Реферат.
Отчет 133 с., 1 ч., 4 рис., 32 табл., 157 источников.
Ключевые слова: питание, белок, микронутриенты, витамины, микроэлементы, рыболовство, животноводство, растениеводство, белковые культуры, соя, изолят, текстурат, люпин, алиментарные факторы, гликозиды, алколоиды, модификация, безопасность.
Настоящая научно-исследовательская работа посвящена вопросам обеспечения полноценного питания населения на основе разработки технология производства продовольственных товаров и пищевого сырья с высокой добавленной пищевой и биологической ценностью. Первый этап выполнения работы представляет собой научно обоснованный анализ рациональности, безопасности и экономической эффективности использования перспективных нетрадиционных источников пищевого белка и способов его технологической модификации для получения продукции с более высокими потребительскими и биологически активными свойствами.
Методология исследования базируется на классических принципах философии научного познания, на первом этапе применены, в основном, методы теоретического познания. В ходе работы были также сформированы критерии отбора научной информации для данного исследования.
По литературным данным, в настоящее время, как в РФ, так и в других странах, происходит стабильный рост потребления белка на душу населения, в то же время существующие мощности пищевой промышленности уже не могут обслуживать столь высокие уровни потребления. Причинами подобного роста потребления являются стремительное увеличение населения Земли и происходящий параллельно рост уровня жизни населения в странах с традиционно низкими уровнями потребления. В этих условиях экстенсивное хозяйствование более невозможно – необходимо искать новые источники пищевого белка и микронутриентов пищи и осуществлять их технологическое внедрение.
В рамках данной научно-исследовательской работы был проведен сравнительный анализ пищевой и биологической ценности основных источников пищевого белка. Традиционными источниками полноценного белка являются продукты животного происхождения, однако производство их является издержкоемким, в связи с чем, важной научной задачей является поиск растительного продовольственного сырья, которое при должной технологической обработке, обеспечит возможность получения дешевого полноценного пищевого белка. Наиболее часто используемой для этих целей культурой сегодня является соя. По литературным данным, именно бобовые культуры способны служить сельскохозяйственным сырьем для получения полноценного пищевого сырья. Все прочие злаковые, масличные и иные культуры уступают бобовым по качеству белка. Кроме расширения производства соевого белка, важнейшим направлением научной работы является поиск иных источников пищевого белка. Отличными показателями качества белка обладают препараты люпина. Люпин лучше и быстрее накапливает белковые вещества, не требует особых условий выращивания. Люпин содержит в своем составе также водорастворимые витамины и микроэлементы.
Для решения проблем, возникающих при переработке растительного сырья на белковые препараты, были исследованы санитарно-гигиенические подходы к оценке безопасности данной продукции. Также в рамках данной работы были разработаны и систематизированы алиментарные факторы белковых растительных препаратов. Многие сельскохозяйственные культуры содержат вещества, представляющие опасность для здоровья человека или нарушающие процесс производства белковых концентратов. Доказано, что ингибиторы протеаз, лектины и другие контаминанты способны оказывать негативное влияние на человеческий организм. Большую опасность представляет также содержание в белковых растениях алкалоидов, гликозидов и антивитаминов. Были также предложены методы, позволяющие произвести модификацию белкового сырья с целью производства безопасных и имеющих высокую биологическую ценность белковых препаратов.
Содержание.
|
№ стр.
|
Список исполнителей
|
2
|
Реферат
|
3
|
Определения
|
6
|
Введение
|
8
|
1. Анализ пищевой и биологической ценности, безопасности перспективных источников белка и способов модификации их функционально-технологических свойств
1.1. Составление плана проведения теоретических исследований
1.2. Выбор методов исследования и обоснование оптимального варианта направления исследований
|
10
10
|
1.3. Изучение, анализ и систематизация имеющейся научной и патентной литературы по проблеме
|
20
|
1.3.1. Систематизация и анализ научной, патентной и технической информации об источниках растительного белка и основных тенденциях технологии производства комбинированных пищевых продуктов, обогащенных белковыми препаратами растительного происхождения
|
20
|
1.4. Сравнительная характеристика пищевой ценности перспективных источников белка, их биологической ценности, безопасности и степени усвояемости организмом
|
28
|
1.4.1. Сравнительный анализ показателей химического состава, биологической ценности, безопасности, усвояемости и эффективности наиболее перспективных источников пищевого белка.
|
28
|
1.5. Анализ санитарно - эпидемиологических и функционально-технологических требований, предъявляемых к новым источникам и видам пищевых белков
|
70
|
1.5.1. Определение соответствия рассматриваемых источников пищевого белка предъявляемым санитарно - эпидемиологическим и функционально-технологическим требованиям.
|
70
|
1.6. Анализ антиалиментарных факторов белковых препаратов растительного происхождения
|
90
|
1.6.1. Определение соответствия исследуемых источников белка предъявляемым к ним требованиям по содержанию антиалиментарных факторов, в т.ч. по содержанию ингибиторов ферментов и алкалоидов.
