - Эффекты физиологического воздействия функциональных ингредиентов
| Факторы риска | Возрастные заболевания | Пищевые ингредиенты с защитными функциями |
| 1 | 2 | 3 |
| Курение; повышенное давление; повышенное содержание холестерина; низкий уровень антиоксидантов (витаминов Е и С) в пище | Сердечнососудистые | Линолевая кислота; ω -3-жирные кислоты; витамины- антиоксиданты; флавоноиды; фолаты; пищевые волокна; минеральные вещества |
| Потребление сверхжирной пищи, вяленого, соленого, копченого мяса, содержащих нитрозамины, полициклические углеводороды; недостаточное количество фруктов и овощей (витаминов, пищевых волокон) | Рак | Витамин С; β - каротин; пищевые волокна; фитоэлементы; витамин D; кальций |
| Наследственность, избыточный вес, вирусная инфекция; потребление избыточного количества сахара, молочных белков | Сахарный диабет | Пищевые волокна; витамин D; хром |
| Повышенное давление; избыточное количество поваренной соли, насыщенных жирных кислот в пище | Инсульт | Витамин Е; ω - 3-жирные кислоты; витамин А; флавоноиды |
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 | 3 |
| Солнечная радиация, плохая экология; диабет, галактоземические расстройства; употребление некоторых лекарств | Катаракта | Витамин С: каротиноиды; витамины группы В |
| Недостаток физической активности; пониженное содержание эстрогена, кальция в организме | Остеопороз | Кальций; витамин К; витамины С, В6, D; фосфор, бор, магний |
| Свободные радикалы, алюминий, пестициды; употребление некоторых лекарств | Болезни мозга и нервной системы, (в т.ч. болезнь Паркинсона) | Витамины- антиоксиданты |
| Избыточное потребление высококалорийной пищи, нарушение оптимального соотношения нутриентов | Ожирение | Пищевые волокна; витамины; минеральные вещества |
Требования к функциональным ингредиентам.
Ингредиенты, придающие продуктам функциональные свойства, должны соответствовать следующим требованиям:
- быть полезными для питанияиздоровья (полезные качества должны быть научно обоснованы, а ежедневныедозы одобрены специалистами);
- быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания;
- иметь точные физико-химические показатели и точные методики их определения;
- не снижать питательную ценность пищевых продуктов;
-употребляться перорально (как обычная пища);
-иметь вид обычной пиши (не выпускаться в таких лекарственных формах, как таблетки, капсулы, порошки);
- быть натуральными.
В настоящее время большое распространение в мире получили четыре группы функциональных продуктов. Содержание в этих продуктах функциональных ингредиентов показано в таблице 2.
Таблица 2 - Пищевые продукты - природные источники функциональных ингредиентов.
| Природные злаки | Молочные продукты | Растительные жиры | Натуральные соки и напитки |
| Пищевые волокна Витамины А, Е, В Кальций Фитоэлементы | Кальций Рибофлавин Пробиотики Пептиды Линолевая кислота | Линолевая Линоленовая Омега-3-жирные кислоты Витамины | Витамины В, С Бета-каротин Растворимые пищевые волокна Фитоэлементы |
Молочные продукты являются ценным источником таких функциональных ингредиентов, как кальций, рибофлавин. И их функциональные свойства могут быть повышены добавлением витаминов А, Д, Е, В, бета-каротина, минеральных веществ, таких как магний, а также пищевых волокон. Молочные продукты - основной источник эубиотиков, к классу которых относятся живые микроорганизмы, это, прежде всего, молочнокислые бактерии, бифидобактерии, пропионовокислые бактерии. /8/
Таким образом анализ литературных данных показал, что функциональное питание является наиболее важным и эффективным фактором, обеспечивающим сохранение жизни и здоровья населения.
1.2 Пребиотики и пробиотики, их роль в питании
Пробиотики и пребиотики широко применяют в производстве молочных продуктов ежедневного рациона человека. Такая продукция полезна как детям, так и взрослым, и способствует профилактике различных заболеваний.
По своему определению пробиотики - это живые микроорганизмы или ферментированные ими продукты, которые оказывают положительное влияние на здоровье человека путем нормализации микроэкологического статуса и стимуляции его иммунной системы [12].
Благоприятное воздействие этих пробиотиков на здоровье человека обусловливают следующие основные факторы:
1. Поддержание нормального баланса кишечной микрофлоры.
2.Способность ингибировать рост потенциально патогенных микроорганизмов, таких как колиформы, энтерококки, клостридии и другие, путем продуцирования короткоцепочечных жирных кислот - уксусной (образующейся в наибольшем количестве), молочной, пропионовой и муравьиной. Эти кислоты снижают рН среды, что подавляет рост нежелательной микрофлоры. Помимо этого некоторые пробиотики способны выделять продукты метаболизма, обладающие непосредственным ингибирующим действием на ряд грамположительных и грамотрицательных патогенных бактерий.
3. Снижение концентрации потенциально опасного аммиака и аминов в крови. Этот эффект также связан с продуцированием кислот и объясняется протонированием аммиака и аминов с образованием катионов NH4, которые не способны к диффузии в кровь.
4. Синтез витаминов и других полезных веществ. Пробиотики синтезируют ряд витаминов, которые затем медленно всасываются из кишечника в кровь. Многие способны синтезировать тиамин, рибофлавин, витамины группы Е и В. Помимо этого они синтезируют аминокислоты, которые могут всасываться в толстом кишечнике, а также ферменты - казеинфосфотазу и лазоцин.
5. Иммуномодулирующая активность. Определенные клеточные компоненты бактерий действуют как иммуномодуляторы, т.е. стимулируют иммунную атаку против болезнетворных микроорганизмов. Этот эффект обуславливает и подавление роста вредной кишечной микрофлоры.
6. Противоопухолевая активность. Большинство пробиотиков обладают противоопухолевой активностью, связанной как с прямым или косвенным снижением количественного содержания проканцерогеннов, так и с иммуномоделирующими свойствами этих бактерий. Так, путем непосредственного усвоения проканцерогеннов они существенно снижают мутагенность нетрозоаминов.
7. Снижение уровня холестерина в крови.
8. Восстановление нормального состава микрофлоры кишечника после терапии антибиотиками.
9. Улучшение переносимости молочных продуктов у людей с индивидуальной непереносимостью лактозы.
Уникальное сочетание полезных для здоровья качеств, которыми обладают эти микроорганизмы, делает усиление их роста и активности весьма желательным для профилактики ряда заболеваний. Еще одним из способов повышения численности полезной микрофлоры в кишечнике человека является пероральное введение пробиотиков, однако, они не успевают закрепиться в кишечнике в условиях жесткой конкуренции за питательные субстраты между многочисленными родами обитающих там микроорганизмов и быстро вымываются после прекращения приемов. Еще одним из перспективных считается повышение доли полезной микрофлоры, благодаря стимулированию роста и активности с помощью приема с пищей специальных веществ - пребиотиков [9,14].
• Не гидролизоваться и не всасываться в верхней части желудочно-кишечного тракта;
• Являться селективным субстратом для одного или нескольких родов полезных бактерий, обитающих в толстом кишечнике, то есть обладать способностью стимулировать их рост или биохимическую активность;
• Обладать способностью изменять баланс кишечной микрофлоры в сторону более благоприятного для организма хозяина состава;
• Индуцировать полезные эффекты не только на уровне желудочно-кишечного тракта, но и на уровне организма в целом, то есть системные эффекты [10].
Эффект пребиотиков заключается в следующем: они снижают pH кала; снижают продукцию аммиака; активизируют иммунитет; снижают потенциал роста клостридий, кандид, листерий и др.; увеличивают всасывание из пищи и биоусвояемость Ca и Mg на 40-60%, усиливают энергообеспечение и регенерацию эпителия толстой кишки. А так же улучшают разнообразные физиологические функции и метаболические реакции, связанные с функционированием симбиотической микрофлоры (устойчивость к инфекциям снижение риска возникновения злокачественных новообразований в толстом кишечнике, снижение уровня сывороточного холестерина и т.д.) [13].
Понятие «пребиотик» не стоит смешивать с понятием так называемой «кишечной пищи» - пищевых веществ, не гидролизующихся и не всасывающихся в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Кишечная пища может служить субстратом для кишечных микроорганизмов, обеспечивая организм энергией и рядом полезных веществ, но не обладает свойством селективной стимуляции полезной микрофлоры. Большинство пребиотиков относятся к нейтральным сахарам. Их свойства стимуляции роста полезных бактерий позволяют считать их функциональными ингредиентами.
В ряде стран пребиотики производятся в промышленных условиях, при этом большую часть такой продукции составляют такие вещества как фруктоолигосахариды, трансгалактозилированные олигосахариды, лактулоза, соевые олигосахариды [10].
В последнее время популярность здоровой пищи возросла. Однако активному потреблению населением функциональных продуктов препятствуют нежелание расстаться с многолетними привычками в питании, повышенные цены на данные продукты, не информированность в их конкретной пользе, иногда нетрадиционные способы приготовления пищи, недоверие к мотивам производителя. Чтобы функциональные продукты питания пользовались спросом у потребителей, они должны обладать тремя основными качествами: приятным вкусом, удобством при употреблении и полезностью для здоровья. Все эти условия равнозначны по важности и должны соблюдаться для достижения поставленной цели.
Внедрение позитивного питания в стране зависит от общего уровня развития страны, так и, в частности, от уровня развития пищевой промышленности, науки и технологий.
Идея улучшения здоровья населения путем создания условий для рационального здорового питания получило официальное признание в Российской Федерации с появлением концепции государственной политики в этой области.
Начат выпуск отечественных продуктов питания, обогащенных функциональными ингредиентами. Освоение позитивного питания в условиях Российской Федерации в настоящее время нуждается в форсировании независимо от социальных и рыночных условий и определяется, прежде всего, неблагополучной обстановкой. Для того чтобы функциональные продукты стали привлекательны для российского потребителя, они должны органично войти как в состав традиционного питания, так и в структуру производства пищевых продуктов [13].
Таким образом, при создании функционального продукта один из основных этапов - выбор и обоснование функциональных ингредиентов, формирующих новые свойства продукта, связанные с его способностью оказывать физиологическое действие.
1.3 Химический состав и свойства пищевых волокон
Пищевые волокна играют важную роль в питании и диете. Они представляют собой смесь большого числа органических соединений, имеют уникальную химическую структуру и физические свойства. Традиционно принято определять пищевые волокна как растительные полисахариды и лигнин, которые не могут быть метаболизированы пищеварительной системой человека. К основным представителям растворимых пищевых волокон относится пектин, нерастворимых – целлюлоза [24].
Растворимые и нерастворимые волокна увеличивают ощущение сытости, так как пища, обогащенная волокнами, требует более длительного времени для пережевывания, тем самым, вызывая большее выделение слюны и желудочного сока. Удовлетворение чувства голода предотвращает избыточное потребление пищи, связанное с ожирением.
Установлено, что растворимые волокна, особенно пектин, оказывают воздействие на обмен холестерина в организме, метаболитами которого являются жирные кислоты. Одним из возможных объяснений эффекта снижения уровня холестерина является то, что растворимые волокна способствуют экстрагированию желчных кислот и увеличивают их выделение из организма.
Волокна имеют большое практическое значение при профилактике такого заболевания как сахарный диабет. Употребление жирной и сладкой пищи, что типично для нашего общества, ведет к повышению массы тела, предваряя развитие диабета. Установлено, что повышение уровня сахара в крови связано с увеличенным потреблением углеводов и зависит от типа употребляемого продукта, показателем которого служит содержание волокон [4,8].
Употребление в пищу продуктов, содержащих волокна, положительно влияет на состояние зубов и полости рта. Более длительный процесс пережевывания такой пищи способствует удалению бактериального налета, имеющегося на зубах. Высоковолокнистая пища содержит меньшее количество сахаров, чем продукты, богатые углеводами и жирами, что также способствует уменьшению риска образования кариеса.
Пищевые волокна - комплекс биополимеров, включающий полисахариды (целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества), а также лигнин и связанные с ними белковые вещества, формирующие клеточные стенки растений.
Целлюлоза составляет в пищевых волокнах примерно одну треть. Ее содержание в растительной пище около 1 %, но она в значительной мере структурирует пищу. Целлюлоза практически не переваривается в кишечнике. Ее усвояемость, в большей степени, определяется происхождением, содержанием в пищевом рационе и характером предварительной обработки и колеблется в среднем от 6 до 23 % [8].
