98

ВВЕДЕНИЕ

В связи с сложившейся неблагоприятной экономической ситуацией в нашей стране и постоянным снижением уровня благосостояния, наметилась негативная тенденция – сокращение средней продолжительности жизни граждан, повысилась их общая заболеваемость. Особую тревогу вызывает здоровье детей. Одна из главных причин ухудшения их здоровья – неудовлетворительное питание: белково-энергетическая недостаточность, потребление некачественных, фальсифицированных продуктов, а также отсутствие необходимого ассортимента изделий.

Возникает необходимость производства, относительно недорогих, продуктов сбалансированных по составу и удовлетворяющих потребности детского организма в основных компонентов пищи (белках, жирах, углеводах, витаминах и минеральных солях).

Разработка рецептур и технологии производства продуктов для детского питания невозможна без понимания роли в жизнедеятельности организма пищевых веществ, значения их сбалансированности, степени незаменимости в питании, полноты удовлетворения физиологических потребностей детей [ 1 ]. По этой причине при составлении рецептурных композиций необходимо использовать сырье, биологически полноценное по составу и в оптимальном соотношении.

К такому сырью можно отнести мясо и продукты первичной переработки убойных животных (субпродукты, кровь и ее фракции) [15, 17, 36].

Мясо по своему химическому составу, структуре и свойствам наиболее близко отражает показатели организма человека. Именно на этом принципе строится современное представление о рациональном питании. Так, 100 г говядины первого сорта дают 10% суточной потребности в энергии, 20% - в белках, 20-30%- в жирах, а также содержат витамины и минеральные вещества. Как свидетельствует мировая статистика, низкое потребление животного белка часто сочетается с невысокой жизненной активностью. Мясо выражено стимулирует рост, половое созревание, рождаемость потомства и выживаемость, а также влияет на усвоение других компонентов пищи [15, 36 ].

Однако мясо относится к числу наиболее трудновоспроводимых и дорогостоящих продуктов питания. Это связано с тем, что из всех белок продуцирующих организмов сельскохозяйственные животные характеризуются наибольшим периодом времени усвоения количества белка в составе их организма и самым низким коэффициентом пищевых субстратов в животные белки [15, 36].

Из-за создавшегося дефицита животного белка в мире потребности в нем населения удовлетворяются за счет других источников. Увеличение потребности в белковых продуктах на перспективу, с одной стороны, и необходимость обеспечения рационального питания – с другой, привело к возникновению и быстрому развитию качественно нового направления в производстве пищи. Оно заключается в получении комбинированных и искусственных продуктов питания на основе значительных потенциальных ресурсов пищевого белка, не используемого совершенно или используемого крайне нерационально.

Почти во всех странах, где достаточно развита мясная индустрия, большое внимание привлекает новый источник пищевого белка на основе растений. Растения благодаря высокому содержанию белковых веществ, относительно хорошей усвояемости и питательным свойствам, низкому содержанию жира, имеют высокую биологическую ценность. Представляется широкие возможности для целенаправленного использования растительных белков в качестве добавок при производстве мясопродуктов и как основного компонента комбинированных мясных изделий [38].

В развитии отечественного производства белковых продуктов из растений особый интерес представляет чечевица, достоинства которой как сырьевого объекта доказаны рядом исследований. Препараты на основе чечевицы применяются как добавки в рецептурах традиционных мясных продуктов (консервов, вареных колбас, паштетов и др.), а также как один из компонентов при производстве искусственных мясных продуктов. Причем, отечественные белковые препараты на основе чечевицы ничуть не уступают соевым [25].

Целью дипломной работы является разработка продуктов для детского питания с учетом рационального использования вторичных ресурсов мясной промышленности и применение изолированных форм белка чечевицы, как источника обогащения изделия полноценными сбалансированными по аминокислотному составу белками.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка рецептур модельных фаршей с помощью программ линейного программирования на ЭВМ;

- оценка функционально-технологических свойств модельных фаршей паштетов с использованием изолированных форм белка чечевицы;

- обоснование рациональных рецептурных решений и особенностей технологии производства паштетов для детского питания на основе комплексной оценки физико-химических и биологических свойств;

- лабораторная апробация результатов исследований;

- подготовка проекта нормативно-технических документов на производство;

- технико-экономическая оценка результатов исследований с последующей разработкой элементов бизнес-плана.