1.6.2. Научное обоснование выбора источника растительного белка адекватного по биологической ценности и функционально-технологическим свойствам сое
|
90
107
|
Заключение
|
121
|
Список использованных источников
|
124
|
Определения.
В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями.
1. Антиалиментарные факторы - природные компоненты, присутствующие в пищевом сырье, а иногда и в продуктах питания в значительном количестве и оказывающие вредное воздействие на организм человека. Они могут избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриента.
2. Белки - высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения, молекулы которых построены из остатков аминокислот.
3. Белково-калорийная недостаточность – общее название патологических состояний организма, развивающихся вследствие нехватки белка и низкой калорийности питания.
4. Биологическая ценность белков – показатель качества белка, определяемый аминокислотным составом и степенью усвоения белка.
5. Биотехнология - интеграция естественных и инженерных наук, позволяющая наиболее полно реализовать возможности живых организмов или их производные для создания и модификации продуктов или процессов различного назначения.
6. Гидролизат растительного белка − продукт гидролиза белков растительного происхождения, разрушенных кислотным, щелочным или ферментативным гидролизом до основных составляющих компонентов – аминокислот.
7. Изолят - наиболее рафинированный белковый продукт, содержание белка более 90%.
8. Индуцированный автолиз - частичное воспроизведение в промышленных условиях ферментативных процессов, протекающих при прорастании семян.
9. Конструирование пищи - способ решения проблемы белкового дефицита, путем обогащения традиционных продуктов белковыми препаратами растительного происхождения.
10. Концентрат – белковый продукт, полученный путем вымывания из «белого лепестка» всех растворимых веществ, содержание белка - 65-72%.
11. Критический порог устойчивости биосферы - верхний порог хозяйственной емкости биосферы, превышение которого нарушает устойчивость биоты и окружающей среды.
12. Люпин - однолетнее и многолетнее травянистое растение, дающее высокопитательную зеленую массу и плоды - кожистые бобы, с содержанием белка до 40%.
13. Модификация белка - частичный или полный гидролиз белка, для придания ему дополнительных или улучшения присущих ему свойств, с целью использования белка в качестве функциональной и вкусовой добавки к пище.
14. Нативный белок – белок, находящийся в природном состоянии, не модифицированный, сохранивший структуру, присущую ему в живой клетке.
15. Незаменимые аминокислоты - необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо.
16. Новые формы белковой пищи - это продукты питания, получаемые на основе различных белковых фракций продовольственного сырья с применением научно обоснованных способов переработки и имеющие определенный химический состав, структуру и свойства, включая биологическую ценность.
17. Пищевой статус - состояние организма, определяемое питанием в данных конкретных условиях. Пищевой статус может быть обычным, оптимальным, избыточным или недостаточным.
18. Соя - важнейшая белково-масличная культура.
19. Текстурированный белок - продукт экструзии обезжиренной соевой муки, имеющий пористую структуру, позволяющую связать и удерживать большее количество влаги. При гидратации приобретает структуру, подобную кусочкам мясного фарша. В составе фарша придает готовому продукту сочную, упругую консистенцию, при этом улучшается внешний вид и нарезаемость изделий.
20. Функциональные пищевые продукты - натуральные продукты, дополнительно обогащенные каким-либо функциональным ингредиентом; натуральные продукты, в которых исходные потенциальные функциональные ингредиенты модифицированы таким образом, что они начинают проявлять свои биологически активные физиологические свойства или они усиливаются; натуральные пищевые продукты, в которых в результате тех или иных модификаций биоусвояемость входящих в них функциональных ингредиентов увеличивается.
21. Функциональные свойства белков - физические и химические свойства белков, которые определяют их поведение в пищевых продуктах в процессе переработки, хранении и потреблении. Зависят от молекулярного строения и биохимических особенностей белка.
