1

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Воронежский государственный университет инженерных технологий

На правах рукописи

Застрогина Наталья Михайловна

ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ГЕРОДИЕТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ:

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ,

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА И РАСШИРЕНИЯ АССОРТИМЕНТА

Специальность: 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,

плодоовощной продукции и виноградарства

Диссертация

на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент

Пономарева Е.И.

Воронеж-2015

2

Содержание

Введение ……………………………………………………… 5

Глава 1 Анализ современного состояния проблемы …………………… 7

1.1 Научное и практическое обеспечение инновационных

технологий при производстве продуктов здорового питания 7

1.2 Ассортимент хлебобулочных изделий для геродиетического

питания с учетом принципов современной нутрициологии … 12

1.3 Анализ адекватности химического состава сырья, используемого

при приготовлении хлеба для геродиетического питания,

критерии его физической функциональности и способы получения 20

1.4 Современные способы обеспечения микробиологической чисто-

ты хлебобулочных изделий и сырья, пути увеличения срока со-

хранения свежести хлеба ………………………………………. 26

1.5 Современные подходы прогнозирования пищевой ценности пи-

щевых продуктов, возможность использования теоретических

основ химии превращений при выпечке и хранении хлеба … 37

Заключение по обзору литературы …………………………… 46

Цели и задачи исследований 48

Глава 2 Организация работы. Объекты и методы исследования 49

2.1 Организация эксперимента и проблемно-концептуальная схе-

ма исследования …………………………………………… 49

2.2 Сырье, применяемое в работе, способы его получения, методы

исследования сырья ……………………………………………. 51

2.3 Способы приготовления теста и хлеба из смеси пшеничной

муки первого сорта и из цельносмолотого зерна пшеницы … 59

2.4 Методы исследования свойств полуфабрикатов и изделий … 60

2.5 Математические методы обработки экспериментальных данных 66

Глава 3 Разработка практических рекомендаций по совершенствова-

нию технологии хлеба для геродиетического питания

69

3.1 Маркетинговые исследования рынка хлебобулочных изделий,

анализ потребительских предпочтений и фактического пита-

ния лиц пожилого возраста г. Воронежа ………………… 69

3

3.2 Изучение химического состава сырья, применявшегося в работе. 81

3.3 Зависимость фрикционных и биотехнологических свойств

порошка от способа измельчения плодов …………………… 91

3.4 Влияние обогатителей и способа помола плодов

на состояние углеводно-амилазного комплекса смеси муки

пшеничной и цельносмолотого зерна пшеницы ………………. 96

3.5 Влияние способа измельчения плодов

на хлебопекарные свойства смеси муки пшеничной

и цельносмолотого зерна пшеницы ……………………………. 102

3.6 Исследование влияния способа измельчения плодов на реоло-

гические, физико-химические показатели теста

и качество хлеба ………………………………………………… 105

3.7 Изучение влияния способа измельчения плодов на изменение со-

держания связанной влаги и развитие «картофельной болезни»

в хлебе при хранении …………………………………………….. 111

3.8 Влияние способа измельчения плодов на антиоксидантные

свойства хлебобулочных изделий ……………………………. 115

3.9 Практические рекомендации по совершенствованию техноло-

гии хлеба для геродиетического питания …………………….. 116

Глава 4 Оценка биотехнологического потенциала хлебобулочных

изделий для лиц пожилого возраста ……………………….

118

4.1 Обоснование выбора обогатителей, предназначенных для по-

вышения пищевой ценности изделий …………………………. 118

4.2 Влияние обогатителей на реологические и физико-химические

свойства теста ……………………………………………………. 119

4.3 Моделирование и оптимизация рецептур хлебобулочных из-

делий для геродиетического питания …………………………. 126

4.4 Разработка рационального способа приготовления теста из

смеси муки пшеничной первого сорта и из цельносмолотого

зерна пшеницы с внесением обогатителей ... 134

4.5 Исследование влияния обогатителей на цвет изделий

и количество ароматобразующих веществ в хлебе ………… 137

4

4.6 Определение микробиологических и антиоксидантных свойств

хлебобулочных изделий. …………………………………………… 142

4.7 Определение скорости адсорбции углеводов в организме

человека, установление гликемического индекса хлеба …………… 146

4.8 Исследование перевариваемости, усвояемости, острой и хрониче-

ской токсичности разработанных видов хлеба …………………… 149

4.9 Прогнозирование пищевой ценности хлебобулочных изделий

на основе математического моделирования кинетических

превращений ……………………………………………………… 151

4.10 Химический состав, биологическая, энергетическая и пищевая

ценность изделий, степень покрытия суточной потребности

в необходимых нутриентах. Рекомендации по потреблению

хлеба ……………………………………………………………. 162

4.11 Расчет экономических показателей способа приготовления

хлебобулочных изделий из смеси муки пшеничной первого

сорта и из цельносмолотого зерна пшеницы с внесением обо-

гатителей …………………………………………………………. 177

4.12 Технология приготовления хлебобулочных изделий из смеси

муки пшеничной первого сорта и из цельносмолотого зерна

пшеницы с внесением обогатителей для геродиетического пи-

тания ……………………………………………………………… 182

Выводы ………………………………………………………….. 187

Список использованных источников ……………………………… 188

Приложения ……………………………………………………………. 199

5

Введение

Хлеб является общедоступным продуктом, содержащим все основные пи-

щевые нутриенты, необходимые для поддержания жизненной функции организма:

белки, жиры, углеводы, пищевые волокна, макро- и микроэлементы, витамины.

Однако, в настоящее время, развитие хлебопекарной промышленности

России сдерживается наличием ряда объективных и субъективных факторов.

В последние годы наблюдается тенденция снижения производства лечебных,

профилактических и функциональных видов хлеба. Также не учитывается.

