Перспективные технологии пищевой продукции, предлагаемые учеными Харьковского государственного университета питания и торговли

Существующие на сегодняшний день экологические, экономические, демографические проблемы и процессы глобализации общества привели к заметному изменению характера питания человека, что послужило толчком к созданию так называемых функциональных продуктов и продуктов лечебно-профилактической направленности. Поэтому вопрос о характере питания населения в ближайшем будущем является весьма актуальным. Более подробно раскроет эту тему проректор по научной работе Харьковского государственного университета питания и торговли, доктор технических наук, профессор, Лауреат Государственной Премии Украины в области науки и техники Михайлов Валерий Михайлович.

Currently existing environmental, economic, demographic problems and globalization of society has led to a significant change in the nature of human nutrition, which was the impetus for the creation of so-called functional foods and health products preventative. Therefore, the question of the nature of the power of the population in the near future is very important. More details will reveal the subject Vice Rector of Kharkov State University catering and trade, doctor of technical sciences, professor, laureate of the State Prize of Ukraine in Science and Technology Valery Mikhailov.

Михайлов В.М.-2012

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и создает условия для адаптации их к окружающей среде. Существующие на сегодняшний день экологические, экономические, демографические проблемы и процессы глобализации общества привели к заметному изменению характера питания человека, что послужило толчком к созданию так называемых функциональных продуктов и продуктов лечебно-профилактической направленности. Поэтому вопрос о характере питания населения в ближайшем будущем является весьма актуальным. Более подробно раскрыть эту тему и ответить на возникшие вопросы мы попросили проректора по научной работе Харьковского государственного университета питания и торговли, доктора технических наук, профессора, Лауреата Государственной Премии Украины в области науки и техники Михайлова Валерия Михайловича:

— Валерий Михайлович, что сегодня в центре внимания ученых университета?

Мы занимаемся разработкой новых технологий продуктов питания для удовлетворения физиологических потребностей различных групп населения с учетом возраста, заболеваний, видов деятельности, экономического благополучия. Особую значимость представляют разработки биологически активных добавок (БАДы), необходимых для профилактики различных заболеваний. У населения сегодня сформировалось скептическое отношение к БАДам — часто думают, что это преимущественно химические компоненты. Предлагаемые нашими учеными разработки предусматривают получение БАДов преимущественно на основе сырья природного (растительного или животного) происхождения. Так, разработаны технологии БАДов из различных трав, цветочной пыльцы, моркови, тыквы, хрена, чеснока, болгарского перца и других овощей и фруктов, боенской крови крупного рогатого скота, коллагенсодержащего сырья, пищевой кости и т. д. С их использованием разрабатываются технологии безопасных иммуностимулирующих продуктов в виде сиропов, паст, порошков, готовой к употреблению кулинарной продукции на основе мясного, рыбного, молочного, плодоовощного, мучного сырья, тем самым, обогащая рацион питания человека.

— В связи с чем возникла необходимость таких разработок?

Дефицит многих жизненно необходимых элементов в питании является общеизвестной проблемой. Систематический недостаток отдельных нутриентов часто вызывает возникновение различного рода заболеваний. Всем известно, что заболевание легче предотвратить, чем вылечить. Согласно литературных данных около 40 % заболеваний можно избежать, придерживаясь норм рационального питания. Мы предлагаем продукцию повседневного спроса, обогащенную ценными пищевыми компонентами, полученными путем переработки природного сырья.

— Какие используются новые технологические решения?

Одним из примеров использования новых технологических решений является разработка научно обоснованных криотехнологий получения биологически активных добавок из растительного сырья (культивируемого и дикорастущего) в форме мелкодисперсных наноструктурированных продуктов с использованием процессов криодеструкции и механоактивации. В качестве инноваций авторы использовали мелкодисперсное криогенное оборудование на активаторах, разработанных фирмой «Криас Плюс», с которыми ведется плодотворное сотрудничество уже около 30 лет. Предложенные методы воздействия позволяют раскрыть связанные формы биологически активных веществ и благодаря этому получить в 2…3 раза больший выход ценных компонентов, чем при традиционной переработке сырья. При этом полученные продукты имеют большую степень усвояемости организмом человека, чем, например, свежие овощи или фрукты. С использованием этих методов также разработана уникальная технология переработки пшеничных отрубей — отходов мучного производства в наноструктурированную муку с высокими пищевыми характеристиками.