В пищеварительном тракте человека целлюлозу стимулирует деятельность кишечника, усиливая его перистальтику, нормализует деятельность кишечной микрофлоры, сорбирует стерины, препятствуя их всасыванию, способствует выделению холестерина [15].
Гемицеллюлозы составляют значительную часть пищевых волокон и представляют собой группу полисахаридов: арабинанов, ксиланов, галактанов. Каждая из групп подразделяется на подгруппы, принадлежность к которым определяется составом и строением разветвленной части молекулы.
Полисахариды гемицеллюлоз формируют разнообразное растительное сырье: злаковые и древесные растения, овощи, фрукты, ягоды и травы. Они образуют клеточные стенки различных микроорганизмов. Их содержание зависит от вида сырья и может достигать 38-39 % (пленки овса, кукурузные стержни), 18-19 % (древесина ели).
Роль гемицеллюлоз в питании многогранна. Они безвредны для человека и перевариваются в зависимости от строения на 69-95 %. Гемицеллюлозы служат источником энергии, влияют на липидный обмен, играют роль энтеросорбентов, снижают содержание холестерина, сорбируют микрофлору, соли тяжелых металлов.
Пектиновые вещества - полигалактурониды, входящие в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений. В большинстве случаев пектиновые вещества-гетерополисахариды, сформированные из галактуронана, арабинана, галактана.
В пищевой промышленности используется свойство пектина связывать влагу, благодаря которому формируется консистенция продуктов, увеличиваются сроки хранения за счет снижения количества свободной влаги.
Лигнин формирует значительную часть пищевых волокон и представляет собой высокомолекулярное вещество-соединение нерегулярного строения, построенное из частично метилированных производных фенилпропана, содержащих различное количество гидроксильных, карбонильных, карбоксильных и фенольных групп.
Содержание лигнина определяется ботанической принадлежностью растений и характером анатомической его части. Максимальное количество лигнина содержится в оболочке гречихи (31 %), у черной сосны (30,5 %), восточной ели (29,6 %), в подсолнечной лузге (26-27,9 %), у белой березы (23,8 %).
Лечебный лигнин применяется при острых и хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, диспепсических расстройствах, токсиногенных и послеоперационных парезах кишечника, острых воспалительных заболеваниях.
В настоящее время существует несколько классификаций пищевых волокон. По строению полимеров они делятся на гомогенные (целлюлоза, пектин, лигнин, альгиновая кислота) и гетерогенные (целлюлозолигнины, гемицеллюлозо-целлюлозолигнины).
Наряду с участием в регуляции деятельности кишечника, пищевые волокна, оказывают нормализующее влияние на моторную функцию желчевыводящих путей, стимулируя процессы выведения желчи, способствуют выведению из организма холестерина и токсичных соединений.
Недостаточное потребление пищевых волокон рассматривается как фактор риска развития болезней обмена веществ, злокачественных новообразований.
Кроме этого, пищевые волокна играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в ингибировании гнилостных процессов.
Различными исследователями было установлено, что в принципе нормальная кишечная микрофлора, наряду с волокноподобными олигосахаридами, усваивает и полисахариды пищевых волокон - устойчивый крахмал, полисахариды растительных клеточных стенок, гемицеллюлозу, пектин, камеди, (водорослей, грибов) и высших растений (злаков, трав, древесных). По физико-химическим свойствам, медико-биологическим особенностям целесообразно различать на растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые фракции гемицеллюлозы) и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, части гемицеллюлоз, ксиланы), а также полисахариды, в свою очередь подразделяющиеся на структурированные (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин) и неструктурированные (слизи, камеди, искусственные полимеры) [11,16].
Пищевые волокна влияют на обмен липидов (пищевые волокна пшеничных отрубей, трав, виноградных выжимок, пектины, целлюлоза, лигнин), обмен углеводов (пищевые волокна трав, пектины), обмен аминокислот и белков (глюкоманнаны), обмен минеральных веществ (пищевые волокна пшеничных отрубей, свеклы).
Все компоненты пищевых волокон находятся в тесном межмолекулярном взаимодействии. Поэтому для пищевых волокон характерен ряд физико-химических свойств, в том числе водоудерживающая способность, ионообменные и другие особенности.
Роль пищевых волокон в питании многообразна. Она состоит не только в частичном снабжении организма человека энергией, выведения из его ряда метаболитов пищи и загрязняющих ее веществ, но и в регуляции физиологических, биохимических процессов в органах пищеварения.
Пищевые волокна взаимодействуют с белками, ферментами, гормонами, продуктами распада углеводов, пептидами и аминокислотами, жирными и другими кислотами в процессе пищеварения в желудочно-кишечном тракте человека.
Пища, богатая волокнами, оказывает положительное влияние на процессы пищеварения.
Дефицит пищевых волокон в питании человека ведет к замедлению кишечной перистальтики, развитию дискинезий. Наряду с участием в регуляции деятельности кишечника, пищевые волокна, оказывают нормализующее влияние на моторную функцию желчевыводящих путей, стимулируя процессы выведения желчи, способствуют выведению из организма холестерина и токсичных соединений.
До настоящего времени нет окончательных данных о механизме благоприятных и негативных эффектов пищевых волокон на организм человека и животных. Общепризнано, что пищевые волокна выполняют в организме человека функцию «метлы». При этом различные токсические продукты попадаемые извне, или образуемые в организме, сорбируются в кишечнике на неперевариваемые кишечными соками растительные структуры и выбрасываются из организма с фекалиями. В последние годы в литературе стали накапливаться данные о наличии в кишечном просвете определенных взаимоотношений между растительными волокнами и кишечной микрофлорой.
Согласно современным данным, механизм позитивного эффекта пищевых волокон (прежде всего растворимых типа пектинов, β-глюканов овса, ламаранов, фуканов, альгинатов, водорослей) на организм человека включает в себя несколько моментов: сорбция токсических субстанций экзогенного и эндогенного происхождения (соли тяжелых металлов, микотоксины и т.д.), изменение скорости продвижения кишечного содержимого, создание дополнительной площади для фиксации дружественных для макроорганизма кишечных микроорганизмов, микробная трансформация пищевых волокон в доступные для эпителиальных клеток источники углерода и энергии (олигосахариды, летучие жирные кислоты и др.), улучшение адсорбции из кишечника минеральных солей, органических кислот, витаминов, коррекция кишечно-печеночной рециркуляции холестерина, желчных кислот и других макромолекул, стимуляция иммунной защиты, предотвращение микробной транслокации, увеличение продукции гормонов и энзимов, антиоксидантный и антимикробный эффект [17].
Таким образом, полученные из различных источников данные позволяют говорить о том, что пищевые волокна нормализуют функциональную активность кишечной микрофлоры и, в целом желудочно-кишечного тракта, и расценивать их свойства как пребиотические.
1.3.1 Химический состав жмыха кедрового ореха
На территории Сибирского региона находится 80 % мировых запасов кедровой сосны сибирской.
Сосна сибирская образует значительные леса во всей таежной зоне Восточной Сибири, доходя на севере до южной границы лесотундры, в горах поднимается до высоты
Главное достоинство сибирского кедра - это его семена (орехи). Сибирь может давать ежегодно в среднем около 10-12 млн. тонн кедрового ореха, который является ценным пищевым продуктом.
Орехи кедра сибирского в России достаточно хорошо известны. Кедровый промысел был традиционным занятием жителей Сибири. До начала первой мировой войны ореховый промысел был особенно развит на Горном Алтае, в Томской, некоторых районах Иркутской и Читинской областей и Красноярском крае. В эти годы, в целом по России, заготавливалось орехов от 32 до 220 тыс. тонн. Удельный вес орехового промысла в не землевладельческих доходах населения достигал 27 %.
В предвоенные годы (до
Большие объемы заготовок и повышенный интерес к орехам кедра сибирского обусловлены очень высокими питательными свойствами орехов.
Кедровый орех - ценнейший пищевой продукт, который по калорийности, питательности и усвояемости превосходит мясо, хлеб, яйцо, коровьи сливки и др.
Семена кедра обладают чрезвычайно емким энергетическим запасом за счет концентрации веществ и значительной собственной массы. Вес ядра кедровых семян составляет около 100 мг, длина зародыша 7-
Основное энергетическое вещество в семенах кедра - жир. Его образованию подчинена вся запасающая деятельность семени.
В работах Лизуновой В.В. отмечается, что кедровое масло характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот. По количеству линолевой (38,9 %) и линоленовой (13,79 %) кислот кедровое масло выделяется среди других растительных масел. Твердые жирные кислоты представлены пальмитиновой и стеариновой кислотами с общим их содержанием 5,2 %.
Ценным элементом кедровых семян являются липиды, особенно фосфатиды. Общее их содержание составляет 1,3 %, что выше, чем у ряда масличных культур, и равноценное сое - наиболее богатому источнику фосфатидов среди растительного сырья.
Наряду со значительным содержанием жира в семенах кедра находится до 5-17 % крахмала. Среди других полисахаридов содержание декстринов в ядре семян составляет от 2 до 2,5 %, пентозанов - от 1,6 до 2,1 %, клетчатки - от 1,9 до 2,4 % [2].
По данным исследований, проведенных рядом авторов, содержание легкорастворимых углеводов в семенах кедра колеблется от 2,4 до 12,5 %.
Растворимые углеводы, в основном, представлены сахарозой и раффинозой. При длительном хранении собранных семян или в условиях «перезревания» (позднее опадание шишек) в составе углеводов обнаруживаются сложные олигосахариды группы раффинозы.
Содержание и соотношение олигосахаров в семенах определяется условиями их созревания и отражает результат биохимических превращений в цепи углеводы - крахмал - жир. В начале созревания семян сахароза служит первичным продуктом для образования крахмала. Последний является временным запасным веществом в семенах и при дальнейшем созревании используется как источник образования жира. На данном этапе сахароза - продукт его гидролиза, а рафиноза - следствие усложнения Сахаров при образовании жира. Соответственно этому накопление рафинозы в семенах идет параллельно нарастанию масличности семян, количество же сахарозы имеет обратную тенденцию с содержанием крахмала [2,18].
Пищевая ценность кедровых семян в значительной степени связана также с довольно высоким содержанием белка (15-20 %) и широким набором аминокислот.
По наличию незаменимых аминокислот белки кедровых семян превосходят белки зерновых культур.
Так, исследования аминокислотного состава кедрового ореха, проведенные В.Н. Воробьевым с соавторами, показали, что белки семян кедра превосходят белки пшеницы по содержанию таких незаменимых аминокислот, как лизин, треонин, валин, триптофан, тирозин. По сравнению с белками ржи, белки кедрового ореха содержат больше лейцина, изолейцина, тирозина, уступая по содержанию треонина и валина. По отношению к белкам кукурузы в семенах кедра больше лизина, триптофана.
Анализ аминокислотного состава масличных и орехоплодных культур свидетельствует, что белки кедровых семян довольно близки к белкам подсолнечника.
Сравнение белков кедрового ореха с животными (яйцо, мясо, молоко) показало, что они, как и большинство растительных белков, уступают животным белкам, превосходя их лишь по содержанию аргинина.
Установлено, что орехи в своем составе содержат витамины А, С. Особенно богато ядро ореха витамином В1(до 0,6 мг %) и токоферолами (до 32,8 %). По содержанию токоферолов кедровые орехи значительно превосходят грецкие (20,5 %), миндаль (15 мг %) и арахис (6,5 мг %).
В перерабатывающей промышленности орех кедра в большей степени используется для получения кедрового масла. Однако масло является продуктом, основным компонентом которого являются липиды. При этом остальные компоненты кедрового ореха остаются в кедровом шроте, практическое применение которого ограничено [19].
Химический состав кедрового шрота представлен в таблице 3.