Что в хлебопекарной отрасли разработан широкий ассортимент функциональ-

ных изделий для различных категорий населения с различными заболеваниями,

не реализуются государственные программы по развитию данного направления

и доведения данной информации до населения [65].

В связи с этим, в рамках реализации Доктрины продовольственной без-

опасности населения РФ и достижения показателей по объемам производства

хлебобулочных изделий функционального назначения, была создана отраслевая

целевая программа «Развитие хлебопекарной промышленности Российской Фе-

дерации на 2014 – 2016 гг» [65].

Поэтому приоритетным направлением является совершенствование су-

ществующих и разработка новых технологий хлебобулочных изделий для пи-

тания людей, в том числе пожилого и преклонного возраста.

Значительный практический и теоретический вклад в разработку техно-

логии хлебобулочных изделий функционального назначения внесли С. Я. Ко-

рячкина, Г. О. Магомедов, Л. П. Пащенко, Р. Д. Поландова, Е. И. Пономарева,

Л. И. Пучкова, Т. В. Санина, Т. Б. Цыганова, и др.

В последние годы наметилась устойчивая тенденция по использованию пита-

ния для профилактики и лечения. В связи с этим ученые, медики и технологи объ-

единили свои усилия по созданию новой группы специализированных продуктов,

предназначенных для геродиетического питания, позволяющих обеспечить стабиль-

ность физиологического и метаболического статуса пожилого возраста.

6

В результате общего снижения интенсивности обменных процессов и фи-

зической деятельности стареющего организма, его потребность в энергообеспече-

нии ниже по сравнению со среднестатистическими данными. В связи с этим ра-

ционы питания людей старшего поколения должны разрабатываться с учетом

их физиологических потребностей и содержать, помимо макронутриентов (бел-

ков, жиров, углеводов), обеспечивающих калорийность пищи, целый ряд микро-

нутриентов (витамины, макро- и микроэлементы, пищевые волокна и т.д.), необ-

ходимых для нормального функционирования организма.

Снижение содержания витаминов и минеральных веществ в организме по-

жилых людей является серьезной проблемой здравоохранения. Особое значение

для данной категории населения имеют антиоксиданты (витамины А, Е и С). Бо-

лее высокий уровень этих веществ в плазме крови снижает вероятность развития

выраженного атеросклероза. Поэтому требуется вводить в хлебобулочные изде-

лия обогатители богатые витаминами и минеральными веществами.

Одним из направлений в создании технологии хлебобулочных изделий

для геродиетического питания может явиться применение дезинтеграционно-

волнового способа помола при получении новых рецептурных компонентов бога-

тых макро- и микронутриентами.

Следовательно, разработка новой технологии и ассортимента хлебобу-

лочных изделий для геродиетического питания является актуальной задачей

в развитии хлебопекарной промышленности Российской Федерации.

7

Глава 1 Анализ современного состояния проблемы

1.1 Научное и практическое обеспечение инновационных технологий

при производстве продуктов здорового питания

Одним из приоритетных направлений развития пищевой промышленности

является производство функциональных продуктов питания.

Объемы производства функциональных продуктов в нашей стране состав-

ляют не более 2 % общего объема производства продуктов питания. Регулярные

массовые обследования всех групп населения в разных регионах страны свиде-

тельствуют о недостаточном потреблении витаминов и ряда веществ. Согласно

этим исследованиям 70 – 90 % населения имеют дефицит витамина С; 40 – 80 % -

витаминов группы В и фолиевой кислоты; 40 – 60 % - витамина А; 20 – 30 % - ви-

тамина Е. Дефицит витаминов во многих регионах часто сочетается с недостаточ-

ным поступлением ряда макро- и микроэлементов (до 55 %). Кроме того, более

половины населения страны проживает в условиях вредного воздействия загряз-

ненной окружающей среды, что способствует накоплению в организме токсиче-

ских веществ [34].

Большая часть населения РФ нуждается в оздоровлении, в том числе через

питание. Законодательная база обеспечения инновационных технологий посте-

пенно пополняется новыми законами, доктринами и положениями. На данный

момент уже утверждены Стратегия национальной безопасности РФ до 2020 года

(Указ Президента РФ от 12 мая 2009 года № 537); Доктрина продовольственной

безопасности (Указ Президента РФ от 30 января 2010 года № 120); Основы госу-

дарственной политики Российской Федерации в области здорового питания насе-

ления до 2020 года (распоряжение Правительства РФ от 25 октября 2010 года

№ 1873-р); Государственная программа развития сельского хозяйства и регулиро-

вание рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия с 2012

по 2020 год (распоряжение Правительства РФ от 14 июля 2007 г. № 446); Концеп-

ция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации

8

на период до 2020 года (распоряжение Правительства РФ от 17 ноября 2008 г.

№ 1662-р); «О Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленно-

сти РФ на период до 2020 г» (распоряжение Правительства РФ от 17 апреля

2012 г. № 559-р), отраслевая целевая программа «Развитие хлебопекарной про-

мышленности Российской Федерации на 2014 – 2016 годы (приказ Министерства

сельского хозяйства РФ от 19 марта 2014 г № 83) [44].

При создании продуктов функционального назначения используются сле-

дующие подходы:

в современных экологических условиях рацион питания человека дол-

жен содержать биологически активные растительные вещества, повышающие устой-

чивость организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды;

новый продукт должен обладать профилактическими или лечебными

свойствами;

разработанный продукт должен быть общедоступным и приемлемым

по цене [51].

Производство продуктов диетического и функционального назначения

с направленным изменением состава для различных групп населения является

приоритетным направлением в доктрине государственной политики в области

здорового питания населения Российской Федерации.

На отечественном рынке функциональные продукты представлены услов-

но четырьмя группами: продукты на основе зерновых, безалкогольные напитки,

молочные продукты и продукты масложировой отрасли. Критерии обогащения

хлебобулочных изделий: зерновой состав, добавление отрубей, семян подсолнеч-

ника, льна и сои. Различают также витаминизированный и йодированный хлеб.