— Какие другие примеры добавок и продуктов с их использованием вы предлагаете и каким образом регулируется состав ингредиентов?

Разработан ряд диетических добавок на основе вторичного мясного сырья, а также готовые продукты оздоровительного питания и лечебно-профилактического дейст­вия с их применением. Причем, использование тех или иных добавок, их концентрации в каждом случае является теоретически обоснованным с использованием математического моделирования. Результатом такой работы являются десятки моделей оптимизации состава ингредиентов как для конкретных пищевых продуктов с заданными свойствами, так и для рационов одноразового употребления различного назначения.

Среди наших разработок — биологически активные добавки «Гемовитал» и «Калген» на основе пищевой крови, которые содержат легкоусвояемое железо в двухвалентной форме и вещества, имеющие антиоксидантную активность. Эти добавки предназначены для профилактики заболеваний, связанных с недостатком железа в организме.

Диетические добавки на основе легкоусвояемого коллагена, которые производят из сухожилий крупного рогатого скота и птицы, содержат необходимые для организма аминокислоты — пролин, оксипролин, оксилизин и предназначены для профилактики заболеваний опорно-двигательной системы и ее укреплению.

Вышеуказанные добавки можно включать не только в мясные изделия, но и в целый ряд других продуктов, что апробировано на примерах группы кондитерских изделий, хлебобулочной продукции.

Также расширен ассортимент продуктов с йодсодержащими компонентами. Предусматривается введение йодсодержащего сырья, в частности эламина (концентрат ламинарии) в различные продукты. В частности, использование эламина в сочетании с ягодным пюре при производстве зефира позволило обогатить изделие не только йодом, но и кальцием, магнием, железом, а также витамином С.

Учитывая хорошую степень усвояемости кальция и йода в комплексе с белком, в настоящее время проводятся работы по разработке технологий пищевых белково-минеральных добавок, как источников вышеуказанных минеральных веществ. Мясные, мучные, кондитерские продукты, макаронные изделия с их использованием в составе рецептуры характеризуются повышенным содержанием биоорганических соединений кальция и йода, улучшенными функционально-технологическими и потребительскими характеристиками.

— Уделяется ли внимание технологиям экологически чистых продуктов питания?

Такие исследования являются достаточно актуальными, поскольку общеизвестным является факт влияния на качество продуктов питания агрохимикатов, используемых при выращивании, высокого содержания различных контаменантов (оксалатов, нитратов, тяжелых металлов, радионуклидов). Нами получены новые данные о химическом составе 33 сортов распространенного в Украине овощного сырья (свеклы столовой, томатов, белых корнеплодов, редьки). Исследованы общие закономерности накопления контаменантов и локализации овощным сырьем и предложены способы снижения их содержания до предельно допустимых концентраций, предусматривающие вымачивание и термообработку при определенных параметрах температуры и кислотности среды в зависимости от вида сырья, его размеров и других факторов. При отработке технологических режимов одновременно учитывается необходимость обеспечения стабилизации цвета в процессе переработки.

Такие исследования крайне важны и, очевидно, требуют государственной поддержки, поскольку в имеющейся литературе представлены данные о химическом составе продуктов, преимущественно выращиваемых в 70‑80 годах минувшего столетия. Однако мы понимаем, что в данный период времени коренным образом изменились как экологические условия, так и технологии выращивания.

— Что еще интересного могут предложить ученые?

Особый интерес представляют разработки технологий деликатесной кулинарной продукции с капсульной структурой и заданными функционально-технологическими свойствами, экономично доступной для широких слоев населения с разным уровнем доходов. Так, уже широко известным продуктом являются аналоги икры черной и икры красной, которые по своим органолептическим показателям и структурным свойствам соответствуют натуральному продукту и представляют собой капсулу.

В данном направлении на основе концентратов соков также разработана технология плодово-ягодных наполнителей в виде капсульных продуктов с прочной эластичной оболочкой и предложены технологические схемы производства десертной продукции с их использованием. Разработана технология имитированных ягод, которые рекомендованы как полуфабрикат для производства кулинарных, кондитерских изделий, а также в составе десертной продукции.