Таблица 3 - Химический состав кедрового шрота
| Показатель | Значение | |
| 1 | 2 | |
| Протеин, % | 39,91 | |
| Жир, % | 4,02 | |
| Клетчатка, % | 5,48 | |
| Зола, % | 3,50 | |
| Аминокислоты, % | ||
| Аспрагин | 4,58 | |
| Треонин | 0,67 | |
| Серин | 1,20 | |
| Глутамин | 8,52 | |
| Пролин | 7,66 | |
| Глицин | 1,49 | |
| Аланин | 1,89 | |
| Валин | 2,11 | |
| Метионин | 1,17 | |
| Изолейцин | 0,90 | |
| Лейцин | 1,30 | |
| Тирозин | 1,06 | |
| Фенилаланин | 1,80 | |
| Гистидин | 0,45 | |
| Лизин | 1,10 | |
| Аргинин | 1,58 | |
| Микро- и макроэлементы | ||
| Кальций, мг | 0,28 | |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 |
| Фосфор, мг | 11,20 |
| Калий, мг | 14,40 |
| Натрий, мг | 0,03 |
| Магний, мг | 1,71 |
| Железо, мг | 57,00 |
| Марганец, мг | 156,00 |
| Медь, мг | 11,00 |
| Цинк, мг | 120,00 |
| Питательная ценность | |
| Энергия, МДж | 15,52 |
| Энергия, ккал | 3700 |
Шрот кедрового ореха может быть использован в качестве добавки при производстве продуктов на молочной основе. Внесение шрота в молоко активизирует молочнокислый процесс, сокращая время сквашивания на 2-3 часа, увеличивая скорость накопления молочной кислоты. При этом наблюдается интенсивное развитие пропионовокислых бактерий и других микроорганизмов закваски, улучшается структура и влагоудерживающая способность сгустков [23].
Известно, что кедровый орех является не только масленичным сырьем, но и источником белковых продуктов, что подтверждается химическим составом шрота.
Шрот кедрового ореха - это высокопитательный продукт, представляющий собой белый порошок с сероватым оттенком.
Содержание в шроте белков и азотистых веществ колеблется от 43 до 48 %, углеводов - 44-52 %, липидов - 0,6-2,1 %, минеральных веществ - 2,9-5,4 %, витамина В - 0,65 мг %, Е - до 10 мг %.
Анализ аминокислотного состава показал, что в шроте кедрового ореха преобладают такие незаменимые аминокислоты как валин (2,4 %), фенилаланин (1,8 %), лейцин (1,3 %). По наличию незаменимых аминокислот белки кедрового шрота превосходят белки зерновых культур, таких как пшеницы, ржи, кукурузы.
Углеводы шрота представлены легкоусвояемыми сахарами и клетчаткой (5,45 %).
В кедровом шроте обнаружено много минеральных веществ. В нем присутствуют, как макро -, так и микроэлементы.
Особенно много содержится калия (14,4 г/кг). Кедровый шрот представляет ценность как источник фосфора (11,2 г/кг), марганца (156 мг/кг). Содержание магния составляет (1,73 г/кг), который очень важен для организма.
Из микроэлементов, кедровый шрот богат цинком (120 мг/кг), который играет существенную роль в восстановлении тканей, в нормальном росте скелета и в сокращении мышц, помогает заживлению ран и способствует нормальному функционированию предстательной железы.
Помимо своей питательности, кедровый шрот содержит целый комплекс витаминов. Особенно богат шрот витамином В1 (0,65 мг %) и токоферолами (10 мг %). По содержанию токоферолов шрот превосходит арахис (6,5 мг %).
Показатели качества шротов зависят как от качества исходных семян, так и от способа и режимов их переработки, а в частности от способа извлечения масла.
Анализ химического состава шрота показал, что для получения высокобелковых продуктов необходимо использовать в качестве сырья шрот кедрового ореха, в котором высокое содержание белков.
Учитывая тот факт, что большую долю шрота составляют белки, углеводы и пищевые волокна (клетчатка) целесообразно использовать шрот в качестве растительной добавки при производстве ферментированных молочных продуктов.
Это позволит обогатить продукты белком растительного происхождения, пищевыми волокнами, полиненасыщенными жирными кислотами, некоторыми минеральными веществами и в целом расширить ассортимент продуктов функционального питания [18].
1.3.2 Химический состав овсяной муки
Овес — однолетнее растение семейства злаковых, с линейными цветками, собранными в соцветия-метелки, и пленчатыми зерновками. В настоящее время овес является одной из важнейших злаковых культур [4].
Химический состав овсяной муки представлен в таблице 4.
Таблица 4 - Химический состав овсяной муки
| Показатель | Значение |
| 1 | 2 |
| Белки, % | 11,5 |
| Жир, % | 2,0 |
| Клетчатка, % | 4,3 |
| Вода, % | 14,0 |
| Зола, % | 2,4 |
| Углеводы, % | |
| Общие | 65,8 |
| Моно- и дисахариды | 3,6 |
| Крахмал | 50,1 |
| Витамины | |
| β-каротин | 0 |
| В1 | 0,48 |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 |
| В2 | 0,12 |
| РР | 1,5 |
| С | 0 |
| Микро- и макроэлементы | |
| Кальций, мг | 93 |
| Фосфор, мг | 353 |
| Калий, ммг | 453 |
| Натрий, мг | 41 |
| Магний, мг | 153 |
| Железо, мг | 12,1 |
| Энергетическая ценность | |
| Энергия, кДж | 1301 |
| Энергия, ккал | 311 |
Зерно овса содержит больше, чем другие хлеба, жиров и витаминов. В нем находят от 11 до 18% белка, 4—6,5% жира, до 40% крахмала, витамины Е, B1 B2, В3,холин и другие вещества. В овсе обнаружены стерины, стероидные сапонины, камедь, органические кислоты (щавелевая, малоновая, эруковая), кумарин скополетин, гликозид ванилина, витамин Зерно используют для приготовления крупы и в кондитерской промышленности. Овсяная крупа очень питательна, так как содержит много белка и растительного жира, она является хорошим диетическим продуктом, особенно для выздоравливающих и ослабленных больных. Овсяные каши настолько распространены, что во многих странах являются традиционным блюдом для утренних завтраков. Из крупы готовят также супы, запеканки и т. п. Пользуются популярностью овсяные хлопья (геркулес) и толокно, которые готовят из крупы высшего сорта. Из овса готовят также суррогат кофе [23].
Клиническими экспериментами было установлено, что зерно овса снижает уровень холестерина и липидов в крови. Овес более других злаков богат фосфолипидами — это «строительный материал» для клеточных мембран нервной ткани.
Белки крупы обладают липотропными свойствами — это позволяет применять их в лечебном питании при болезнях сердца и печени. Зерновки овса широко используются в желчегонных сборах. Слизистые отвары овса используют при лечении вирусного гепатита.
Зеленая трава по лечебной активности не уступает зерну. Настой зеленого растения — эффективное потогонное, мочегонное и жаропонижающее средство, регулирует также обменные процессы в сердечной мышце и нервной ткани. Препараты из соломы и неочищенного зерна повышают защитные и восстановительные функции кожи, способствуют ликвидации воспаления нервных окончаний. Благодаря сочетанию биологически активных веществ, а в первую очередь витамину В3, препараты овса дают положительные стойкие результаты в борьбе с хроническими поражениями кожи — экземой, дерматитами, а также диатезом у детей. Причем они «работают» не только в клетках кожного покрова, а еще и понижают чувствительность организма (десенсибилизирующее действие), препятствуют возникновению аллергических реакций.
В научной медицине овсяная мука считается диетическим продуктом для выздоравливающих. Отвар овса с медом — хорошее освежающее и питательное средство для людей, ослабленных после изнурительных болезней и тяжелых травм (например, при ожоговой болезни) [5,11].
Овсяная мука применяется и как обволакивающее средство при острых воспалительных процессах в желудочно-кишечном тракте. Все виды овсяных круп, если их проварить по определенной технологии, дают большое количество слизистого отвара. Вместе с молоком этот отвар включают в самые строгие диеты при желудочных заболеваниях — гастритах, энтероколитах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. И овсяный кисель готовят как питательное диетическое и обволакивающее средство при расстройствах желудка и кишечника. Кроме того, слизистые отвары из овсяной муки грубого помола включают как дополнительное средство в схему лечения железодефи-цитной анемии. Овес помогает и при атонии — недостаточной перистальтике кишечника.
При хроническом свинцовом отравлении в диету вводят блюда из овсяной крупы без молока.
Комплекс витаминов группы В и другие биологически активные субстанции овса благотворно влияют на работу нервной системы. Настой травы прекрасно помогает при хроническом физическом и умственном переутомлении, астенических состояниях, неврозах, нарушениях сна.
Ежедневное включение в рацион овсяных хлопьев (в сыром виде и в виде каши) — помогает снизить уровень холестерина в крови. Они содержат губчатое растворимое пищевое волокно, которое поглощает вещества, образующие холестерин, и выводит их из организма.
Кроме того, благодаря высокому содержанию магния блюда из овсяных круп препятствуют образованию тромбов в сосудах. Поэтому в рацион больных с угрозой тромбообразования при ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, при тромбофлебитах и после операций на сердце полезно включать блюда из геркулеса, толокна, овсяной крупы, отрубей.
По некоторым данным, овес хорошо стимулирует гладкую мускулатуру матки, помогает при бесплодии и импотенции.
Также овес действует на наш организм в целом: укрепляет иммунитет, нормализует обмен веществ, способствует очищению всех систем, замедляет старение. Самая яркая особенность овса — его универсальность; это значит, что практически одним и тем же средством можно одновременно приводит в порядок несколько систем — и сердечно-сосудистую, и нервную, и пищеварительную [16].
1.3.3 Химический состав ячменной муки
Ячмень — однолетнее травянистое растение семейства злаковых, с соцветием в виде четырех- или шестигранного колоса. Это самая древняя возделываемая зерновая культура. В настоящее время он является одной из главных хлебных и кормовых культур. Поскольку ячмень очень холодостойкая культура, его возделывают как хлебное растение в северных и высокогорных районах [4].
Химический состав ячменной муки представлен в таблице 5.
Таблица 5 - Химический состав овсяной муки
| Показатель | Значение |
| 1 | 2 |
| Белки, % | 10,1 |
| Жир, % | 4,7 |
| Клетчатка, % | 10,7 |
| Вода, % | 13,5 |
| Зола, % | 3,2 |
| Углеводы, % | |
| Общие | 65,8 |
| Моно- и дисахариды | 3,6 |
| Крахмал | 50,1 |
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 |
| Витамины | |
| β-каротин | 0 |
| В1 | 0,48 |
| В2 | 0,12 |
| РР | 1,5 |
| С | 0 |
| Микро- и макроэлементы | |
| Кальций, мг | 117 |
| Фосфор, мг | 361 |
| Калий, мг | 421 |
| Натрий, мг | 75 |
| Магний, мг | 135 |
| Железо, мг | 11,0 |
| Энергетическая ценность | |
| Энергия, кДж | 1255 |
| Энергия, ккал | 300 |
Ячмень наиболее полно собрал в себе именно те питательные и биологически активные вещества, витамины и микроэлементы, которые необходимы человеку для нормальной жизнедеятельности и крепкого здоровья [23].
В зернах ячменя содержатся белки (до 15,8%), углеводы (до 76%), жир (до 3,5%), клетчатка (до 9,6%), зольные вещества, ферменты, витамины А, группы В, D, Е. В настоящее время накоплены данные, свидетельствующие о том, что по многим своим полезным (лечебным) свойствам продукты из ячменя (и сам ячмень) просто уникальны. Ячмень содержит достаточно ценные по аминокислотному составу белки (не сбалансированы только по лизину и треонину), слизи, богат активными ферментами (амилаза, протеаза, пероксидаза), имеет более высокое, чем в овсе, содержание пищевых волокон. Ячмень богат сахарами - сахарозой, рафинозой, содержит некоторое количество мальтозы и декстринов; имеет активный амилолитический комплекс ферментов.
Известно, что пища бедная пищевыми волокнами, не обеспечивает долговременное насыщение, в результате чего современный человек часто переедает. К тому же, клетчатка является основной пищей для наших "маленьких помощников" - кишечных бактерий (микрофлоры кишечника), а ведь именно на них возложена природой "ответственность" за состояние нашего здоровья. Они принимают активное участие в синтезе необходимых нашему организму веществ: аминокислот, гормонов, витаминов и пр.
Надо отметить особо, что пищевые волокна ячменя состоят преимущественно из группы уникальных водорастворимых пищевых волокон, называемых В-глюканы. Установлено, что В-глюканы проявляют отчётливо выраженный гипохолестеримический эффект и являются мощным естественным антиоксидантом [4,11].
Ячмень - это самый полный природный витаминно-минеральный комплекс. Причем, в отличии от химических аналогов витаминов, которые по сути мертвы, к этому комплексу наш организм полностью адаптирован за многие тысячи лет.