Сухие завтраки обогащают витаминами, минералами, клетчаткой и отрубями.

Среди кондитерских изделий выделяются продукты на натуральных сахарозаме-

нителях, имеющие диабетический характер, а также продукты с витаминами

и фруктовыми добавками [44].

В настоящее время специалистами и учеными пищевой промышленности

разрабатывается ассортимент продуктов геродиетического питания (напитков,

9

консервов, кондитерских и хлебобулочных изделий, молочной и кисломолочной

продукции).

На потребительском рынке России широкое распространение имеют функцио-

нальные продукты на молочной и зерновой основе, которые дополнительно обогащают

пребиотиками, пробиотиками, витаминами, минеральными веществами, эссенциальны-

ми аминокислотами, полиненасыщенными жирными кислотами [74].

Разработаны технологии и рецептуры напитков на соевой основе, предло-

жен способ получения сухого сока белокочанной капусты сублимационной сушки,

разработаны профилактические десерты на основе натурального плодовоовощно-

го сырья: моркови, яблок, свеклы, тыквы.

На сегодняшний день предложены способы приготовления модифициро-

ванных полуфабрикатов из ревеня и щавеля, обогащенных минеральными веще-

ствами, органическими кислотами, редкими полифенолами. Известны разработки

сырников, хлебобулочных изделий с повышенным содержанием пищевых воло-

кон, витаминов, макро- и микроэлементов, пониженной калорийностью за счет

добавления модифицированных полуфабрикатов из тыквы, фасоли, сахарной

свеклы. Для витаминизированных рыбных изделий используют продукты переработки

ягод [100]. В настоящее время проводят разработки функциональных продуктов с

мясными и рыбными основными компонентами, обогащенными пищевыми во-

локнами, биологически активными добавками антиоксидантного, липотропного

действия, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, фосфо-

липиды и т.д. [22].

Сотрудниками ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности по-

добрано сырье и определены биологически активные добавки, применяемые при из-

готовлении консервов с геродиетической направленностью: овощи – свекла, тыква,

капуста, морковь, репчатый лук, чеснок, зелень; фрукты – клюква, облепиха, яблоки,

слива, айва и др.; бобовые – чечевица; крупы – гречневая, пшенная. [1].

В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности

(КемТИПП) разработаны технологии продуктов, в которых сочетается молочное

сырье и морская капуста, папоротник, тыква и др. С целью нормализации мотор-

10

но-секреторной деятельности пищеварительного тракта широко используют пи-

щевые волокна. Разработаны технологии приготовления творожного продукта

с применением пищевых волокон из сахарной свеклы; кисломолочного продукта

с кедровым шротом. Ими же разработана технология производства молока пасте-

ризованного обогащенного и йогурта с применением лактата кальция. Для приоб-

ретения продуктом антианемических и антигипокальциевых свойств разработан

молочно-белковый продукт из творога и сыворотки (пахты и обезжиренного мо-

лока) с композицией фитоэкстрактов и витаминно-минеральным комплексом [20].

Для поддержания и восстановления нормального уровня бифидофлоры,

защищающей организм от желудочно-кишечных заболеваний, созданы функцио-

нальные пищевые продукты с бифидогенной активностью. С этой целью приме-

няют добавки с лактулозой, служащей пищевым веществом для лактобацилл и

бифидобактерий в кишечнике человека. В качестве сырья были использованы мо-

лочная подсырная и творожная сыворотка, меласса, полученные при производстве

молочного сахара. На основе данных исследований получены технологические

схемы производства добавок с лактулозой [23].

На Самарском предприятии «Новые пищевые технологии «Созвездие»

впервые апробированы инновационные технологии производства функциональ-

ных продуктов питания на основе цельного зерна (пшеницы, риса, гречки, овса,

ржи, кукурузы, сои) и натуральных растительных добавок (расторопши, льна,

амаранта, топинамбура, тыквы, шиповника, кедра, ламинарии, стевии, спирулины,

виноградной косточки). Разработана функционально-макробиологическая каша

«Самарский здоровяк», регулярный прием продукта защищает индивидуума

от воздействия хронического стресса, снижения интеллекта и преждевременного

старения. [44].

Во Владивостоке (ФГУП «ТИНРО-Центр») разработан кисломолочный

продукт на основе «Ламиналя» - биогеля из морской капусты. Данный наполни-

тель получен из бурых водорослей. Введение его в пищевые продукты способ-

ствует повышению их функциональности; обеспечению организма человека

клетчаткой, йодом, микроэлементами, пигментами и другими функциональными

11

компонентами. В Московском государственном университете прикладной био-

технологии разработаны кефирный геродиетический продукт – «Кефир нежный»

с добавкой БАД «Витозар». БАД «Витозар» представляет собой муку из пророс-

ших зародышей пшеницы, образующихся после отжима масла и содержащую

микро- и макроэлементы, витамины, и другие биологически активные вещества.

Полученный продукт обладает пробиотическими свойствами. Кефир с БАД «Ви-

тозар» может быть рекомендован также и для геродиетического питания [89].

Большая работа по созданию продуктов для людей преклонного возраста

ведется во ВНИМИ. Это получение пищевых и биологически активных добавок,

сухих молочных и жидких кисломолочных продуктов. Разработан кисломолоч-

ный йогурт «Геролакт». Он получен путем сквашиванием нормализованной мо-

лочно-растительной смеси закваской «Стрептосан», выделенная из национальных

кисломолочных продуктов Абхазии. В состав «Геролакта» входят витамины, ми-

неральные вещества, ПНЖК [104].