Введение.
В настоящее время производимый в мире объем пищевой продукции не может в полной мере восполнить потребность в основных пищевых компонентах, в первую очередь это касается проблемы обеспеченности населения Земли пищевым белком. По оценкам специалистов, в России среднедушевой дефицит потребления белка составляет 30%. Растения рассматриваются как важный сырьевой источник пищевого белка. Большой вклад в решение этой проблемы внесли работы отечественных ученых Толстогузова В.Б., Браудо Е.Е., Рогова И.А., Сизенко Е.И., Лисицына А.Б., Большакова О.В. и др. Одним из перспективных направлений в решении «белковой» проблемы является стратегия прямой конверсии растительного белка в пищевые продукты. Принцип глубокого фракционирования при производстве белков долгое время оставался определяющим. Однако при производстве белковых изолятов из растительного сырья удаляются такие важные биологически активные вещества как витамины, микро- и макроэлементы, антиоксиданты, биофлавоноиды, пищевые волокна, недостаток которых приходится компенсировать в процессе последующего производства пищевых продуктов. В этой связи особое внимание уделяется разработке биотехнологических процессов получения из растительных объектов поликомпонентых белковых препаратов с модифицированными фунционально-технологическими свойствами, соответствующими требованиям конкретных пищевых технологий.
В настоящее время соя занимает монопольное положение на рынке растительных белковых препаратов, это объясняется широким ассортиментом коммерческих белковых продуктов, отличающихся по составу, свойствам и назначению, а также ценовой доступностью. Учитывая, монопольное положение сои на рынке растительных белков, а также тот факт, что более 70% импортируемой сои является генетически модифицированной, особое внимание во всем мире уделяется расширению сырьевой базы и развитию промышленного производства новых конкурентоспособных источников растительного белка.
По способности синтезировать и накапливать белок на первом месте находятся бобовые культуры, в ряду которых на втором месте после сои находится люпин. Мука, полученная из семян люпина, отличается высокой биологической ценностью, переваримостью, богата микроэлементами, витаминами и другими биологически активными веществами, а также характеризуется низким содержание антиалиментарных компонентов. В настоящее время во многих странах, в том числе в США, ЕС, Австралии, Чили, в странах Восточной Европы и в России семена люпина рассматриваются в качестве конкурента сое и проводятся всесторонние исследования потребительских характеристик и технологических свойств разных видов и сортов люпина. Важным конкурентным преимуществом люпина для России, по сравнению с соей, является также его приспособленность к почвенно-климатическим условиям выращивания в большинстве регионов страны.
При разработке современной биотехнологии получения белковых препаратов люпина особое внимание уделяется максимальному сохранению всего комплекса биологически активных соединений и формированию необходимого уровня функционально-технологических характеристик препаратов. Новые белковые препараты с оптимизированными функциональными свойствами, полученные из семян люпина, могут быть успешно использованы для расширения производства комбинированных пищевых продуктов при соблюдении ряда необходимых принципов – взаимообогащения их пищевой и биологической ценности, сочетания технологических параметров, сохранения или улучшения органолептических показателей и снижения себестоимости производства.
Все вышеизложенное подтверждает актуальность и практическую значимость исследований, направленных на получение белковых препаратов люпина, обладающих высокой биологической ценностью и оптимизированными функциональными свойствами для производства комбинированных пищевых продуктов.
1. Анализ пищевой и биологической ценности, безопасности перспективных источников белка и способов модификации их функционально-технологических свойств
1.1 Составление плана проведения теоретических исследований
Выбор методов исследования и обоснование оптимального варианта направления исследований;
Систематизация имеющейся научной и патентной литературы по исследуемым вопросам;
Изучение и анализ систематизированных материалов по исследуемой проблеме;
Проведение сравнительного анализа показателей химического состава, биологической ценности, безопасности, усвояемости и эффективности наиболее перспективных источников пищевого белка;
Составление аналитического обзора сравнительного анализа пищевой и биологической ценности, безопасности перспективных источников пищевого белка;
Изучение и обобщение санитарно- эпидемиологических и функционально-технологических требований, предъявляемых к новым источникам и видам пищевых белков;
Сравнительный анализ антиалиментарных факторов белковых препаратов растительного происхождения;
Написание отчета ПНИР (промежуточный).
|