Заслуживает внимания разработка полуфабрикатов соусов в капсульной форме — майонезных, горчичных, томатных, которые как пример могут быть включены в состав различных фаршей и при этом не только дополнять вкус готового продукта, но и придавать ему особые органолептические свойства.

Кроме того, разработана технология капсулирования пробиотических микроорганизмов, позволяющая расширить ассортимент кулинарных изделий с лечебно-профилактическим действием, а также решить проблему транспорта через желудок и доставку в область кишечника необходимого количества пробиотических бактерий, что в значительной мере повышает их биодоступность и способствует профилактике желудочно-кишечного тракта человека.

— Каковы перспективы перехода на питание в капсульной форме?

Думаю, что это не совсем верно, хотя технологически в отдельно взятых конкретных случаях является возможным. Капсулирование действительно позволяет решить ряд научно-практических задач, связанных с получением деликатесной продукции, а также продукции лечебно-профилактической направленности. Однако питание должно иметь комплексный и рациональный характер и его основной целью является обеспечение организма всеми необходимыми пищевыми веществами, причем роль каждого из них является безупречно значимой. Кроме того, человек ведь принимает пищу не только ради удовлетворения физиологических потребностей, но и с учетом сложившихся традиций, привычек, вкусовых ощущений и, в конечном итоге потребности общения в процессе приема пищи, что никакой таблеткой или капсулой заменить не представляется возможным.

— А какие есть новинки в использовании нетрадиционного сырья для получения продуктов лечебно-профилактического направления?

Для страдающих фенилкетонурией людей, которым противопоказано употребление белка, предлагается технология диетических безбелковых хлебобулочных изделий. Такая разработка имеет особую значимость для обеспечения хлебобулочными изделиями детей с вышеуказанным диагнозом, поскольку ребенку трудно смириться с отсутствием возможности употреблять традиционные продукты. Новый продукт по внешнему виду и вкусовым качествам максимально приближен к традиционному хлебу, хотя получен практически без использования пшеничной муки. Основой его рецептуры является кукурузный крахмал отечественного производства, а в качестве структурообразователя используется ксантановая камедь. Цена нового продукта составляет около 0,85 грн. при массе 250 г, что существенно меньше в сравнении с зарубежными аналогами. В промышленных условиях отработана технология производства как безбелкового хлеба, так и сыпучих смесей для возможности его приготовления в домашних условиях.

— Существуют ли разработки по обогащению нового хлеба витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами?

С целью повышения пищевой ценности предложено использовать наноструктурированные криопасты из моркови и тыквы. Это позволяет не только обогатить хлеб β-каротином и пищевыми волокнами, но и улучшить его цвет, вкус, пористость, сохранность.

— Какими разработками вуза уже заинтересовались производители?

Интерес представляют практически все вышеуказанные разработки, среди них очевидно следует выделить капсулированную продукцию, диетические безбелковые хлебобулочные изделия, целый ряд биологически активных добавок на основе сырья растительного и животного происхождения и готовая кулинарная и кондитерская продукция с их использованием. На новые виды оздоровительных добавок и продуктов разработаны и утверждены более 100 нормативных документов (ТУ и ТИ), которые внедрены на предприятиях Украины, России, Латвии, Испании. В частности, многие разработки финансируются отдельными предприятиями с целью дальнейшего их внедрения.

Но при этом следует отметить, что есть и сдерживающие факторы для внедрения новых разработок, поскольку отсутствуют механизмы стимулирования выпуска социально значимой для населения продукции здорового, детского, лечебно-профилактического назначения, зачастую не являющуюся для предприятий экономически выгодной.

— Работаете ли вы над продлением сроков хранения продуктов, не прибегая к консервантам?

Проблему продления сроков хранения и повышения качества продукции мы пытаемся решить несколько иным путем — изучением состояния влаги в продукте и ее взаимосвязи с отдельными компонентами, а также управлением механизмами ее перемещения в процессе хранения и переработки. Авторами этого направления впервые использовано понятие «системная вода» и развита оригинальная концепция о динамике движения молекул воды в связанном состоянии. Именно содержание разных фракций воды, которые взаимодействуют с сухим веществом пищевого продукта, определяет его консистенцию, энергозатраты на производство, сроки хранения и органолептические показатели. Управление этими процессами дает возможность целенаправленно регулировать параметры качества продукта, в том числе и в процессе его хранения.