Также на основе национальных молочных продуктов Абхазии был получен

безалкогольный кисломолочный йогурт «Лактогеровит», полученный путем за-

квашивания штаммов бактерий «Геросан». У них есть свойства продуцировать

антиокислители, витамины группы В, аминокислоты.

Сухой геродиетический продукт «Биогеролакт» получен на молочной ос-

нове с внесением концентрата облепихового масла. «Биогеролакт» содержит то-

кофероллы, каротиноиды, ПНЖК, способствует повышению энергетического по-

тенциала организма, оказывает антисклеротическое действие.

Разработана технология сухого молочного продукта «Космол», с добавле-

нием солей кальция, витаминов С, Д, Е. Его получают путем высушивания нор-

мализованной молочной основы, содержащей растительное масло, свиной жир,

декстринмальтозу, минеральные и витаминные добавки. [23].

Т.В. Парфеновой, Л.А. Коростылевой, А.Н. Быстровой в институте пище-

вых технологий и товароведения Тихоокеанского государственного экономиче-

ского университета был разработан фруктово-желейный мармелад на основе

тыквы. Целью работы являлось создание рецептур фруктово-желейного мармела-

12

да на основе тыквенного пюре с фруктово-ягодными и овощными добавками: об-

лепихой, калиной, лимонником, смородиной и морковью. Так как у тыквы доста-

точно высокие технологические достоинства ее использовали для производства

фруктово-желейного мармелада. Однако для изготовления мармелада на основе

тыквы необходимо использовать студнеобразователь, например, агар, так как пек-

тиновые вещества тыквы не обладают желирующей способностью. Применение

растительных добавок при выработке тыквенного мармелада позволяет не только

улучшить вкусовые и питательные свойства, а также исключить из рецептуры синте-

тические красители, ароматизаторы, но и повысить биологическую ценность готовой

продукции. Преимуществом фруктово-желейного мармелада на основе тыквенного

пюре является присутствие β-каротина, пектиновых веществ и клетчатки, которые

дают возможность позиционировать его как лечебно-профилактический продукт по-

сле получения соответствующего заключения [85].

Таким образом, освоение промышленного производства, предназначенного

для разработки продуктов здорового питания, их распространения по территории

нашей страны дает возможность поднять качественный уровень питания населе-

ния, способствуя улучшению здоровья людей.

1.2 Ассортимент хлебобулочных изделий для геродиетического питания

с учетом принципов современной нутрициологии

В развитых странах важнейшее направление инноваций – опережающий

рост выпуска хлебобулочных изделий лечебного, профилактического и функцио-

нального назначения. Пока в структуре ассортимента продолжают преобладать

хлебобулочные изделия массовых сортов с низкой добавленной стоимостью,

их доля составляют около 80 % в натуральном выражении. В то же время объемы

производства изделий лечебных, профилактических и функциональных видов со-

ставляют немногим более 100 тыс. т в год, при минимальной потребности

600 – 700 тыс. т [109].

13

Поскольку число людей старше трудоспособного возраста будет возрас-

тать, в ГосНИИХП выполняется комплекс научных исследований по созданию

хлебобулочных изделий геродиетического назначения, призванных содействовать

уменьшению заболеваний, замедлению процесса старения, продлению способно-

сти трудиться. Работа получила наивысшую оценку научно-клинического центра

геронтологии Минздрава России. Несмотря на катастрофический дефицит хлебо-

булочных изделий специального назначения, приведенные инновации не получи-

ли широкой востребованности.

Большие надежды Российский Союз Пекарей возлагает на принятую

в 2012 г. Государственную программу развития агропромышленного комплекса, в кото-

рой впервые предусмотрены задания по поддержке хлебопекарной промышленности

в части обновления основных средств и развития ассортимента. В настоящее время

ГосНИИХП и Российский Союз пекарей при поддержке Минсельхоза России работают

над созданием отраслевой программы на 2013 – 2015 гг, которая позволит ускорить ин-

новационное развитие предприятий [85].

В последнее время одной из самых важных задач является расширение ассор-

тимента хлебобулочных изделий для геродиетического питания. При разработке ре-

цептур хлебобулочных изделий для пожилых людей учитываются требования к дан-

ной группе продуктов, т.е. в состав продуктов должны входить белки растительного

происхождения, сбалансированные по содержанию таких аминокислот, как метионин

+ цистин; жировые продукты растительного происхождения – источники полинена-

сыщенных жирных кислот; витамина Е; минеральные вещества – Ca, Mg, K в опти-

мальном соотношении; вещества, обладающие геропротекторными и антиоксидант-

ными свойствами [45].

Разработка геродиетических хлебобулочных изделий включает два ос-

новных направления:

разработка геродиетических хлебобулочных изделий с отрубями,

различными зернопродуктами, соевой мукой и другими ингредиентами в дози-

ровках от 3 – 30 % к общей массе муки;

14

разработка геродиетических хлебобулочных изделий с микронутри-

ентами – витаминами, минералами и др.

Первое направление обеспечивает улучшение качества продукции, потре-

бительские свойства (структуру пористости, объем и др.) из-за снижения отрица-

тельного влияния пищевых ингредиентов, которые несовместимы

по функциональным свойствам с белково-углеводными компонентами муки.

В результате этого разработаны:

технологии производства хлеба с соевой мукой на полуфабрикатах,

набухающих, ускоряющих коллоидные процессы в соевой массе;

технологии производства хлеба с зернопродуктами (отрубями, кру-

пой пшеничной дробленой, мукой ячменной, овсяной, кукурузной), в заквасках –

молочнокислых, пропионовокислых. В результате чего происходит снижение

микробиологической загрязненности, а, следовательно, предотвращается возмож-

ность появления «картофельной» болезни и плесневения, которые ухудшают ка-

чество хлеба за счет расщепления структурных компонентов до низкомолекуляр-

ных веществ.