1 Литературный обзор

1. Питание и здоровье человека.

Физиологические нормы и проблемы их

обеспечения.

Питание является важнейшей физиологической потребностью организма. Роль питания в жизнедеятельности огромна, так как оно обеспечивает основные функции организма, для осуществления которых ему должны поставляться питательные вещества определенного качества и в требуемом количестве. Во- первых , оно обеспечивает развитие и непрерывное обновление и клеток и тканей; во-вторых, дает энергию, необходимую для восполнения энергозатрат организма; в третьих , питание – это источник получения незаменимых пищевых веществ, из которых в организме образуются ферменты и другие регуляторы обменных процессов.

Рациональное питание, особенно в раннем детстве, является определяющим фактором для нормального и психического развития ребенка, так как именно оно формирует различные органы, центральную нервную, ферментную и другие системы, интеллект, устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Правильная организация детского питания должна вестись с учетом возрастных особенностей, функции пищеварительного тракта и физиологически обоснованных потребностей ребенка в основных пищевых веществах и энергии [ 1 ].

Создание продуктов детского питания осуществляется в соответствии с медико-биологическими требованиями, разработанными Институтом питания АМН РФ. При создании рецептуры любого вида детского питания необходимо принимать во внимание следующие принципы:

1. Обеспечение физиологических потребностей детского организма в пищевых веществах и энергии.

2. Учет биохимических и физиологических законов, определяющих усвоения пищи в организме детей.

В этом аспекте важным условием усвоения пищи является соблюдение соответствия между ферментами организма и химическим составом пищи. Это правило должно соблюдаться на всех этапах усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте при пищеварении и всасывании, при транспорте всосавшихся пищевых веществ к тканям и клеткам, а также в ходе выделения продуктов обмена из организма. Это достигается целенаправленным назначением сбалансированных пищевых веществ, подбором сырья и их технологической обработкой. Современные биохимические принципы построения рационального питания [ 3, 4 ] предусматривают количественное определение каждого пищевого компонента (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и пищевые волокна) и их строгое соотношение между собой. В ходе развития организма меняется его потребность в пищевых веществах как количественно, так и качественно, что находит свое отражение в нормах потребления и рецептурах используемых продуктов.

3. Учет местного и общего воздействия питания на организм.

При местном действии пища влияет прежде всего непосредственно на желудочно-кишечный тракт. Приятный внешний вид детских продуктов способствует выделению пищеварительных соков и более полному их потреблению и усвоению.

Общее действие пищи определяется изменением состава крови в процессе пищеварения, что ведет к изменениям функционального состояния нервной и эндокринной систем, а также всех органов и систем организма. Характер и интенсивность этих воздействий зависят от состава пищи и способов ее технологической обработки. Наиболее важное и продолжительное общее воздействие пищи заключается во влиянии питания на обмен веществ во всех клетках, тканях и органах, что ведет к изменениям их функционального и морфологического состояний.

4. Учет химического состава и технологическая обработка сырья и продукта.

Рациональное питание ребенка является основой его правильного роста и развития. Полноценная пища способствует сохранению здоровья, правильному умственному и физическому развитию, повышает сопротивляемость организм.

В соответствии с рекомендациями Института питания АМН РФ методы технологической обработки при производстве продуктов детского питания должны обеспечивать максимальное сохранение биологической ценности продуктов при соблюдении самых строгих санитарно-гигиенических условий производства на всех стадиях, а также высокие органолептические показатели качества готового продукта [ 1, 7, 9 ].

Многочисленными исследованиями установлено [ 2, 6, 8 ], что организм детей нуждается в сбалансированности основных компонентов пищи; например, оптимальным считается соотношение между белками, жирами, углеводами 1:1:4 (или 1:0,8:3,54), между растительными и животными жирами 3:7, между кальцием и фосфором 1:1, между белками и витаминами 1:1000. Особенно большое значение в рационах питания детей отводится белкам. Потребность в белках складывается из затрат на компенсацию потерь азота и рост.

Известно [1, 2, 5], что недостаток белка в организме существенно сказывается на состоянии организма. Так, у детей при белковой недостаточности замедляется рост и умственное развитие, нарушается костеобразование, кроветворение, обмен жиров и витаминов (возникают гиповитаминозы), снижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, к тому же сами заболевания протекают с осложнениями [3 ].