К тому же, в состав ячменя входит широкий набор микроэлементов. В первую очередь, фосфор, который необходим для нормального обмена веществ в организме, а так же для полноценной деятельности мозга. А так же, биологически значимые количества:
- кремния, имеющего особое значение для формирования структуры кожи, волос, ногтей, костей;
- хрома, влияющего на углеводный обмен и образование инсулина, нормализующего функцию щитовидной железы, деятельность иммунной системы, способствующего рассасыванию атеросклеротических бляшек, предохраняющего белки миокарда от разрушения;
- фтора, необходимого для формирования зубной эмали;
- бора, который способствует удержанию кальция в организме, сохранению ясности ума;
- цинка, необходимого для синтеза гормонов (инсулина в том числе) белка и ненасыщенных жирных кислот.
Цинк обнаружен в составе более 80 ферментов. Он способствует росту и умственной активности - и всё это в натуральном, (оптимальном), органическом виде (природном комплексе), эволюционно приемлемом и привычном для усвоения человеческим организмом.
Кроме того, ячмень - чемпион по содержанию в природном виде кальция, калия, марганца и железа. Поэтому, пожилым людям ячмень нужнее и полезнее любых лекарств. Так же в состав ячменного зернышка входят медь, никель, молибден, магний, йод, бром, кобальт, стронций и пр.
Ячмень содержит более 10% белка, который по своей пищевой ценности превосходит пшеничный. Растительный белок, в отличии от животного, усваивается нашим организмом почти на 100%.
Зерно ячменя на 5-6% состоит из клетчатки, необходимой нашему желудку и кишечнику. Клетчатка нормализует пищеварение и выводит из организма все вредные продукты распада.
В зернах ячменя содержатся природные антибактериальные вещества, в том числе и лизин (незаменимая аминокислота для образования белка), оказывающий противовирусное действие. На основе лизина сейчас изготавливаются всевозможные БАДы и антигерпесные препараты. А берут его из того же ячменя.
К уникальным свойствам ячменя можно отнести и его способность очищать организм от токсинов и шлаков. Простым употреблением ячменных блюд можно избавиться от аллергии. Это настоящий природный доктор.
Ячменные диеты эффективны при пиодермиях, псориазе, экземе и других заболеваниях кожи благодаря наличию в зернах жирорастворимых витаминов А, Д, Е, находящихся в ячмене в оптимальных соотношениях с другими соединениями.
Слизистые отвары ячменной муки крупного помола пьют при острых воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
В народной медицине отвар зерен пьют при простудных заболеваниях, а наружно применяют для ванн при кожных заболеваниях.
Японский исследователь Йошихиэ Хагивара, посвятивший свою жизнь изучению злаков, в итоге пришел к выводу, что именно «ячмень – наилучший источник питательных веществ, необходимых человеческому организму для его роста, восстановления и здоровья», а ячневая каша наилучшим образом удовлетворяет потребности организма человека в самых необходимых компонентах питания: белках, растительных жирах, углеводах, витаминах, минералах и аминокислотах [16].
Таким образом, согласно современным данным, механизм позитивного эффекта пищевых волокон на организм человека включает в себя несколько моментов: сорбция токсических субстанций экзогенного и эндогенного происхождения (соли тяжелых металлов, микотоксины и т.д.), изменение скорости продвижения кишечного содержимого, создание дополнительной площади для фиксации дружественных для макроорганизма кишечных микроорганизмов, микробная трансформация пищевых волокон в доступные для эпителиальных клеток источники углерода и энергии, улучшение адсорбции из кишечника минеральных солей, органических кислот, витаминов, коррекция кишечно-печеночной рециркуляции холестерина, желчных кислот и других макромолекул, стимуляция иммунной защиты, предотвращение микробной транслокации, увеличение продукции гормонов и энзимов, антиоксидантныи и антимикробный эффект [4].
1.4 Особенности технологии бактериальных концентратов
Технологический процесс приготовления жидкого бактериального концентрата представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Получение жидкого бактериального концентрата.
Жидкий бактериальный концентрат отличается от технологического процесса приготовления сухого бактериального концентрата лишь исключением двух операций: замораживания и сушки. Бактериальную массу смешивают с защитной средой, содержащей водный раствор поваренной соли, суспензии желатозы, раствора фитина и водной суспензии апилака в соотношении 1:1 или 1:2 (в зависимости от количества клеток). Суспензию клеток в защитной среде разливают в стерильные флаконы по 5±0,5 мл — полпорции и по 10±0,5 мл — порция. Флаконы с жидким бактериальным концентратом закрывают резиновыми прокладками, металлическими колпачками. Фасованный бактериальный концентрат быстро охлаждают до температуры +8÷-5°С, на каждый флакон наклеивают этикетку.
Жидкий бактериальный концентрат хранят при температуре + 8÷-5°С не более 2 мес. со дня выработки, в том числе на предприятии-изготовителе не более 10 сут. Характеристика жидкого бактериального концентрата представлена ниже.
В таблице 6 представлены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели жидкого бактериального концентрата.
Таблица 6 - Органолептические, физико-химические и микробиологические показатели жидкого бактериального концентрата
| Показатель | Характеристика и норма | ||
| Консистенция | Однородная, гелеобразная, без комочков. Допускается отделение жидкости и пузырьков газа | ||
| Цвет | От кремового до светло-коричневого с белыми вкраплениями | ||
| Кислотность сгустка, °Т | 65—72 | ||
| Микроскопический препарат | Клетки диплококковой формы, цепочки короткие и длинные, отдельные клетки | ||
| Посторонняя микрофлора в не более | 20 | ||
| Дрожжи и плесени в | Не допускаются | ||
| Бактерии группы кишечной палоч- ки в | Не допускаются | ||
| Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в | Не допускаются | ||
Жидкий бактериальный концентрат содержит не менее 150 млрд., клеток в
В настоящее время при производстве бактериального концентрата и заквасок, приготовляемых на основе бактериальной массы, бактериальные клетки наращиваются в периодическом режиме культивирования при поддержании температуры и рН на заданном уровне, в замкнутом объеме питательной среды — в ферментере. При этом действующие на клетки многочисленные факторы меняются по ходу развития культуры. Вначале микроорганизмы размножаются в условиях избытка питательных веществ, которые во время их интенсивного роста постепенно используются. Одновременно с этим в среде накапливаются продукты обмена. Они тормозят деятельность ферментов, участвующих в синтезе компонентов клеток. В соответствии с непрерывно происходящими в среде изменениями культура сама претерпевает ряд закономерных морфолого-биохимических изменений. Так, клетки, образовавшиеся в начале культивирования, отличаются от клеток, выросших позднее. Это ведет к гетерогенности культуры. Наращивание клеток в условиях непрерывного (проточного) культивирования предусматривает постоянный приток питательной среды и одновременное удаление продуктов жизнедеятельности. В результате этого микроорганизмы и приобретают способность к продуктивному незатухающему во времени росту.
Технологический процесс производства сухого бактериального концентрата при непрерывном способе культивирования молочнокислых бактерий в значительной мере аналогичен технологическому процессу производства сухого бактериального концентрата при периодическом способе культивирования. Отличительной особенностью технологического процесса при непрерывном способе культивирования являются стерилизация и охлаждение питательной среды в потоке и наращивание клеток в проточных условиях. Это дает возможность получить бактериальный концентрат более активный, чем при его производстве периодическим способом, а также увеличить выход продукции с существующего оборудования.
Процесс культивирования микроорганизмов, проходит в две стадии. В первой стадии в ферментер с подготовленной питательной средой вносят закваску, перемешивают и культивируют при оптимальной температуре роста микроорганизмов, поддерживая рН на постоянном уровне путем нейтрализации и при постоянном перемешивании. Во второй стадии в резервуар вносят все компоненты среды (кроме воды) и растворяют. Полученную смесь насосом непрерывно отбирают из резервуара и в потоке смешивают с водопроводной водой. Питательную среду направляют в теплообменник, где стерилизуют, а затем охлаждают до оптимальной температуры роста. Охлажденную питательную среду непрерывным потоком направляют в ферментер, в котором проводилась первая стадия культивирования микроорганизмов, поддерживая рН на постоянном уровне и постоянно перемешивая культуральную жидкость. Одновременно из ферментера непрерывно отбирают культуральную жидкость в количестве, равном притоку питательной среды в ферментер [25].
1.5 Заключение по литературному обзору
Анализ приведенных в обзоре литературных сведений показал, что в последние годы во всем мире получило широкое признание развитие нового направления пищевой промышленности - так называемое функциональное питание, под которым подразумевается использование таких продуктов естественного происхождения, которые при систематическом употреблении оказывают регулирующее действие на организм в целом или на его определенные системы и органы. Это - продукты с витаминами, микроэлементами, пищевыми волокнами, олигосахаридами, пробиотиками и другими ингредиентами [8].
Одним из перспективных способов повышения доли полезной микрофлоры считается стимулирование ее роста и активности с помощью приема с пищей специальных веществ - пребиотиков. Одним из них является кедровый шрот.
К основным категориям функционального питания относятся также продукты, содержащие пробиотики. Анализ литературных сведений показал, что пропионовокислые бактерии относятся к наиполезнейшим из анаэробов, но до сих пор остаются мало изученной группой микроорганизмов. Эти бактерии приживаются в желудочно-кишечном тракте человека и способны к снижению геннотоксического действия ряда химических соединений и ультрафиолетовых лучей, синтезируют большое количество витамина B12 [13].
Однако кисломолочные напитки с добавлением кедрового шрота, вырабатываемые с использованием пропионовокислых бактерий отсутствуют. Таким образом, вопрос культивирования пропионовокислых бактерий в молоке с добавлением кедрового шрота остается одной из актуальных проблем.
Основной целью дипломной работы является создание БАД на основе кедрового шрота и пропионовокислых бактерий.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследований:
1. Выбор дозы кедрового жмыха при культивировании пропионовокислых бактерий (2)
2. Влияние кедрового жмыха на кинетику роста пропионовокислых бактерий (2)
3. Влияние ячменной и овсяной муки на биохимическую активность пропионовокислых бактерий (2)
4. Влияние кедрового жмыха, ячменной и овсяной муки на адгезивные свойства пропионовокислых бактерий (4)
5. Качественная характеристика бактериальных концентратов с кедровым жмыхом, ячменной и овсяной мукой (1,2,3,4)
6. Выбор и обоснование технологических параметров бактериальных концентратов
7. Исследование сроков хранения (2)
Примечание: В скобках указаны определяемые показатели.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Постановка эксперимента
Экспериментальные исследования проводились на кафедре «Технология молока и молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» ВСГТУ.
Объектами исследования служили кедровый жмых, ячмень, овес, чистые культуры пропионовокислых бактерий Propionibacterium shermanii.
Основные физико-химические и микробиологические показатели сырья, заквасок и продукта определяли стандартными и общепринятыми в исследовательской практике методами.
Схема проведения эксперимента представлена на рисунке 2.
|
| ||||
Рисунок 2 - Схема проведения эксперимента
В этом эксперименте исследовали возможность применения пропионовокислых бактерий, кедрового жмыха, ячменя, овса при производстве БАД.
2.2 Методы исследования
2.2.1 Физико-химические методы исследований
● Оптическую плотность – фотоколориметрическим методом на KF -77 при λ =550нм.
· Величину активной кислотности – потенциометрическим методом на рН-метре 222.2 по ГОСТ 3624-87.
2.2.2 Микробиологические методы исследований
· Количество клеток пропионовокислых бактерий определяли методом предельных разведений по МУК 4.2.999.00. В качестве питательной среды для определения количества живых клеток использовали гидролизатно-молочную среду (ГМС) сухую.
Посев проводили в боксе в стерильных условиях. На каждый образец напитка использовали 11 пробирок: 5 - с физиологическим раствором (физраствором), 6 - с питательной средой. Физраствор готовили следующим образом: 8,5г поваренной соли на
Каждое разведение засевают в пробирки со средой, начиная с большего разведения. Количество посевного материала во всех пробирках одно и тоже, и соответствует 1 мл. После инокулирования среды пробирки выдерживают при температуре 30 °С.
После инкубации отмечают наличие или отсутствие роста микроорганизмов и подсчитывают количество выросших клеток пропионовокислых бактерий в
· Контаминацию определяли по ГОСТ 9225-84.
· Адгезивные свойства изучали на эритроцитах по развернутому методу В.И.Брилис.
Для постановки опыта в пробирку вносят по 0,5 мл взвесей микробов и эритроцитов. Смесь инкубируют при 37˚С на встряхивателе в течение 30 мин. Затем тщательно обезжиренном предметном стекле готовят мазок, который высушивают при комнатной температуре, нативные эритроциты фиксируют метанолом в течение 10 мин, а формалинизированные – жаром и окрашивают.