Второе направление повышает биоусвояемость микронутриентов

или снижает их потери в процессе тестоприготовления:

разработка технологий, которые повышают усвояемость кальция

на полуфабрикатах, которые содержат молочную кислоту (молочнокислая заквас-

ка, молочная сыворотка). Такие технологии обеспечивают переход неусвояемого

кальция пищевого мела в лактат кальция;

использование витаминов В1, В2 , РР и др. путем введения

их в полуфабрикаты;

использование витаминсодержащих продуктов (пшеничной зароды-

шевой муки, хлопьев и витаминно-минеральных смесей), которые повышают

усвояемость железа в хлебобулочных изделиях [20].

Внедрение в рацион питания пожилого населения функциональных продук-

тов с использованием животного и растительного сырья позволит сбалансировать ра-

цион по белкам, аминокислотам, витаминам, макро- и микроэлементам, пищевым во-

локнам и другим полезным веществам, улучшить здоровье. Ниже представлены

15

нормы потребления всех основных нутриентов пожилыми людьми, применяемые

для создания новых продуктов геродиетического назначения (таблица 1)

Таблица 1 – Нормы физиологических потребностей в энергии

и пищевых веществах для лиц пожилого возраста [53]

Показатели, (в сутки) Значение показателей для

мужчин старше 60 лет женщин старше 60 лет Энергия, (кДж.) 2300 1975 Белок, г. 68 61 В т.ч. животный, г. 34 30,5 Белок, % от ккал 12 12 Жиры, г. 77 66 Жир, % от ккал 30 30 МНЖК, % от ккал 10 10 ПНЖК, % от ккал 6-10 6-10 Омега-6, % от ккал 5-8 5-8 Омега-3, % от ккал 1-2 1-2 Фосфолипиды, г 5-7 5-7 Углеводы, г 335 284 Сахар, % от ккал

16

Современные положения физиологии и биохимии питания указывают

на необходимость новых подходов к созданию геродиетических продуктов функ-

ционального назначения, удовлетворяющих требованиям гигиены питания

и устраняющих вредные воздействия на организм. Вследствие чего в настоящее

время в современной хлебопекарной промышленности используют растительные

компоненты в виде пектинов, натуральных овощных, плодово-ягодных наполни-

телей, растительных жиров, способствующих улучшению и расширению ассор-

тимента продуктов питания нового поколения.

Поэтому современная технология продуктов питания предусматривает раз-

витие самостоятельного направления – разработку функциональных продуктов пи-

тания, содержащих сырье растительного происхождения [44].

В настоящее время обогатители из зерновых культур составляют наиболь-

шую подгруппу среди обогатителей растительного происхождения.

К ним относятся: продукты переработки ржи, пшеницы, овса, ячменя, тритикале,

кукурузы, проса, риса, гречихи, амаранта. Многие исследования направлены

на создание технологий использования всех биологически ценных веществ, вхо-

дящие в состав целого зерна пшеницы. Отмечается высокая сохранность витами-

нов при производстве зернового хлеба. В результате можно получить хлебобу-

лочные изделия повышенной пищевой ценности, содержащие более чем в 2 раза

больше витаминов группы В, чем в хлебе из пшеничной муки [107].

Широкое применение в хлебопекарной промышленности нашла сухая

пшеничная клейковина, благодаря которой в готовых изделиях увеличивается со-

держание белка и повышается пищевая ценность. Также рекомендуется использо-

вать в рецептуре хлеба такие продукты переработки пшеницы, как недозрелое

зерно пшеницы, пшеничная мучка, цельносмолотое зерно восковидной пшеницы,

пшеничные ростки и экструдаты.

Благодаря своим уникальным свойствам амарант привлекает все большее

внимание специалистов. В последние годы ряд исследований посвящен использо-

ванию в хлебопечении продуктов переработки амаранта, так как они способству-

ют повышению пищевой и биологической ценности хлеба, а также качества изде-

17

лий. При производстве хлебобулочных изделий для геродиетического питания ре-

комендуется применять муку из семян амаранта, его диспергированные семена,

ферментированные амарантовые хлопья, амарантовые отруби, белковый изолят

из шрота амаранта, измельченную до состояния муки белковую фракцию размола

семян амаранта [95].

С целью расширения ассортимента хлебобулочных изделий для геродие-

тического питания ГосНИИХП была обоснована целесообразность использования

муки из семян тыквы в качестве рецептурного компонента. В муке из семян тык-

вы до 40 % белка, сбалансированного по аминокислотам, которые необходимы

для питания пожилых людей. Белок данной муки содержит такие аминокислоты,

как изолейцин, метионин и цистин, лейцин, аланин, глутамиин, глицин, лизин,

фенилаланин, валин, метионин и треонин.

Для повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий в соответствии

с требованиями к геродиетическому питанию в рецептуру изделий включили

крупку пшеничную дробленную (источник пищевых волокон), а также соль пи-

щевую профилактическую с пониженным содержанием натрия и обогащенную

калием и магнием. В результате клинических испытаний, проведенных в Научно-

клиническом центре геронтологии, было выявлено, что включение данного хле-

бобулочного изделия в рацион питания пожилых людей способствует стабилиза-

ции метаболических процессов в организме, замедлении старения. Также у всех

рандоминизированных пациентов зафиксирована тенденция к улучшению мото-

рики желудочно-кишечного тракта; снижению выраженности стенокардических

пароксизмов; уменьшению уровня глюкозы, холестерина и билирубина [84].

Наряду с мукой из семян тыквы обоснована целесообразность использова-

ния тыквенного жмыха в качестве обогатителя в хлебобулочных изделиях

для геродиетического питания. Под руководством О. Вершининой (КубГТУ) про-

ведены исследования влияния тыквенного жмыха, полученного методом экструзи-

онной обработки семян тыквы сорта «Мускатная», на качество хлебобулочных

изделий. Полученный тыквенный жмых представляет собой тонкодисперсный по-

рошок светло-желтого или светло-коричневого цвета.