Белки, содержащиеся в продуктах для детского и диетического питания должны обеспечивать потребность организма в незаменимых аминокислотах в соответствии с данными табл.1.

Таблица 1

Оценка потребности в аминокислотах различных возрастных групп (мг/кг/сут) [ 8 ]

Аминокислота	дети в возрасте 2 лет, мг на 1кг массы тела	школьники в возрасте 10 -12 лет, мг на 1кг массы тела	Взрослые, мг на 1кг массы тела
Валин	38	33	10
Изолейцин	31	30	10
Лейцин	73	45	14
Лизин	64	60	12
метионин+ цистин	27	27	13
фенилаланин + тирозин	69	27	14
Треонин	37	35	7
Триптофан	12,5	4	3,5

Вместе с тем следует указать и на отрицательное влияние избытка белка в питании. Из-за реакционной способности белков организм переносит их избыток гораздо труднее, чем многих других пищевых веществ, например жиров и углеводов. Особенно чувствительны к избытку белков маленькие дети. При этом усиливается работа пищеварительного аппарата, страдают в первую очередь печень и почки, так как печень перегружается от чрезмерного количества поступающих в нее аминокислот, а почки от выделения повышенного количества продуктов обмена белков. Длительный избыток белков в питании вызывает перевозбуждение нервной системы и способствует развитию болезни обмена веществ.

В настоящее время разработаны нормы потребления белка. Для взрослых достаточно 1,0-1,5 г белков в день на 1 кг массы тела, для детей этот показатель в 4 раза больше и составляет 4,0 г на 1 кг массы тела. При этом белки в определенном соотношении должны сочетаться с другими пищевыми веществами - жирами, углеводами [ 5 ]. Оптимальное соотношение животных и растительных белков от 60:40 до 50:50 (в среднем 55:45).

Роль жиров в организме определяется не только тем, что они являются поставщиками энергии, но и в определенной степени пластическим материалом, так как входят в состав клеточных мембран. За счет жиров удовлетворяется около 30% потребности организма в энергии. Кроме того они являются носителями жирорастворимых витаминов (А,Д,Е,К), фосфолипидов, а растительные масла- ненасыщенных жирных кислот, являющихся незаменимым фактором питания. При длительном ограничении жиров в пище наблюдается нарушение в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность нервной системы, ослабляется иммунитет. Однако избыток потребления жиров отрицательно сказывается на состоянии организма. Например, потребление значительного количества животных жиров способствует повышению уровня холестерина в крови, возникновению атеросклероза и тяжелому протеканию сосудисто-сердечных заболеваний. В случае рассмотрения растительных жиров, то они не обладают такими отрицательными свойствами. Они, как правило, оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышая тем самым их эластичность. Полиненасыщенные жирные кислоты входящие в состав растительных жиров способствуют выведению холестерина из организма, предотвращая и задерживая возникновение и развитие атеросклероза. Дефицит в пище жиров растительного происхождения способствует обострению вышеперечисленных заболеваний, а также снижает сократительную способность мышц и сердца, способствует возникновению язвы двенадцатиперстной кишки. Для того чтобы избежать этих осложнений существуют рекомендуемые нормы потребления жиров в рационах питания, которые составляют 30-35% по энергоценности [1, 12, 14 ].

Другим не менее важным компонентом пищи по энергетической ценности являются углеводы. С точки зрения усвояемости, в человеческом организме углеводы разделяют на усвояемые (глюкоза, мальтоза, фруктоза, сахароза, галактоза, лактоза) и неусвояемые (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества, фитиновая кислота). Углеводы содержаться главным образом в растениях. Для детей доля углеводов составляет 45-50% рациона по энергетической ценности, содержание неусвояемых углеводов должно быть не менее 5-10г. Систематический избыток усвояемых углеводов в питании может способствовать возникновению ряда заболеваний (диабет, атеросклероз, кариес). Низкое же их содержание ведет к повышенному энергетическому расходу белка.

Среди неусвояемых углеводов центральное место отводится целлюлозе. Значительные количества ее содержатся в бобовых (3,7-5,0%), зерне (2,3%), капусте, картофеле, моркови (1,0%) [24, 25, 29].