При оценке адгезивных свойств микроба используют показатели СПА, К и ИАМ, причем подсчет ведут на 50 эритроцитах, просматривая все предметное стекло. К (коэффициент участия эритроцитов в адгезивном процессе)- процент эритроцитов, имеющих на своей поверхности адгезированные микробы. ИАМ (индекс адгезивности микроорганизма) – среднее количество микробных клеток на одном участвующем в адгезивном процессе эритроците, исчисляется по формуле:
Микроорганизм считают неадгезивным при ИАМ < 1.75, низкоадгезивным – от 1,76 до 2,5, среднеадгезивным – от 2,51 до 4,0 и высоадгезивным при ИАМ выше 4,0.
При развернутом методе вариации результатов для неадгезивных и низкоадгезивных штаммов не превышает ±12,5%, среднеадгезивных - ±10,0% и высокоадгезивных - ±7,5%.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Выбор дозы кедрового жмыха при культивировании пропионовокислых бактерий
Анализ литературных данных показал, что химический состав и свойства пищевых волокон оказывают позитивный оздоравливающий эффект на человека, стимулируя рост активности полезных бактерий в кишечнике, что в свою очередь приводит к угнетанию патогенной микрофлоры, позволяет отнести злаковые культуры и кедровый жмых к пребиотикам.
Кедровый жмых обладает высокой пищевой ценностью и важными функциональными свойствами. Нами изучена возможность использования кедрового жмыха при производстве БАД с пропионовокислыми бактериями.
На первом этапе исследования изучено влияние различных доз кедрового жмыха на рост пропионовокислых бактерий. Для культивирования бактерий использовали питательную среду на основе осветленной творожной сыворотки. Кедровый жмых в различных количествах добавляли в готовую питательную среду. Количество вносимого жмыха составило: 1 %, 1,5% и 2%.
Оптимальную дозу кедрового жмыха устанавливали с учетом количества жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий. Полученные результаты представлены в рисунке 3.
Рисунок 3 - Влияние различных доз кедрового жмыха на динамику роста Propionibacterium shermanii
Из рисунка 3 видно, что 1% внесения кедрового жмыха не оказывал существенное влияние на рост пропионовокислых бактерий. Увеличение дозы до 1,5% привело к повышению активности роста, количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий, при таких условиях составляло в среднем 3*1011 КОЕ/см3. Поскольку количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий почти во всех образцах с кедровым жмыхом было выше контрольного, можно утверждать о возможности интенсификации метаболизма пропионовокислых бактерий. Однако при дозе 2% наблюдается снижение роста пропионовокислых бактерий. Это вероятно связано со снижением активности воды и угнетанием микроорганизмов.
В результате проведённых исследований выявлено, что при обогащении питательной среды кедровым жмыхом интенсифицируется рост пропионовокислых бактерий, сокращается продолжительность культивирования, а также наблюдается энергичное развитие жизнеспособных клеток (до 1011). Установлена оптимальная доза внесения кедрового жмыха - 1,5 %.
3.2 Влияние кедрового жмыха на кинетику роста пропионовокислых бактерий
Процесс накопления биомассы контролировался по оптической плотности. Данные по изменению оптической плотности представлены на рисунке 4.
Рисунок 4 - Влияние различных доз кедрового жмыха на рост биомассы Propionibacterium shermanii
Результаты исследования показывают, что процесс нарастания оптической плотности в первые 21 час, идет наиболее интенсивно в питательной среде с 1,5% внесенного кедрового жмыха. При внесении в питательную среду 2% кедрового жмыха процесс накопления биомассы идет медленнее.
Для оценки влияния различных доз кедрового жмыха сравнивали средние удельные скорости роста культур (µср) при разных дозах.
Результаты представлены на рисунке 5.
Рисунок 5 - Влияние различных доз кедрового жмыха на скорость роста Propionibacterium shermanii
Анализ зависимости удельных скоростей роста пропионовокислых бактерий от различных доз кедрового жмыха показал, что оптимальная доза – 1,5%.
В ходе проведенных экспериментов было выявлено, что кедровый жмых при различных дозах значительно влияет на рост и жизнеспособность пропионовокислых бактерий.
Таким образом, проведенные исследования по внесению различных доз кедрового жмыха в питательную среду показали, что при увеличении количества кедрового жмыха до 1,5% происходит увеличение наращивания биомассы пропионовокислых бактерий. В связи с этим рекомендуется вносить кедровый жмых в количестве 1,5%, что обеспечит хорошие показатели содержания биомассы.
3.3 Влияние ячменной и овсяной муки на биохимическую активность пропионовокислых бактерий
Овсяная и ячменная мука применятся в диетическом и лечебно-профилактическом питании. В своем составе они содержат полноценные белки, крахмал, различные минеральные вещества, пищевые волокна – клетчатку и гемицеллюлозу, что обуславливает хорошую усвояемость
Влияние различных вносимых культур на биохимические свойства пропионовокислых бактерий оценивали по значениям удельной скорости роста бактерий (рисунок 7) и количества жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий (рисунок 6).
Рисунок 6 - Влияние злаковых культур на динамику роста Propionibacterium shermanii
Из рисунка 6 видно, что внесения ячменной муки не оказывал существенное влияние на рост пропионовокислых бактерий, тогда как, внесение овсяной муки привело к повышению активности роста, количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий, при таких условиях составляло до 8*1010 КОЕ/см3.
В результате проведённых исследований выявлено, что при обогащении питательный среды овсяной мукой интенсифицируется рост пропионовокислых бактерий, сокращается продолжительность культивирования, а также наблюдается энергичное развитие жизнеспособных клеток (до 1010).
Рисунок 7 - Влияние злаковых культур на скорость роста Propionibacterium shermanii
Анализ зависимости удельных скоростей роста пропионовокислых бактерий от различных вносимых компонентов показал, что при внесении овсяной муки удельная скорость роста выше, чем в остальных образцах.
Процесс накопления биомассы контролировался по оптической плотности. Данные по изменению оптической плотности представлены на рисунке 8.
Рисунок 8 - Влияние злаковых культур на рост биомассы Propionibacterium shermanii
Результаты исследования показывают, что процесс нарастания оптической плотности в первые 21 час, идет наиболее интенсивно в питательной среде с овсяной мукой. При внесении в питательную среду ячменной муки процесс накопления биомассы идет медленнее.
Анализ результатов исследований показал, что введение в БАД овсяной и ячменной муки (1,5%) оказывает стимулирующее воздействие на рост биомассы пропионовокислых бактерий.
3.4 Влияние кедрового жмыха, ячменной и овсяной муки на адгезивные свойства пропионовокислых бактерий
Одним из актуальных направлений современной микробиологии является изучение адгезивного процесса различных микроорганизмов. Адгезия – это межклеточное взаимодействие, выражающееся в прочном прикреплении клеток к субстрату. Традиционно под адгезией понимают характерные и универсальные свойства микроорганизмов, выражающихся в образовании пленок, микроколоний, сохраняющихся в течение всей жизни клеток. Адгезивная активность позволяет клетке не только увеличить свою популяцию, но и противостоять воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, проявлять антагонизм по отношению к другим бактериям, а также в полной мере проявлять свои вирулентные факторы патогенности в непосредственной близости от клеточной мембраны. Обладая высоким сродством к рецепторам энтероцитов и адгезируя с ними, представители нормальной кишечной микрофлоры тем самым уменьшают потенциал патогенного воздействия на стенку кишечника со стороны болезнетворных микроорганизмов.
Что касается пропионовокислых бактерий, информация об их адгезивных свойствах в литературе не обнаружена.
Следует отметить, что от адгезивных свойств во многом зависят состав, стабильность и защитные свойства микрофлоры макроорганизма. В связи с этим дальнейшие исследования направлены на изучение адгезивных свойств пропионовокислых бактерий. В качестве клеток макроорганизма были выбраны клетки формалинизированных эритроцитов.
Адгезивные свойства культур оценивали по среднему показателю адгезии (СПА), коэффициенту участия эритроцитов (КЭУ); об адгезивности штамма судили по индексу адгезивности микроорганизма (ИАМ). Согласно методике считали неадгезивными при ИАМ менее 1,75; низкоадгезивными – от 1,76 до 2,5; среднеадгезивными – от 2,51 до 4,0; высокоадгезивынми - при ИАМ более 4,0. /20/
Результаты исследований представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Адгезивные свойства пропионовокислых бактерий
| Штамм | СПА | КУЭ, % | ИАМ | Адгезивность |
| Propionibacterium shermanii | ||||
| 1.Контрольный концентрат | 4,2 | 84 | 4,76 | Высокоадгезивный |
| 2.Концентрат с 1,5% кедрового жмыха | 4,5 | 85 | 5,29 | |
| 3.Концентрат с 1,5% ячменной муки | 4,3 | 83 | 5,18 | |
| 4.Концентрат с 1,5% овсяной муки | 4,4 | 86 | 5,11 | |
Из данных таблицы 7 можно сделать вывод, что Propionibacterium shermanii в присутствии пищевых волокон обладают высокоадгезивными свойствами.
Согласно литературным источникам, к механизмам, гарантирующим стабильность микробного консорциума, кроме адгезии относится также когезия (агрегация клеток). Установлено, что когезия осуществляется главным образом посредством слияния наружных слоев клеточных стенок.
Следует отметить, что в литературе недостаточно освещены сведения о межклеточных контактах микроорганизмов, отражающих закономерности развития микробных популяций как саморегулирующих многоклеточных систем.
В связи с этим дальнейшие исследования посвящены изучению влияния пищевых волокон на когезию пропионовокислых бактерий, на примере Propionibacterium shermanii.
Результаты исследований представлены на рисунках 9,10,11,12.
Рисунок 9 - Когезия Propionibacterium shermanii клеток (контроль)
Рисунок 10 - Когезия Propionibacterium shermanii с добавлением 1,5 % кедрового жмыха
Рисунок 11 - Когезия Propionibacterium shermanii с добавлением 1,5 % овсяной муки
Рисунок 12 - Когезия Propionibacterium shermanii с добавлением 1,5 % ячменной муки
Проанализировав морфологию пропионовокислых бактерий можно предположить, что в присутствии пищевых волокон бактерии поддерживают свою жизнеспособность посредством агрегации.
3.5 Выбор и обоснование технологических параметров бактериального концентрата
Результаты исследований показали, что внесение кедрового жмыха, ячменя, овса положительно влияет на рост пропионовокислых бактерий. Добавление пищевых волокон позволяет сократить время наращивание биомассы. Полученные результаты позволяют обогатить питательную среду пищевыми волокнами в количестве 1,5%.
Технологический процесс проводят в следующем порядке:
- подготовка питательной среды;
- стерилизация среды, охлаждение до температуры заквашивания;
- заквашивание среды и наращивание клеток;
- получение бактериальной суспензии клеток;
- розлив;
- укупоривание, маркирование.
Схема производства представлена на рисунке 13.
| |||
|
Рисунок 13 - Схема приготовления БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
1. Приготовление питательной среды
Средой для наращивания пропионовокислых бактерий служит осветленная творожная сыворотка с добавлением буферных солей, аскорбиновой кислоты, пептона и агара.
Осветление творожной сыворотки проводят путем нагревания до температуры (94±1)°С и выдерживают ее для более полного выделения белков в течение 60 мин. После этого сыворотку осветляют путем фильтрования или центрифугирования. В осветленную сыворотку добавляют компоненты среды, согласно рецептуре, разработанной на кафедре ТМПТЭТ ВСГТУ, устанавливают реакцию рН в пределах (7,0+0,1).
2. Внесение пищевых волокон, заквашивание среды и наращивание клеток.
В подготовленную питательную среду вносят 1,5% пищевых волокон. Среду хорошо перемешивают, подают производственную закваску пропионовокислых бактерий в количестве 5% от массы среды. Среду с закваской тщательно перемешивают. Наращивание клеток пропионовокислых бактерий проводят при температуре (30±1)°С в течение (24±2)ч в условиях периодического культивирования при однократной нейтрализации культуральной жидкости через 12 часов, поддерживая рН на оптимальном уровне.
3. Получение бактериальной суспензии клеток
После окончания процесса культивирования отделяют сыворотку для получения бактериальной суспензии клеток, которую охлаждают до температуры (4±2)°С.
Выход бактериальной суспензии клеток из культуральной жидкости составляет (40-50) %.