18

Исследования показали, что в тыквенном жмыхе присутствует целый ряд

биологически активных веществ: липиды – 10,3 %, протеины – 34,0 %, клетчатка

– 16,9 %, минеральные вещества – 6,8 % , а также сахара – 23,1 %.

Установлено, что тыквенный жмых целесообразно использовать в качестве ис-

точника биологически активных веществ, при производстве хлебобулочных изделий

повышенной пищевой ценности.

Разработаны рецептуры для новых видов хлеба «Фантазия» и «Богатырь»,

обогащенных тыквенным жмыхом, обладающих повышенной пищевой и биоло-

гической ценностью [16].

Разработана рецептура и технология бисквитного полуфабриката функ-

ционального назначения «Молодость» с добавлением фитопорошка

к массе муки. Фитопорошок получают смешиванием в равном соотношении

сухих экстрактов лекарственных трав (мелиссы, шалфея, пустырника, бо-

ярышника и валерианы) с последующим измельчением и просеиванием. Уста-

новлено, что применение фитопорошка позволяет повысить суммарное со-

держание антиоксидантов в полуфабрикате на 14,6 % по сравнению

с контролем. При употреблении 100 г бисквита с фитопорошком суточная по-

требность в антиоксидантах удовлетворяется на 15,6 %. Также применение

фитопорошка продлевает срок сохранения свежести изделия, повышает

его перевариваемость и увеличивает количество ароматообразующих веществ

в продукте [45].

ГосНИИХП совместно с Научно-клиническим центром геронтологии

определены наиболее перспективные ингредиенты для производства

хлебобулочных изделий геродиетического назначения с учетом диетотерапии

заболеваний желудочно-кишечного тракта. К ним относятся: порошок из клуб-

ней топинамбура, продукты переработки гречихи (хлопья, мука), семена льна.

Анализ химического состава данных компонентов показал, что они положи-

тельно влияют на пищеварительную систему организма человека. В порошке

из клубней топинамбура содержится инулин – вещество, которое обеспечивает

нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта, а также усвоение

19

макро- и микроэлементов. Добавление в рацион питания человека нового вида

хлеба способствует частичному восстановлению микрофлоры кишечника, ста-

билизации суммарной антиоксидантной активности крови, уменьшению выра-

женности болевого синдрома и нормализации моторики желудочно-кишечного

тракта. Результаты проведенных исследований подтвердили благоприятное

воздействие новых видов хлеба на организм пожилых людей [108].

Расчет пищевой ценности показал, что введение в рецептуру изделий по-

рошка из клубней топинамбура повышает количество пищевых волокон, витами-

на В1, витамина В2, калия, фосфора, железа [98].

В настоящее время ассортимент хлебопекарной отрасли включает диети-

ческие хлебобулочные изделия, в том числе предназначенные для геродиетиче-

ского питания. При таком заболевании как сахарный диабет рекомендуется упо-

треблять хлебобулочные изделия с пониженным содержанием углеводов, а также

с добавлением белоксодержащего сырья (ксилита или сорбита). Также следует

употреблять изделия с пониженным содержанием белка людям с нарушением

белкового обмена. Пожилым людям рекомендуют включать в рацион питания

хлебобулочные изделия с добавлением дробленого зерна и отрубей. Людям, стра-

дающим заболеванием почек, сердечно-сосудистой системы, а также гипертони-

ей, рекомендуются бессолевые виды хлеба. Наиболее эффективными лечебными

и профилактическими свойствами обладают хлебобулочные изделия с добавлени-

ем лецитина, который обеспечивает нормализацию обменных процессов при раз-

личных заболеваниях. В рецептуру таких изделий входят пшеничные отруби,

соевая мука и другие компоненты, обеспечивающие организм незаменимыми амино-

кислотами, витаминами, незаменимыми жирными кислотами. Людям, страдающим

вялостью желудочно-кишечного тракта, рекомендуется употреблять зерновой хлеб,

который выпекают из пшеничной муки высшего сорта (40 %) с добавлением дробле-

ного зерна пшеницы (60 %). Йодированный хлеб употребляют для профилактики за-

болеваний щитовидной железы. Также к хлебобулочным изделиям диетического

назначения относятся изделия с повышенным содержанием отрубей, кальция, белков,

20

минеральных веществ, витаминов, с пониженной или повышенной энергетической

ценностью, а также с пониженной кислотностью и др. [90].

Таким образом, при создании геродиетического функционального продук-

та, в том числе хлебобулочных изделий, один из основных этапов – обоснование и

выбор функциональных ингредиентов, формирующих новые свойства продукта,

связанные с его способностью оказывать физиологическое воздействие.

В связи с этим их выбор и обоснование должны осуществляться с учетом потре-

бительских предпочтений и целевого физиологического воздействия создаваемо-

го продукта для геродиетического питания.

1.3 Анализ адекватности химического состава сырья,

используемого при приготовлении хлеба для геродиетического питания,

критерии его физической функциональности и способы получения

При выборе обогатителей, используемых в хлебе для геродиетического пи-

тания, проводят их исследование на антиоксидантную активность,

т. к. именно антиоксиданты замедляют процессы старения.

В качестве такого обогатителя в ОГТУ предложено использование сиропа

цветков клевера лугового в производстве пшеничного хлеба. Настой клевера содер-

жит (%): белка – 2,6, восстанавливающих сахаров – 0,34, водорастворимых пентоза-

нов – 2,65, безазотистых экстрактивных веществ – 41, аскорбиновой кислоты –

11,88 мг %, минеральных веществ (мг/100г): калия – 268, натрия – 28, кальция –

4,62, магния – 1,24, фосфора – 5,34, железа – 2,32, селена – 0,85. В результате ис-

следований установлено, что использование данного сиропа улучшает качество

хлебобулочных изделий, обогащает их биологически активными веществами, по-

вышает антиоксидантную активность и придает им антимикробные свойства [26].