Не маловажное значение в питании имеют клетчатка и пектиновые вещества, обладающие биологической активностью и стимулирующие функцию кишечника, нормализующие его микрофлору, а также способствующие выведению из организма холестерина и попавших в него токсических веществ.

Дефицит растительных волокон является фактором риска и, наряду с другими обстоятельствами, может повлечь за собой возникновение ряда заболеваний (гипохолестеринемии, диабета, желчекаменной болезни). Оптимальное количество пищевых волокон должно составлять 20-25г [ 2, 4 ].

В процессах, протекающих в организме человека принимают участие витамины, действие которых заключается в их активном воздействии на обменные процессы. Витамины повышают устойчивость организма к неблагоприятным факторам, усиливают процессы биологического окисления, регулируют процессы кроветворения (В2), ускоряют свертывание крови (К), повышают остроту зрения (А, Е) [5, 6, 8]. Потребность детского организма в отдельных витаминах нельзя считать постоянной. Средняя потребность в основных витаминах, необходимых для детского организма приведена в табл.2.

При избыточном питании потребности организма ребенка в витаминах увеличиваются [ 13 ]. Если в организм поступает недостаточное количество какого-либо витамина, то начинает развиваться гиповитаминоз, при дефиците нескольких витаминов - полигиповитаминоз [ 13 ].

К числу веществ необходимых живому организму относятся минеральные вещества, являющиеся структурным материалом и входящие в состав всех клеток и тканей. Недостаток или избыток их может быть причиной патологических изменений в организме. Среди минеральных веществ по значимости для организма следует назвать кальций, фосфор, магний, натрий, калий. Кальций играет особо важную роль в формировании костной ткани, он важнейший компонент свертывающей системы крови, активатор ряда ферментов, гормонов, играет важную роль во многих физиологических и биохимических процессах. Усвоению кальция способствуют жиры. Соотношение между кальцием и фосфором, равное 1,2:1 считается оптимальным. Уменьшение этого соотношения вследствие увеличения фосфора приводит к ухудшению всасывания кальция. Соотношение между кальцием и натрием 2-2,4:1 обеспечивает нормальный водный обмен. В случае избытка в рационе детей натрия наступает гипернатриемия, задержка воды в организме и образование отеков. Средние потребности в минеральных веществах приведены в табл. 3 [ 8 ].

Таблица 2

Потребности в основных витаминах детского организма

Витамины	Возраст, в годах
	Дети			Юноши			Девушки
	1-3	4-6	4-9	11-12	13-15	16-19	10-12	13-15	16-19
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А, мкг	250	300	400	575	725	750	575	725	750
D, мкг	10,0	10,0	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Тиамин, мг	0,5	0,7	0,9	1,0	1,2	1,2	0,9	1,0	0,9
Рибофлавин, мг	0,8	1,1	1,3	1,6	1,7	1,8	1,4	1,5	1,4
Ниацин, мг	9,0	12,1	14,5	17,2	19,1	20,3	15,5	16,4	15,2
Фолиевая кислота, мкг	100	100	100	100	200	200	100	200	200
Витамин В12, мкг	0,9	1,5	1,5	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Витамин С, мг	20	20	20	20	30	30	20	30	30

Таблица 3

Потребности детского организма в минеральных веществах

Минеральные вещест ва	Возраст в годах
	Дети			Юноши			Девушки
	1-3	4-6	7-9	10-12	13- 15	16-19	10-12	13-15	16-19
Цинк, мг	16	16	16	16	28	22	0,15- 0,65	0,2	0,2
Медь, мг на 1 кг массы тела	777-1340	-	40	-	-	40	-	-	40
Кобальт, мкг	0,9	-	1,5	2,5	-	-	2,0	2,0	2,0
Магний, мкг/кг	100-150	200	250	250	250	250	250	250	250
Марганец, мкг/кг	2500	-	-	-	-	-	-	-	-
Молибден, мкг/кг	-	40	56	73	102	126	76	97	108
Кальций, г	0,4-0,5	0,4-0,5	0,4-0,5	0,6-0,7	0,6-0,7	0,5-0,6	0,6-0,7	0,6-0,7	0,5-0,6
Железо, мг	5-10	5-10	5-10	5-10	9-18	5-9	5-10	12-24	14-28

Таким образом, научный подход к конструированию пищевых рационов, создание продуктов, максимально удовлетворяющих потребности детского организма ставит к нему одну из актуальных задач - подбор полноценного сырья и обеспечение оптимального соотношения компонентов и пищевых веществ.