4. Розлив
Полученную суспензию клеток разливают в асептических условиях в стерильные флаконы вместимостью
5. Укупоривание и маркирование
Флаконы укупоривают стерильными резиновыми пробками в асептических условиях и закатывают алюминиевыми колпачками на полуавтомате.
■
6. Хранение
Хранение концентратов проводят при температуре (4±2°С), 90 суток. /21/
Качественная характеристика бактериального концентрата представлена в таблице 8.
Таблица 8 - Качественная характеристика бактериального концентрата, обогащенного пищевыми волокнами
| Наименование показателя | Характеристика показателя | ||||
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | БАД, обогащенный овсом | БАД, обогащенный ячменем | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Внешний вид и консистенция | Однородная, допускаются включения мелких частиц кедрового жмыха | Однородная | Однородная | ||
| Вкус и запах | Чистый, со специфическим привкусом кедрового жмыха, слегка сладковатый | Чистый, слегка кисловатый, с привкусом и запахом овсяной муки | Чистый, слегка кисловатый, с привкусом и запахом ячменной муки | ||
| Цвет | Светло-желтый, с белыми вкраплениями | Светло-желтый, с белыми вкраплениями | Светло-желтый, с белыми вкраплениями | ||
| Предельное значение рН | 5,5-7,5 | ||||
| Количество жизнеспособных клеток на конец срока годности, КОЕ/см3, не менее | 6*107 | 5*107 | 1*107 | ||
Продолжение таблицы 8
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Объем продукта (см3), в котором не допускаются: | БГКП (колиформы) | 10 | ||
| S. aureus | 10 | |||
| Патогенные микроорганизмы (в т.ч. сальмонеллы) | 50 | |||
| Дрожжи, К.О.Е./см3, не более | 10 | |||
| Плесени, К.О.Е./см3, не более | 10 | |||
Таким образом, разработанные БАДы характеризуются хорошими органолептическими свойствами с ярко выраженными привкусами ореха, ячменной и овсяной муки содержат пищевые волокна, а также жизнеспособные клетки пропионовокислых бактерий.
Разработанные БАДы являются синбиотиками - это препараты, полученные в результате рациональной комбинации пробиотиков и пребиотиков.
3.6 Исследование сроков хранения
Рост популяции - это сложный, постоянно изменяющийся процесс. Культура, выращиваемая в постоянном объеме питательной среды, проходит определенный физиологический цикл развития, от начала роста до гибели от истощения среды и накопления продуктов метаболизма.
Поэтому, изучались срокихранения жидкого концентрата пропионовокислых бактерий, т.е. в течение, какого времени физико-химические и микробиологические показатели останутся на достаточно высоком уровне.
Хранение осуществляли при температуре (4-6)°С. О влиянии сроков хранения на качественные показатели БАД судили по количеству клеток. Полученные результаты представлены в таблице 9.
Таблица 9 - Исследование сроков хранения БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
| Исследуемые образцы | Готовый продукт | Через 1 месяц | Через 2 месяца | Через 3 месяца | ||||
| КОЕ/см3 | рН | КОЕ/см3 | рН | КОЕ/см3 | рН | КОЕ/см3 | рН | |
| 1.Контроль | 1*109 | 5,45 | 1*109 | 5,45 | 4*108 | 5,45 | 1*108 | 5,4 |
| 2. 1,5% кедрового жмыха | 9*1010 | 5,43 | 9*1010 | 5,43 | 8*1010 | 5,42 | 8*1010 | 5,38 |
| 3. 1,5% овсяной муки | 8*1010 | 5,4 | 8*1010 | 5,4 | 7*1010 | 5,39 | 7*1010 | 5,36 |
| 3. 1,5% овсяной муки | 6*1010 | 5,0 | 6*1010 | 5,0 | 5*1010 | 5,36 | 5*1010 | 5,31 |
Известно, что при хранении жидких бактериальных концентратов даже при низкой температуре (4-60С) происходит уменьшение количества жизнеспособных клеток, так как происходит изменение рН и в связи с этим окислительные процессы протекают быстро. При обогащении БАДов пищевыми волокнами эти окислительные процессы замедляются, так как пищевые волокна (растворимые β - глюканы) являются сильными антиоксидантами.
Из представленных данных видно, что количество жизнеспособных клеток БАД остается на достаточно высоком уровне 1010 в течение 3-х месяцев. Вкус и запах в течение периода хранения оставался приятным, без посторонних привкусов и запахов.
В результате проведенных исследований определили, что оптимальный срок хранения БАД составляет 3 месяца.
4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Подтверждение соответствия кисломолочного продукта «Целебный»
Сертификация – это обязательное или добровольное подтверждение того, что продукция либо вся система организации работы предприятия соответствует определенным стандартам.
На сегодняшний день основной целью сертификации является защита человека, окружающей среды, животных, птиц и рыб от потенциально опасной продукции и условия ее утилизации, а также содействие потребителям в компетентном выборе товаров, продукции, услуг, создание условий для деятельности хозяйствующих субъектов на едином национальном, региональном и международном уровнях.
Госстандарт РФ в области управления качеством оказывает содействие отечественным товаропроизводителям во внедрении международных стандартов ИСО 9000, которые представляют более высокий уровень развития науки управления качеством.
В соответствии с требованиями технического регламента на молоко и молочные продукты и положениями «Закона о техническом регулировании» в настоящее время существует 2 вида подтверждения соответствия:
· Обязательное
· Добровольное
Добровольное подтверждение соответствия осуществляется в форме добровольной сертификации, а обязательная в 2 формах – декларирование соответствия и обязательная сертификация.
Обязательная сертификация – подтверждение уполномоченным на то органом соответствия продукции обязательным требованиям, установленным законодательством.
Молоко и молочные продукты, реализуемые на территории Российской Федерации, подлежат обязательному подтверждению соответствия требованиям настоящего Федерального закона в форме принятия декларации о соответствии или обязательной сертификации по схемам, установленным настоящим Федеральным законом.
Обязательная сертификация является формой государственного контроля за безопасностью продукции. Ее осуществление связано с определенными обязанностями, налагаемыми на предприятии, в том числе материального характера.
При обязательной сертификации подтверждаются только те обязательные требования, которые установлены законом, вводящим обязательную сертификацию.
При обязательной сертификации действие сертификата соответствия и знака обращения соответствия распространяется на всей территории РФ.
Организация и проведение работ по обязательной сертификации возлагаются на специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области сертификации.
В ВКР предлагается кисломолочный продукт «Целебный» сертифицировать по схеме 4с, в соответствии с требованиями к которой орган по сертификации орган по сертификации продукции на основании положительных результатов испытаний типовых образцов, полученных с участием аккредитованной испытательной лаборатории (центра), и осуществления анализа состояния производства этих продуктов с проведением последующего контроля органом по сертификации продукции за сертифицированными продуктами переработки молока и при необходимости за состоянием их производства, проведенных в аккредитованной испытательной лаборатории (центре), выдает заявителю сертификат соответствия на срок до трех лет с учетом стабильности работы заявителя.
Данная продукция предназначена для ежедневного употребления всех групп населения, в том числе детей, пожилыми, ослабленными и больными людьми. Качество и безопасность молочной продукции в значительной степени зависят как от качества исходного сырья, так и от строгого соблюдения нормативов санитарно-гигиенического состояния производства, технологического процесса, режимов хранения и сроков годности, условий и режимов транспортирования и реализации. Все это справедливо обусловило необходимость подтверждать соответствие молочных продуктов требованиям безопасности и качества.
Учитывая требования настоящего Федерального закона от 20.12.08г «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» порядок работ по сертификации на предприятии состоит в следующем:
1. При выборе схемы обязательной сертификации заявитель подает заявку на сертификацию продуктов переработки молока и одновременно представляет установленный частью 6 настоящей статьи комплект документов в аккредитованный орган по сертификации продукции.
2. Орган по сертификации продукции рассматривает представленные заявителем комплект документов и заявку и принимает решение относительно заявки. При положительном решении относительно заявки орган по сертификации осуществляет отбор типовых образцов продуктов переработки молока, выпускаемых серийно, либо репрезентативную выборку образцов этих продуктов из партии этих продуктов, проводит их идентификацию, определяет программу исследований (испытаний) и направляет типовые образцы или репрезентативную выборку образцов этих продуктов на исследования (испытания) в аккредитованную испытательную лабораторию (центр).
3. Аккредитованная испытательная лаборатория (центр) проводит исследования (испытания) типовых образцов продуктов переработки молока либо репрезентативную выборку образцов этих продуктов и оформляет протокол их исследований (испытаний) и измерений.
4. Протокол исследований (испытаний) и измерений типовых образцов продуктов переработки молока либо репрезентативной выборки образцов этих продуктов наряду с их характеристикой должен содержать описание этих продуктов непосредственно или с указанием на национальный стандарт, стандарты организаций или международный стандарт либо описание (при его наличии), в соответствии с которыми эти продукты произведены, а также заключение о соответствии типовых образцов либо репрезентативной выборки образцов этих продуктов требованиям указанной документации и требованиям настоящего Федерального закона.
5. На основании положительных результатов анализа комплекта представленных документов, идентификации сертифицируемых продуктов переработки молока и положительных результатов исследований (испытаний) типовых образцов этих продуктов, проведенных в аккредитованной испытательной лаборатории (центре), выдает заявителю сертификат соответствия на срок до трех лет с учетом стабильности работы заявителя.
6. Заявитель, получив сертификат соответствия на продукты переработки молока, маркирует их знаком обращения на рынке.
7. Заявитель при производстве и реализации продуктов переработки молока принимает необходимые меры по обеспечению их соответствия требованиям настоящего Федерального закона.
8. В течение всего срока действия сертификата соответствия орган по сертификации продукции осуществляет контроль за сертифицированными продуктами переработки молока путем проведения периодичных исследований (испытаний) типовых образцов этих продуктов, отбор которых осуществляется на складах изготовителя и продавца (при сертификации этих продуктов с использованием схемы 4с), в соответствии с принятым графиком контроля.
9. Органом по сертификации продукции по результатам проведенного им контроля за сертифицированными продуктами переработки молока принимается относительно таких продуктов одно из следующих решений:
1) подтвердить действие сертификата соответствия;
2) приостановить действие сертификата соответствия;
3) прекратить действие сертификата соответствия.
10. Орган по сертификации систем управления качеством, проводивший сертификацию системы управления качеством заявителя, осуществляет контроль за сертифицированной системой управления качеством заявителя.
Согласно статьи 36 ФЗ молоко и молочные продукты должны сопровождаться информацией для потребителей, соответствующей требованиям законодательства Российской Федерации в области защиты прав потребителей и требованиям настоящего Федерального закона.
Информация для потребителей наносится на каждую единицу групповой упаковки молока, молочной продукции, единицу многооборотной тары или транспортной тары такой продукции, а также на каждую единицу потребительской упаковки такой продукции.
На каждую единицу групповой упаковки, единицу многооборотной тары или транспортной тары такой продукции наносится маркировка, содержащая следующую информацию для потребителей:
1) наименование молока и молочной продукции в соответствии с требованиями настоящего Федерального закона;
2) наименование и место нахождения изготовителя такой продукции;
3) товарный знак изготовителя такой продукции;
4) масса нетто и масса брутто групповой упаковки, многооборотной тары или транспортной тары такой продукции;
5) количество единиц потребительской упаковки такой продукции в групповой упаковке, многооборотной таре или транспортной таре;
6) срок годности такой продукции;
7) дата производства такой продукции;
8) условия хранения такой продукции;
9) масса нетто потребительской упаковки такой продукции;
10) обозначение стандарта, нормативного или технического документа, в соответствии с которыми произведена такая продукция;
11) номер партии такой продукции;
12) информация о подтверждении соответствия такой продукции требованиям настоящего Федерального закона;
С переходом на Технический регламент требования и виды маркировки произошли изменения такие как:
- массовая доля белка в молоке и продуктов его переработки составляет 2,8%;
- не используется классификация по МДЖ (нежирный, маложирный, классический и т.д.)
- не допускается использование понятия «молоко» в случае использования молока сухого цельного, молока сухого обезжиренного. /22/
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Для экономической оценки получения БАДов, обогащенных пищевыми волокнами необходимо рассчитать их себестоимость.
Объектом исследования дипломной работы являются БАДы на основе пропионовокислых бактерий.
Себестоимость продукции определяем по статьям калькуляции.
Годовая мощность рассчитывается по формуле:
Вг = Всм * Ксг (2)
где Вг - годовой объем производства продукции в натуральном выражении, (шт.)