В МГУПП проведены исследования антиоксидантой емкости хлебобулочных

изделий с рисовой мукой. В рисовой муке содержится значительное количество пи-

щевых волокон, минеральных веществ и витаминов. Кроме того, рисовая мука имеет

низкий гликемический индекс, что позволяет использовать данное сырье

21

в хлебобулочных изделиях, предназначенных для людей, страдающих диабетом

2-го типа. Полученные данные антиоксидантной емкости позволяют сделать вывод

о целесообразности использования рисовой муки в качестве обогатителя в хлебобу-

лочных изделиях функционального назначения [11].

В Отделе технологии хлебопекарного производства ГНУ ГосНИИХП Рос-

сельхозакадемии предложено в качестве белкового обогатителя в хлебобулочных

изделиях для геродиетического питания использовать муку из семян подсолнечни-

ка «Санпрос». Она содержит 45,0 г белка, 8,6 г жира, 20,0 г углеводов на 100 г му-

ки, ее энергетическая ценность – 337,4 ккал. Хлебобулочные изделия с такой мукой

могут быть рекомендованы в питании людей пожилого возраста, страдающих бел-

ково-энергетической недостаточностью [15].

Для предотвращения развития сердечно-сосудистых и онкологических за-

болеваний МГУПП совместно с Институтом биохимии им. А. Н. Баха РАН реко-

мендовано употребление хлебобулочных изделий со спирулиной.

Спирулина является источником флавоноидов, которые обладают антиок-

сидантными, антибактериальными, антивирусными, противовоспалительными

и антиаллергическими свойствами. Также она является природным источником

провитамина А, витамина В12, белков со сбалансированным аминокислотным со-

ставом, хлорофилла и фикоцианина. В результате пробных выпечек установлено

внесение в ржаное тесто спирулины в количестве 1 % к массе муки. Анализ

полученных данных показал, что микроводоросль спирулина может быть реко-

мендована в качестве высокоэффективного обогатителя хлебобулочных изделий

профилактического назначения [10].

Предложена технология ржаного хлеба с использованием порошка из столо-

вой свеклы. В результате исследований установлено, что при внесении порошка

в количестве 6 % получается продукт с наилучшими потребительскими и функцио-

нальными свойствами, употребление которого способствует снижению кровяного

давления, предупреждению развития атеросклероза [105, 73].

С целью расширения ассортимента хлебобулочных изделий диабетического

назначения проведены исследования по созданию технологий производства

22

хлебобулочных изделий с использованием бетулинсодержащего экстракта бересты

(БЭБ), который обладает ярко выраженным антиоксидантным действием. Изучено

влияние БЭБ на хлебопекарные свойства муки, в том числе на приборах аль-

веограф, фаринограф, амилограф и реоферментометр, и на показатели качества

хлеба. Подтверждена целесообразность использования БЭБ в рецептурах хлебобу-

лочных изделий диабетического назначения [27].

В настоящее время одним из способов расширения ассортимента хлебобу-

лочных изделий для геродиетического питания является использование муки

из цельносмолотого зерна пшеницы, а также использование вторичных продуктов

пищевых производств – молочной сыворотки, паст из яблок, топинамбура, сахар-

ной свеклы порошков из плодов шиповника, боярышника и др [106, 112].

В состав муки из цельносмолотого зерна пшеницы входят все основные ча-

сти зерна, а, значит, и биологически важные соединения в составе жизнедеятель-

ных тканей зародыша и алейронового слоя. Она включает в себя богатый набор ви-

таминов: тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин (В3), пантотеновую кислоту, пири-

доксин (В6), инозитол (В8), фолиевую кислоту (В9), цианкобаламин (В12), токофе-

рол (Е) и β-каротин. Также в ее состав входит большой набор необходимых микро-

элементов: цинк, магний, железо, селен, медь, марганец, кремний, фосфор, каль-

ций, йод и т.д. Высокое содержание пищевых волокон отмечено в муке из цель-

носмолотого зерна пшеницы, которые впитывают в себя отходы жизнедеятельно-

сти органов и выводящих их естественным путем, очищая кровь от шлаков, токси-

нов, канцерогенов, избытка холестерина, нормализуя ее состав [50].

В муке из цельносмолотого зерна пшеницы в несколько раз больше мине-

ральных веществ, витаминов, макро- и микроэлементов. Пищевые волокна спо-

собны выводить из организма вредные продукты обмена веществ и радионукли-

ды. Они используются молочнокислыми бактериями, которые подавляют разви-

тие гнилостной микрофлоры кишечника, содействует снижению сахара и холе-

стерина в крови. Благодаря пищевым волокнам в организме замедляется выделе-

ния сахара в процессе пищеварения. Рекомендуются при повышенных

23

физических и умственных нагрузках, при неполноценном питании, беременности

и лактации, при повышении холестерина в крови.

Плоды шиповника имеют большое значение как пищевое и лекарственное

сырье, содержащее много витаминов и других полезных веществ. В 100 г сухого

шиповника содержится 1200 – 1800 мг витамина С. Это для взрослого человека

17 – 20 дневных доз витамина, который в организме не синтезируется и является

незаменимым. От этого витамина зависят многие обменные процессы, скорость

протекания ферментативных реакций, скорость заживания ран и степень защит-

ных свойств организма от различных заболеваний, успеваемость школьников

и здоровье детей. В плодах шиповника сравнительно много (0,7 – 0,9 мг %) про-

витамина А – каротина, обеспечивающего нормальную функцию глаз и состояние

слизистых оболочек (он также влияет на рост и развитие костного скелета детей).