— Находят ли применение современные методы обработки пищевого сырья?

Важным направлением также является применение различных методов физического воздействия на пищевые продукты, в частности — СВЧ-нагрева, инфракрасного и электроконтактного нагрева, ультразвука и т. д.

Комплекс научных работ направлен на решение проблемы энергоэффективности и ресурсозбережения при тепло- и массообменной обработке пищевого сырья. Комбинацией различных способов воздействия удается добиться интенсификации процесса, энергосберегающего эффекта и существенного сохранения физико-химических свойств продукта. Некоторые примеры изучаемых в данное время процессов: проведение процесса жарки различных видов кулинарной продукции при комбинировании традиционного способа с электроконтактной обработкой; концентрирование пищевого сырья в условиях кипения под вакуумом и перемешивания мешалкой, рабочие органы которой спроектированы с учетом особенностей условий концентрирования и реологических характеристик продукта; СВЧ-нагрев в условиях вакуумирования и перемешивания при производстве паст, соусов, порошков, готовой кулинарной продукции на основе овощей, ягод, фруктов, пряноароматического и дикорастущего сырья.

Интерес также представляют работы по использованию ультразвуковых технологий. Установлено, что использование ультразвука при переработке мясного сырья позволяет значительно повысить качество изделия. Его воздействием можно добиться размягчения соединительной ткани и, таким образом, из низкосортного мяса, используемого как правило для приготовления фаршевой продукции, вполне можно приготовить натуральные изделия высокого качества. Кроме того, ультразвук также оказывает обеззараживающий эффект, благодаря чему продлеваются сроки хранения обработанного данным методом сырья.

Доказана эффективность использования ультразвуковой технологии для получения водно-жировых эмульсий. Практическое применение данной технологии нашло отражение при приготовлении различных продуктов — мясных рубленых полуфабрикатов и колбас, соусов типа майонез, что позволит улучшить усваиваемость и качество готовых продуктов, увеличить выход и энергетическую ценность. При производстве фармакологических препаратов также есть возможность использования полученных водно-жировых эмульсий в качестве среды, в которой растворены водорастворимые и жирорастворимые витамины, минеральные вещества и нутриенты.

— Сейчас популярны продукты быстрого приготовления. Вы этой темой занимались?

Среди разработанных технологий быстрого приготовления — макаронные изделия, борщевая заправка, замороженное тесто, сухая смесь для выпекания блинов, зразы картофельные, сушеные картофель, овощи, фрукты и др. При производстве этой группы продуктов в большинстве случаев используют сушку, которая является одним из самых энергозатратных процессов в пищевых производствах. В ходе исследовательских работ по совершенствованию процесса сушки пищевого сырья предложено несколько высокоэффективных способов с использованием инфракрасной обработки, электроконтактного воздействия, СВЧ-нагрева и др., в том числе с использованием альтернативных источников энергии. В то же время, особой гордостью университета является разработанная технология сушки со смешанным теплоподводом (СТП-сушка), основы которой существенно изменяют традиционные представления о процессных закономерностях, направлениях его интенсификации и снижения энергоемкости. Этот способ позволяет существенно сократить энергозатраты, а также повысить качество за счет меньшей степени разрушения ценных компонентов, содержащихся в исходном сырье. Отмечаются чрезвычайно высокие показатели восстанавливаемости высушенных продуктов при их замачивании, что расширяет область дальнейшего использования данного способа сушки.

— Какие продукты сейчас можно считать визитной карточкой университета?

Я бы назвал довольно широко уже известные пасты «Пикник» с различными наполнителями, фруктовые десерты в виде желе, натуральные имитированные продукты, в частности икорная продукция, разнообразные БАДы на основе сырья растительного и животного происхождения. Вышеуказанные виды пищевой продукции были разработаны с использованием серьезных фундаментальных научных основ и внедрены в производство в рамках выполненных научных работ, которые удостоены Государственных премий Украины в области науки и техники (2006, 2011 гг). Использование разработанных учеными научных принципов может и в дальнейшем позволить расширить спектр новых технологий, а практическим работникам производственной сферы их реализовать и, тем самым, существенно расширить ассортимент социально-значимой для населения Украины пищевой продукции.

Материал подготовила О. Силаева



Комментарии (0)