Всм - сменный объем производства продукции,
Ксг - количество рабочих смен за год.
Расчет товарной продукции ведется по формуле:
где i- наименование продукции, i = 1,n
Bi - объем i вида продукции в натуральном выражении ( шт.).
Ui - действующая оптовая цена i вида продукции, руб.
Отпускные цены рассчитываются по формуле:
Товарная продукция с НДС рассчитывается по формуле:
Таблица 10 - Показатели плана производства и реализации продукции
| Наименование продукции | Сменный объем выпуска продукции, л. | Годовой объем выпуска продукции, л. | Действующие оптовые цены руб/л | Товарная продукция, руб. | НДС 18%, руб. | Отпускные цены руб/л. | Товарная продукция с НДС, руб. |
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | 2,35 | 587,5 | 1 043 | 612 762,5 | 187,74 | 1 230, 74 | 723 060 |
| БАД, обогащенный овсяной мукой | 2,35 | 587,5 | 1 043 | 612 762,5 | 187,74 | 1 230, 74 | 723 060 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | 2,35 | 587,5 | 1 043 | 612 762,5 | 187,74 | 1 230, 74 | 723 060 |
| Итого | | | | | | | 2 169 179 |
С учетом технологической схемы производства БАД необходим следующий перечень оборудования, представленный в таблице 11, в ней также определяется необходимое количество и его стоимость.
Таблица 11 - Расчет стоимости нового оборудования
| Наименование оборудования | Количество | Цена оборудования, руб. | Стоимость оборудования, руб. |
| Печь | 1 | 500 | 500 |
| Стерилизатор | 1 | 300 000 | 300 000 |
| Итого | | | 300 500 |
Таблица 12 - Расчет количества и стоимости сырья, основных материалов
| Наименование продукции | Объем производства за год, л. | Норма расхода сырья на 1л. продукта, л. | Расход на всю продукцию, л. | Цена сырья, основных материалов, руб. | Стоимость на весь объем производства, руб. |
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | |||||
| Инокулят Питательная среда Кедровый жмых | 587,5 | 0,03 1 0,0075 | 17,6 587,5 4,4 | 367,38 383,67 200 | 6 456,8 225 406,1 880 |
| Итого | | | | | 232 752 |
| БАД, обогащенный овсяной мукой | |||||
| Инокулят Питательная среда Овсяная мука | 587,5 | 0,03 1 0,0075 | 17,6 587,5 4,4 | 367,38 383,67 20 | 6 456,8 225 406,1 88 |
| Итого | | | | | 231 960 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | |||||
| Инокулят Питательная среда Ячменная мука | 587,5 | 0,03 1 0,0075 | 17,6 587,5 4,4 | 367,38 383,67 20 | 6 456,8 225 406,1 88 |
| Итого | | | | | 231 960 |
Аналогично рассчитывается потребность и стоимость вспомогательных материалов.
Таблица 13 - Расчет количества вспомогательных материалов
| Наименование материала | Ед. изм. | Норма расхода на 1 л готового продукта, л | Расход на всю продукцию, л. | Цена вспомогательного материала, руб. | Стоимость материала на весь объем производства, руб. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Вата | кг | 0,05 | 29,4 | 60,0 | 1 764 |
| Спирт этиловый | л | 0,01 | 5,8 | 100,0 | 580 |
| Марля | м2 | 0,3 | 176,25 | 17,0 | 2 996 |
| Пергамент | м | 0,5 | 293,75 | 8,0 | 2 350 |
| Шпагат | м | 1,0 | 587,5 | 10,0 | 5 875 |
| Мыло хозяйственное | кг | 0,01 | 5,8 | 20,0 | 116 |
| Порошок | кг | 0,015 | 8,81 | 25,0 | 220,25 |
| Сода кальциниванная | кг | 0,015 | 8,81 | 22,0 | 220,25 |
| Среда ГМК-1 | кг | 0,001 | 0,59 | 450 | 265,5 |
| Среда Эндо | кг | 0,0004 | 0,23 | 550 | 126,5 |
| Среда Кесслер | кг | 0,00016 | 0,094 | 450 | 42,3 |
| Среда Сабуро | кг | 0,0065 | 3,81 | 500 | 1 905 |
| Жавельон | кг | 0,00022 | 0,085 | 750 | 63,75 |
| Флакончик | шт. | 85,0 | 49 937,5 | 0,65 | 32 459 |
| Резиновая пробка | шт. | 85,0 | 49 937,5 | 0,3 | 14 981 |
| Алюминиевый колпачок | шт. | 85,0 | 49 937,5 | 0,22 | 10 986 |
Продолжение таблицы 13
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Итого | | | | | 74 950 |
Таблица 14 - Расчет количества и стоимости энергоресурсов
| Наименование продукции | Объем производства за год, л. | Электроэнергия, кВт/час | |||
| Норма расхода на | Количество на весь объем производства | Цена за 1 кВт/час, руб. | Стоимость, руб. | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | 587,5 | 8,3 | 4876,3 | 2,5 | 12 190 |
| БАД, обогащенный овсяной мукой | 587,5 | 8,3 | 4876,3 | 2,5 | 12 190 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | 587,5 | 8,3 | 4876,3 | 2,5 | 12 190 |
| Итого | | | | | 36 570 |
| Вода, м3 | |||||
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | 587,5 | 0,5 | 293,7 | 8,0 | 2 350 |
Продолжение таблицы 14
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| БАД, обогащенный овсяной мукой | 587,5 | 0,5 | 293,7 | 8,0 | 2 350 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | 587,5 | 0,5 | 293,7 | 8,0 | 2 350 |
| Итого | | | | | 7 050 |
Для приготовления БАДов принята сдельная форма оплаты труда.
Таблица 15 - Расчет заработной платы рабочих-сдельщиков
| Наименование продукции | Объем продукции за год, л. | Сдельная расценка руб., за 1л. | Сумма сдельной заработной платы, руб. | Сумма доплат, руб. (8 %) | Основная заработная плата, руб. | Сумма дополнительной зарплаты, руб.(20%) руб. | Фонд заработной платы, руб. |
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | 587,5 | 85 | 49 937,5 | 3 995 | 53 932,5 | 10 786,5 | 64 719 |
| БАД,обогащенный овсяной мукой | 587,5 | 85 | 49 937,5 | 3 995 | 53 932,5 | 10 786,5 | 64 719 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | 587,5 | 85 | 49 937,5 | 3 995 | 53 932,5 | 10 786,5 | 64 719 |
| Итого | | | | | | | 194 157 |
Таблица 16 - Смета цеховых расходов
| № п/п | Наименование статей | Сумма в тыс. руб. |
| 1. | Содержание аппарата управления цеха и прочего цехового персонала (основная и дополнительная заработная плата с отчислением на соц. страх цехового персонала 26,2 %) | 143,3 |
| 2. | Амортизация зданий и сооружений.(1,5-2%от стоимости здания и сооружений) Цена = 2 000 000р. | 40 |
| 3. | Содержание зданий и сооружений (3% от стоимости зданий и сооружений) | 60 |
| 4. | Испытания, опыты, исследования, рационализация и изобретательство (принимаются в размере 2,5% от суммы 1-3 статей) | 6,08 |
| 5. | Износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря (2-3% от стоимости оборудования). | 7,5 |
| 6. | Прочие расходы, не предусмотренные предыдущими статьями (принять на уровне 1-3% от фонда зарплаты основных рабочих). | 3,88 |
| 7. | Итого | 261 |
Таблица 17 - Расчет себестоимости товарной продукции
Статьи | Наименование продукции | |||
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | БАД, обогащенный овсяной мукой | БАД, обогащенный ячменной мукой | Итого | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1.Сырье и основные материалы | 232 752 | 231 960 | 231 960 | 696 672 |
| 2.Транспортно-заготовительные расходы | 11 637,8 | 11 598 | 11 598 | 34 827,8 |
| 3.Вспомогательные материалы на технологические цели | 74 950 | 74 950 | 74 950 | 224 850 |
| 4. Топливо и энергия на технологические цели | 14 540 | 14 540 | 14 540 | 43 620 |
Продолжение таблицы 17
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 5. Основная зарплата производственных рабочих | 53 932,5 | 53 932,5 | 53 932,5 | 161 797,5 |
| 6. Дополнительная зарплата | 10 786,5 | 10 786,5 | 10 786,5 | 32 359,8 |
| 7. Отчисление на социальное страхование 26,2% от зарплаты рабочих | 16 956,4 | 16 956,4 | 16 956,4 | 50 869,2 |
| 8. Цеховые расходы | 87 000 | 87 000 | 87 000 | 261 000 |
| 9.Общезаводские расходы (5-7% от зарплаты рабочих) Производственная себестоимость | 3 883,1 506 438,3 | 3 883,1 506 438,3 | 3 883,1 506 438,3 | 11 649,3 1 517 651, 3 |
| 10.Внепроизводственные расходы (1-2% от производственной себестоимости) | 7 596,5 | 7 596,5 | 7 596,5 | 22 764,1 |
| Итого полная себестоимость | 514 034,9 | 514 034,9 | 514 034,9 | 1 540 461,1 |
| Себестоимость 1л. изделий | 875 | 875 | 875 | |
Таблица 18 - Расчет прибыли и рентабельности
| Наименование продукции | Оптовая цена | Себестоимость | Прибыль ед. продукции, руб. | Прибыль, всего, руб. | Рентабельность продукции, руб. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | 1 043 | 875 | 168 | 98 700 | 19,2 |
Продолжение таблицы 18
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| БАД, обогащенный овсяной мукой | 1 043 | 875 | 168 | 98 700 | 19,4 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | 1 043 | 875 | 168 | 98 700 | 19,4 |
| Итого: | | | | | |
Таблица 19 - Расчет цены 1 флакона БАДов
| Наименование продукции | Годовой объем выпуска продукции, л. | Себестоимость 1 флакона, руб. | НДС 18%, руб. | Оптовая цена 1 флакона, руб. |
| БАД, обогащенный кедровым жмыхом | 587,5 | 10,29 | 1,85 | 12,14 |
| БАД, обогащенный овсяной мукой | 587,5 | 10,29 | 1,85 | 12,14 |
| БАД, обогащенный ячменной мукой | 587,5 | 10,29 | 1,85 | 12,14 |
Основные технико-экономические показатели разработанных БАДов, обогащенных пищевыми волокнами показали, что внедрение на предприятии выпуск данных бактериальных концентатов является экономически выгодным.
ВЫВОДЫ
В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что кедровый жмых, ячменная и овсяная мука являются эффективными пребиотиками и могут использоваться при создании БАД.
2. Подобраны оптимальные дозы внесения кедрового жмыха, ячменной и овсяной муки, обеспечивающие высокое количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий.
3. Отмечено, что кедровый жмых повышает биохимическую активность пропионовокислых бактерий и сокращает продолжительность сквашивания.
4. Установлено, что штамм Propionibacterium shermanii в присутствии пищевых волокон обладает высокоадгезивными свойствами.
5. Разработана технология БАД, обогащенных пищевыми волокнами
6. Даны качественные характеристики БАДов с кедровым жмыхом, ячменной и овсяной мукой.
7. Установлены сроки хранения БАДов, обогащенных пищевыми волокнами
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пробиотические продукты на службе здоровья //Пищевая промышленность. – 1999. - №6. – с.62-63.
2. Семена кедра Сибирского / В.Н.Воробьев и др. – М.: Изд-во «Наука», 1979. – 128с.
3. Драчева Л.В. Правильное питание и пищевые биологически активные добавки// Пищевая промышленность. - 2000. - №6 - с. 84-85.
4. Беюл Е.А., Горунова Н. Н. Значение пищевых волокон в питании // Клиническая медицина. 1987.-№2.-С.127
5. Воробьева Л.И. Пропионовокислые бактерии. – М.: Изд-во МГУ, 1999,-300с.
6. Твердохлеб Г.В., Диманян З.Х. и др. Технология молока и молочных продуктов. – М.: Агропромиздат, 1991. – 463с.
7. Пищевая химия / Нечаева А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. – СПб.: ГИОРД, 2001. – 592с.
8. Сорен Оисен Роль пробиотиков и стабилизаторов в производстве кисломолочных продуктов // Молочная промышленность, 2002г.-№8.- 32-33 с.
9. Драчева Л.В. Пробиотические свойства кисломолочных продуктов // Пищевая промышленность, 2003г.-№10. - 5-6 с.