1.2 Требования к сырью и биологической полноценности продуктов питания

В настоящее время задача увеличения продовольственных ресурсов перешла на количественно новый этап, что объясняется многими причинами, в том числе ростом численности населения, его миграцией в города истощением природных ресурсов, а главное повышением требований к биологической и пищевой полноценности продуктов питания. Уже недостаточно просто накормить людей, то есть возместить их энергетические затраты. На современном этапе развития нашего общества, на фоне быстрого роста интеллектуального, нервных, эмоциональных нагрузок, с одной стороны и снижением физической активности, с другой, стоит задача обеспечить население полноценными в биологическом отношении продуктами питания заданной калорийности, обогащенные полноценными белками, витаминами и другими компонентами. Назрела также необходимость в разработке сбалансированных пищевых рационов для детей разных возрастов, пожилых людей, лиц страдающих различными заболеваниями, спортсменов, а также других групп населения.

В последние годы все большее внимание уделяется вопросам рационального питания детей с учетом удовлетворения их потребностей в белках, жирах, углеводах, витаминах и минеральных солях. Необходимо выпускать продукцию согласно научно-обоснованным рецептурам, применять лучшее сырье и методы обработки, обеспечивающие максимальное сохранение незаменимых веществ в готовом продукте.

Продукты детей для питания подразделяются на овощные, фруктовые, рыбные, мясные и смешанные и вырабатываются в виде пюре с различной степенью измельчения [ 10, 11, 12 ].

Особое место среди продуктов для детского питания занимают продукты, изготовленные на мясной основе. Педиатры рекомендуют в рацион детей с раннего возраста включать мясо, так как оно содержит большое количество полноценных белков, витаминов, минеральных солей и других необходимых для детского организма веществ [14, 12 ]. Потребность в белке у детей значительно выше, чем у взрослых, так как в их организме интенсивно протекают процессы роста и формирования. Поэтому большинство продуктов питания детей (особенно раннего возраста) должны быть высокобелковыми. Согласно формуле сбалансированного питания, на долю полноценных животных белков в продуктах питания для детей должно приходиться не менее 60% от общего содержания белков [1, 2, 14 ].

Для выработки мясных продуктов питания для детей в России используют в основ следующие виды сырья: мясо от молодняка крупного рогатого скота, языки, сердце и мозги говяжьи, печень, вымя и легкие в ограниченном количестве, мясо цыплят, свинину, кровь цельную говяжью молочный белок, масло коровье, крахмал картофельный "Экстра" или высшего сорта, муку пшеничную высшего сорта (для детей в возрасте до 1 года), муку рисовую витаминизированную для детского и диетического питания, хлеб пшеничный из муки не ниже 1 сорта, молоко коровье цельное сухое, молоко коровье цельное пастеризованное жирностью 2,5% или 3,2%, яйца куриные диетические или меланж яичный мороженный, морковь столовую свежую, корень петрушки свежий, соль поваренную пищевую, сахар -песок, перец душистый молотый, экстракт душистого перца, воду питьевую по ГОСТ-2874-73 [ 10 ].

Среди пищевых продуктов одним из наиболее важных является мясо, которое содержит значительное количество белков, жиров, минеральных и других веществ. Мясо без видимой жировой ткани содержит около 75% воды, 20-22 % белка, 3-5% жиров, около 1,0% минеральных веществ и незначительное количество углеводов. Энергетическая ценность мяса составляет примерно 500 кДж на 100г. Следует отметить, что в мясе содержится много витаминов группы В, что имеет большое значение особенно для детей, у которых отмечается недостаток витамина В1 и В2. Наряду с витаминами мясо содержит много макро- и микроэлементов, которые нужны прежде всего детям [ 7 ].

Белковая часть мяса сельскохозяйственных животных представлена двумя группами белков - мышечными и соединительными , в основном коллагеном. Биологическая ценность белков мышечной ткани довольно близка к такому биологически ценному продукту, как яичный белок [ 40 ]. Содержание аминокислот (в мг/г с.в.) в белке мышечной ткани крупного рогатого скота и в некоторых содержащих белок продуктах представлено в табл.4.

Таблица 4