В плодах шиповника много (до 9000 мг %) сосудоукрепляющего витамина Р,

а также нормализующего свертываемость крови витамина К и витаминов группы

В, играющих важную роль в регуляции функции нервной системы, в обмене угле-

водов, белков и ферментов. Плоды шиповника богаты органическими кислотами

(яблочной, лимонной) и пектиновыми веществами, содержание которых колеб-

лется от 2 – 14 %. В плодах имеются дубильные и красящие вещества, а в масле

семян шиповника есть витамин Е, линолевая и линоленовая кислоты, весьма

важные компоненты, улучшающие обменные процессы и обеспечивающие пра-

вильный рост и развитие организма. В корнях и листьях – дубильные вещества,

в лепестках цветков – эфирное масло. Оно очень близко по свойствам к розовому

маслу. Микро- и макроэлементный состав плодов шиповника весьма богат.

В 100 г сухих плодов до 20 мг магния, 58 мг – калия, до 20 мг – фосфора,

до 50 – 60 мг – кальция, 5 – 10 мг – натрия, от 8 – 10 мг – марганца, от 3 до 9 мг –

молибдена и до 100 мг меди [33].

Порошки из плодов шиповника содержат большое количество пищевых

волокон, которые оказывают укрепляющее действие на клейковину муки и поло-

жительное физиологическое на организм человека. Важный химический

компонент добавки – пектиновые вещества, которые положительно влияют

24

на водопоглотительную способность муки. Порошки из плодов шиповника бога-

ты витаминами и минеральными веществами, поэтому являются перспективным

сырье для хлебопечения [5].

В лечебных целях рекомендуется использовать нерафинированное подсол-

нечное масло высшего сорта, с легким ароматом и приятным вкусом. В подсол-

нечном масле содержится высокое содержание фосфатидов – веществ, необходи-

мых для построения клеточных мембран, и к тому же являющихся источником

фосфорной кислоты, без которой организм не сможет работать. Поэтому для дие-

тического питания лучше выбирать нерафинированное подсолнечное масло,

так как в нем фосфатидов больше.

Состав подсолнечного масла бывает разным, в зависимости от того,

где и как были выращены подсолнухи, а также от способа его обработки.

В нем есть витамины А, D, группы В и больше всего витамина Е; много раститель-

ных углеводов, белка, минеральных веществ, лецитина, дубильных веществ; фитина,

улучшающего процесс кроветворения, рост и развитие костей и работу нервной си-

стемы; инулин, укрепляющий иммунитет и улучшающий обмен веществ в организ-

ме. Подсолнечное масло замечательно тем, что 99,9 % его состава – это жирные кис-

лоты, насыщенные и ненасыщенные. Лидером является полиненасыщенная

линолевая кислота – ее в масле до 62 %; на втором месте – олеиновая кислота, моно-

ненасыщенная – ее может быть до 40 % [60].

В растениях мяты содержатся эфирное масло, дубильные и смолистые ве-

щества, аскорбиновая, хлорогеновая, кофейная, урсоловая и олеоноловая кисло-

ты, рутин, бетаин, аргинин, нейтральные сапонины, глюкоза, фитостерин. В семе-

нах найдено жирное масло [67, 103].

Недавно в России появился хлеб с расторопшей – растением, обладающим

многими полезными свойствами. Всего в расторопше содержится около 200 био-

химических компонентов, которыми и обусловлено ее многостороннее примене-

ние: это полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК, или витамин Р), некоторые

аминокислоты, эфирное масло, целый комплекс витаминов, в том числе А, D, Е, К,

микроэлементы (цинк, медь, селен) и т.д. ПНЖК являются незаменимыми элемен-

25

тами питания, а поскольку в организме не образуются, то обязательно должны по-

ступать в него извне. ПНЖК ускоряют холестериновый обмен, тормозят процесс

синтеза жиров, повышают эластичность кровеносных сосудов, тем самым предот-

вращая развитие атеросклероза. Недостаток этого вида кислот в организме может

провоцировать развитие язвенной болезни, аллергии, нарушение функции нервной

системы, кроветворения, увеличение риска образования тромбов, снижение имму-

нитета, а также угнетение половой функции – и все это только из-за того,

что ПНЖК не хватает. Из аминокислот состоят белки – основной строительный

материал нашего организма. Эфирные масла расширяют сосуды и улучшают пи-

щеварение. Витамин А влияет на рост и развитие организма, состояние клеток ко-

жи и слизистых оболочек глаз, дыхательных, пищеварительных и мочевыводящих

путей, участвует в процессах сумеречного и цветного зрения (при его дефиците

ухудшается зрение, особенно при плохом освещении), препятствует развитию ате-

росклероза и повышает иммунитет. Достаточное количество витамина D, регули-

рующего обмен кальция – залог прочности костей. Витамин Е – один из самых

сильных антиоксидантов, а все вещества, относящиеся к этой группе, предупре-

ждают старение организма, поддерживают стабильность клеточных мембран.

Этот витамин влияет на функцию половых и других эндокринных желез, защищая

вырабатываемые ими гормоны от чрезмерного окисления, нормализует обменные

процессы, повышает прочность эритроцитов. Витамин К обладает кровоостанав-

ливающим действием. Медь входит в состав многих ферментов и гормонов,

в том числе и щитовидной железы. Вместе с железом она участвует в синтезе

эритроцитов и способствует усилению обмена веществ. При недостатке в орга-

низме меди, в крови повышается уровень холестерина и снижается прочность

костной ткани [61, 102].

В последнее время в хлебопечении применяют порошки из плодов бо-

ярышника. В этих плодах содержится до 10 % сахаров, 0,5 мг/100 г каротина, ор-

ганические кислоты, до 30 мг/100 г аскорбиновой кислоты, 0,75 % эфирного мас-

ла, а в ягодах – 15 флавоноидов, основным из которых является гиперозид. Также

в состав плодов боярышника входят тритерпеновые кислоты (олеаноловая, крате-

26

гов