10. Кочеткова А.А., Тужилкин В.И. Функциональные пищевые продукты: некоторые технологические подробности в общем вопросе // Пищевая промышленность, 2003г.-№5.- 8 –10 с.
11. Бурдун Н.И. Пробиотики и пробиотические продукты в профилактике и лечении наиболее распространенных заболеваний человека // Пища, вкус и аромат. – 1999. - № 3. – с. 4-6.
12. Шевелева С.А. Пробиотики, пребиотики и пробиотические продукты. Современное состояние вопроса.//Вопросы питания.-1999.-№2.-с.32- 87.
13. Ганина В.И. Пробиотики. Назначение, свойства и основы биотехнологии: Монография. – М.: МГУПБ, 2011. – 169с.
14. Шендеров Б.А. Современное состояние и перспективы развития концепции “Функциональное питание” // Пищевая промышленность, 2003г.-№5. - 4-7 с.
15. Драчева Л.В. Правильное питание, пищевые и биологически активные добавки // Пишевая промышленность. – 2001. – № 6. – с. 84-85.
16. Кочеткова А.А. Функциональные продукты в концепции здорового питания // Пищевая промышленность. – 1999. - № 3. – с.4-5.
17. Сибирский кедр – ИП “Будасов” http: // www/sibtair/ru/tirm/budasov.
18. Жмых ядра кедрового ореха http: // www/yandex/ru/
20. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов В.И. Брилис, Т.А. Брилене, Х.П. Ленцнер, А.А. Ленцнер. Лабораторное дело, 1986г, №4, с210-212
21. Кривоносова А.В., Разработка технологии БАД, обогащенной железом.- канд. дисс. - Улан-Удэ. - 2007. – 125с.
22. Лифиц И.М. Основы стандартизации, метрологии, сертификации: Учебник. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Юрайт – М, 2001. – 268с.
23. Справочник. Химический состав пищевых продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1976.- 225.
24. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. – М.:
25. Банникова Л.А. и др. Микробиологические основы молочного производства: Справочник/ Л.А. Банникова, Н.С. Королева, В.Ф. Семенихина; под ред. канд. техн. наук Я.И. Костина. - М.: Агропромиздат. 1987. – 400с.: ил.
26. Тумурова С.М., Разработка технологии бактериального концентрата ПКб канд. дисс. - Улан-Удэ. - 2004. – 110с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Патентно-информационное исследование
Для обеспечения высокого уровня техники патентной способности и патентной чистоты работ, направленных на создание новых или усовершенствование существующих устройств, способов и так далее проводятся патентно-информационные исследования.
Патент на изобретение - охранный документ, удостоверяющий приоритет, авторство и исключительное право на изобретение.
Патентные исследования – исследования технического уровня и тенденций развития объектов хозяйственной деятельности, их патентоспособности, патентной чистоты, конкурентоспособности (эффективности использования по назначению) на основе патентной и другой научно-технической информации.
Патентно-информационные исследования включают поиск, систематизацию и анализ документации. Поиск в зависимости от поставленной цели есть:
1. Поиск с целью определения уровня технологии. В данном случае достаточно подобрать документацию за последние несколько лет. Глубина поиска зависит от сроков обновления технических решений в отрасли (5-10) лет. В результате выявляется: решалась ли данная задача ранее, какие фирмы работают над аналогичной проблемой, какова перспектива разработки проблемы.
2. Поиск с целью прогнозирования. Глубина поиска зависит от сроков, на который составлен прогноз.
3. Поиск при экспертизе на новизну. При этом виде поиска требуется найти все предшествующие источники, публикации по данной работе (патентные и научно-технические), которые должны раскрывать сущность изобретения, этот вид поиска является самым трудоемким.
4. Поиск при экспертизе на патентную частоту, поиск и экспертиза проводятся только по патентным источникам, которые еще не утратили силу. Срок действия патента в зависимости от законодательства страны (15-20) лет.
Целью патентной проработки данной работы является определение тенденции развития технических характеристик объекта исследования предполагаемого технического уровня.
Патентная проработка проводится по патентной документации России и ведущих капиталистических стран США, Франция, Великобритания, Япония, ФРГ, по научно-технической литературе.
Патентная документация есть совокупность публикуемых документов или извлечений из них, содержащих сведения о результатах научно-технических исследований и проектно-технических разработок, заявленных или признанных открытиями или изобретениями.
Порядок проведения патентных исследований следующий:
· составление задания на проведение патентных исследований;
· разработка регламента поиска информации;
· поиск и отбор патентной, научно-технической информации;
· систематизация и анализ отобранных источников;
· подготовка выводов и рекомендаций;
· составление отчета о патентных исследований.
Регламент поиска предусматривает следующие операции:
1. Определение предмета поиска или разбивка его на составные части;
2. Определение стран поиска информации;
3. Определение глубины поиска;
4. Классификация предмета поиска и его составных по Международной патентной классификации (МПК) и при необходимости, по национальным классификациям.
Структура проведения патентного поиска.
Качественный и оперативный поиск в патентном фонде страны и капиталистических стран не возможен без знания структуры международной патентной классификации (МПК). Система МПК охватывает все сферы материального производства, является многоступенчатой классификацией.
Для определения патентного поиска тема дипломной работы была заклассифицирована по МКИ и составлен регламент поиска.
Данные регламента патентных исследований и выявленных технических решений представлены в таблицах А 1, А 2.
Таблица А 1 - Регламент поиска
| Наименование узлов, составов, технологических процессов | Шифр международной патентной классификации |
| Молочные продукты | А 23С 9/00-23/00 |
| Добавки к пищевым продуктам | А |
| Жмыхи для получения пищевых белков | А 23 J 1/14 |
| Биологически активные добавки к пище | А |
Таблица А 2 -Аналоги, выявленные в процессе исследований
| № п/п | Автор | Страна | Номер охранного документа | Классифи-кационный индекс по МПК | Название изобретения | Формула изобретения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. | Емец Ю.А., Мазурик В.Г., Колей О.Н. и др. | Россия | 2165162 | А | Биологически активная добавка к пище | Биологически активная добавка к пище, содержит растворимые пищевые волокна, биологически активные вещества морского и растительного происхождения, колер, лимонную и аскорбиновую кислоты, сорбат калия (пищевая добавка), сахар, воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит прополис (пчелиный клей) и мед натуральный, а в качестве источника биологически активных веществ растительного происхождения содержит березу повислую |
Продолжение таблицы А 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | | | | | | (почки), березовый гриб (чага), бруснику обыкновенную (листья), володушку многожильчатую (трава), кукурузу (столбики с рыльцами), крапиву двудомную (листья), леспедецу копеечниковую (надземная часть), мяту перечную (листья), можжевельник обыкновенный (плоды), пижму обыкновенную (цветочные корзинки), солодку голую (корни), тысячелистник обыкновенный (трава), чай китайский зеленый (листья), шиповник морщинистый (плоды), при этом растительное сырье вводят до содержания биофлавоноидов не менее 0,01%, |
Продолжение таблицы А 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | | | | | | в качестве источника биологически активных веществ морского происхождения она содержит гребешка гидролизат пищевой, молок лососевых рыб гидролизат пищевой, кальмара гидролизат пищевой, в каченстве растворимых волокон – зостерин, пектин цитрусовый, пектин яблочный. |
| 2. | Дорофейчук В.Г., Плетнева Н.Б., Груздева А.Е. | Россия | 2162646 | А | Биологически активная пищевая добавка | Биологически активная пищевая добавка, содержащая энтеросорбент, отличающаяся тем, что в качестве энтеросорбента она содержит порошок оболочек семян тыквы. |
Продолжение таблицы А 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 3. | Емец Ю.А., Мазурик В.Г., Колей О.Н. и др. | Россия | 2165719 | А | Биологически активная добавка к пище | Биологически активная добавка к пище содержит растворимые пищевые волокна, биологически активные вещества морского и растительного происхождения, колер, лимонную и аскорбиновую кислоты, сорбат калия, сахар, воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит аминокислоту -таурин (2-амино-этансульфоновая кислота в количестве не менее 0,03%, при этом в качестве источника биологически активных веществ растительного происхождения содержит астрагал густоцветковый или шерстистоцветковый (трава), арнику горную (соцветия), бадан толстолистный (корневища), боярышник кроваво-красный (плоды), березу повислую (почки), |
Продолжение таблицы А 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | | | | | | валериану лекарственную (корни и корневища), виноград сушеный (плоды), гибискус, зверобой продырявленный,землянику лесную, калину обыкновенную, лабазник вязолистный, леспедецу копеечниковую (надземная часть), варену красильную (корневища и корни), мелиссу лекарственную (подземная часть), мяту перечную (листья), пион уклоняющийся (корни и корневища), пустырник сердечный (трава;, солодку голую (корни и корневища), смородину черную (листья), хмель обыкновенный (соплодия или "женские |
Продолжение таблицы А 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | | | | | | шишки"), чай китайский (зеленый), а в качестве источника биологически активных веществ морского происхождения - гребешка гидролизат пищевой, мидии гидролизат пищевой, молок лососевых рыб гидролизат пищевой, кальмара гидролизат пищевой, краба гидролизат пищевой, ежи морсе плоские мороженные, икру морских ежей ястычную, в качестве растворимых волокон-зостерин. |
| 4. | Болобан Л.Г. | Россия | 2192147 | А | Биологически активная добавка | Биологически активная добавка из масличного сырья, отличающаяся тем, что она представляет собой твердый продукт |
Продолжение таблицы А 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | | | | | | низкотемпературного отжима в среде инертного газа семян масличного льна, полученный при производстве льняного масла пищевого. Биологически активная добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно одержит семена тыквы и/или кориандра и/или грецкий орех. |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Для объективной оценки полученных экспериментальных данных проводили их математическую обработку по результатам трех - четырех повторностей. Исследуемые показатели подвергали обработке методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ЭВМ, используя пакет стандартных программ.
В технологических исследованиях математическая обработка необходима при изучении показателей состава, свойств и качества сырья и готовой продукции в зависимости от технологических параметров производства и условий хранения.
С помощью математической обработки исследований можно выявить особенности изучаемых признаков объекта, закономерность их изменения, связь одних свойств объекта с другими.
Грамотная обработка экспериментальных данных нередко дает подтвердить реально существующие закономерности, зафиксированные в ходе эксперимента. В НИР обработка экспериментальных данных необходима:
1. для оценки истинного значения измеряемой величины показателя;
2. для оценки точности измерения величины показателя;
3. для оценки сопоставления точности 2 методов анализа, и способов производства;
4. для установления корреляционной и функциональной зависимостей одних свойств объекта с другими.
Обработка данных эксперимента проведена с помощью методов математической статистики и включает расчет следующих статистических величин:
1) Среднюю арифметическую величину (М) определяли по формуле:
где Xi - значение единичного измерения величины;
n – число повторностей измерений величины.
2) Среднеквадратичное отклонение единичного результата определяли по формуле:
где М – средне-арифметическая;
Xi - значение единичного измерения величины.
3) Стандартное отклонение среднеарифметической или ошибка средней арифметической из всех n повторностей - m определяли по формуле:
m =
4) Доверительная ошибка оценки измеряемой величины (формула 10)
ξ = t ( p, f ) * m, (10)
где t
(
p
,
f ) – критерий Стьюдента, берется в зависимости от уровня значимости – q (q
=1-
P) и числа степеней свободы f.
Для обработки аналитических данных была выбрана доверительная вероятность Р = 0,95.
Статистическая обработка результатов анализа пищевых волокон на активную кислотность готового продукта с доверительной вероятностью Р=0,95. В опыте были получены следующие результаты (таблица Б 1).
Результаты математической обработки представлены в таблице Б 2.
Таблица Б 1
| Активная кислотность | рН | рН | рН |
| 1.Контроль 2.1,5% кедрового жмыха 3. 1,5% ячменной муки 4. 1,5% овсяной муки | 5,54 5,43 5,39 5,44 | 5,55 5,45 5,40 5,43 | 5,56 5,45 5,41 5,43 |
Таблица Б 2
| Исследуемый образец | Среднее значение | Станд. отклонение | Доверительная ошибка | Результат |
| 1.Контроль 2.1,5% кедрового жмыха 3. 1,5% ячменной муки 4. 1,5% овсяной муки | 5,55 5,44 5,4 5,43 | 0,01 0,012 0,01 0,006 | 0,013 0,016 0,014 0,008 | 5,55+0,013 5,44+0,016 5,40+0,014 5,43+0,008 |
