Научное обоснование принципов проектирования состава и потребительских характеристик продуктов персонифицированного питания
Скачать 1.02 Mb.
|
|
На правах рукописи | Специальность | 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания |
Автореферат
диссертации на соискание ученой
степени доктора технических наук
Москва – 2013
Работа выполнена на кафедре «Технология переработки растительного сырья» ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» (МГУПП).
Научный консультант: | доктор медицинских наук, доктор экономических наук, профессорЕделев Дмитрий Аркадьевич |
Официальные оппоненты: | Савенкова Татьяна Валентиновна, доктор технических наук, профессор, заместитель директора по научной работе ГНУ НИИ кондитерской промышленности Россельхозакадемии |
| | Корячкина Светлана Яковлевна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства» ФГБОУ ВПО Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс |
| | Камбаров Алексей Олегович, доктор экономических наук, заместитель директора по научной работе ГНУ НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии Россельхозакадемии |
Ведущая организация: | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова» |
Защита состоится «26» декабря 2013 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.148.08 при ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, г. Москва, Волоколамское ш., д. 11., корп. А., ауд. 302.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».
С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайтах ВАК РФ Министерства образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru/dissertation и ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» http://mgupp.ru.
Автореферат разослан «____» ноября 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета Д 212.148.08, кандидат
химических наук, доцент В.С. Штерман
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования.
Современное общество характеризуется высоким уровнем специализации в различных областях жизнедеятельности. Это приводит к необходимости получения различного количества эссенциальных веществ, микро и макро нутриентов отдельными социальными группами и даже отдельными потребителями.
Одновременно растет число генетически предопределенных заболеваний. Одним из определяющих факторов, влияющих на экспрессию генов является питание. Поэтому необходимо разрабатывать продукты и рационы питания, адекватно соответствующие физиологическим и психо-эмоциональным потребностям потребителей с учетом их гендерных, возрастных, профессиональных, географических и национальных особенностей.
Являясь основным источником информации для организма, питание должно формироваться по специальным технологиям, учитывающим потребности социальных групп и отдельных потребителей. Основной целью работы является разработка теории персонифицированного питания, учитывающей объективные физиологические потребности человека и его психо-эмоциональные предпочтения.
Степень разработанности темы исследования.
Организм человека представляет собой результат совместной деятельности многочисленных эукариотических клеток и микроорганизмов общей численностью свыше ста триллионов. С химической точки зрения организм состоит из одного миллиона белков, трехсот тысяч липидов и сотен тысяч других соединений. Слаженное взаимодействие всех указанных веществ является залогом правильного функционирования организма человека в целом. Разработанная Б.А. Шендеровым систематизация т.н. «омик»-технологий позволяет осуществить системный подход к изучению влияния рационов питания на качество жизни человека. Механизмы информационного управления жизненно важными процессами формируются при помощи биохимический реакций, интенсивность и характер которых определяется геномом человека. К числу таких технологий следует отнести:
- геномика: технология, позволяющая идентифицировать гены человека и микрофлоры, характерной для данного конкретного организма, а также изучить влияние благоприятных и неблагоприятных генов на его здоровье;
- эпигеномика: технология, изучающая закономерности экспрессии генов под действием различных факторов, как эндогенного, так и экзогенного генеза. Вайсерман А.М., Furrow R.E. Christiansen F.B., Feldman M.W. показали, что эпигенетические взаимодействия обуславливают влияние внешней среды на экспрессию генов человека;
- нутригеномика: раздел эпигеномики, который позволяет оценивать влияние экзогенных факторов, обусловленных питанием человека, на экспрессию его генов;
- транскриптомика: технология, которая позволяет оценить синтез РНК в организме человека под влиянием различных экзогенных факторов, в ограниченный промежуток времени. Вельков В.В., Flaherty S. и Klaenhammer T.R. провели исследования влияния микрофлоры на питание человека;
- протеомика: технология, позволяющая оценивать общую информацию о здоровье организма путем анализа набора и количества белков, продуцируемых этим организмом Arab S., Gramolini A.O., Ping P. И сотрудниками представлены результаты исследования по выявлению биомаркеров, определяющих генетические механизмы ассимиляции белков.
- метаболомика: технология, позволяющая судить об экспрессии генов человека по продуктам его метаболизма Kinross J.M., Darzi A.W., Nicholson J.K., а также Nicholson J.K., Holmes E., Wisson I.D. провели исследования, убедительно показывающие влияние продуктов метаболизма кишечной флоры на состояние здоровья пациентов.
Основные принципы нутригеномики были сформулированы Дж.Капутом и Р.Л. Родригесом в статье «Нутритивная геномика: следующий этап постгеномной эры», опубликованной в 2004 году.
Одной из основных задач нутригеномики является поиск молекулярно-генетических маркеров физических состояний человека. И.И. Ахметовым были изучены молекулярно-генетические основы предрасположенности к двигательной деятельности, а также разработаны и апробированы методы молекулярно-генетической диагностики развития физических качеств человека.
Наиболее глубоко проблема формирования пищевого рациона с учетом геномного статуса разработана для спортсменов. А.А. Покровкий, В.А. Тутелян, В.А. Доценко показали, что правильное питание является важной предпосылкой высоких спортивных результатов. Рогозкин В.А. с струдниками и Полиевский С.А. показали, что питание должно быть адресным и учитывать виды спорта, период тренировочного цикла и индивидуальные особенности спортсмена.
Батурин А.К., Батурин А.К., Мартинчик А.Н., и др. исследователи показали определяющее влияние режима питания на формирование различных заболеваний человека. Топанова А.А. провела оценку пищевого статуса спортсменов и определила некоторые направления коррекции рационов питания спортсменов.
Н.А. Жученко разработаны основные принципы практического применения теории детоксикации и биотрансформации ксенобиотиков, направленных на предотвращение экспрессии неблагоприятных генов.
Изучение влияния рационов питания на геном человека и предрасположенность человека к наследственным заболеваниям является одним из важных направлений познания, находящихся на стыке нескольких отраслей знаний: физиологии питания, биотехнологии, генетики, товароведения и технологии пищевых производств. Необходимость сбалансированного применения результатов каждого из указанных научных направлений для достижения конечного результата позволила сформулировать цель и основные задачи настоящего исследования.
Цели и задачи исследования. Целью исследования является разработка теории персонифицированного питания, учитывающей физиологические потребности и психо-эмоциональные предпочтения отдельных потребителей или социальных групп потребителей.
В соответствии с целью были определены следующие задачи:
Разработать теорию психо-эммоциональной мотивации к потреблению продуктов питания различной потребительской ценности.
Разработать «гедоническую» теорию мотивации к формированию потребительских предпочтений.
Разработать иерархическую структуру продовольственных товаров с выделением группы товаров «Целевого назначения» и подгруппы товаров «персонифицированного питания» и «длительного хранения».
Разработать феноменологическую модель и методологию численной оценки качества и потребительской стоимости продовольственных товаров на основе выявления и контроля критических показателей качества.
Разработать методологию проектирования инновационных продовольственных объектов (ИПО) в условиях многофакторной неопределенности.
Разработать методологию выявления психо-эмоциональных предпочтений методом эвристической экспертизы ПАТТЕРН.
Предложить методику выявления физиологических потребностей человека на основе анализа генома.
Сформулировать методологию формирования персонифицированных рационов питания на основе молекулярно-генетического тестирования.
Изучить целевые характеристики ингредиентов продовольственных товаров с целью проектирования продуктов и рационов персонифицированного питания.
На базе выявленных физико-химических целевых характеристик ингредиентов разработать ИПО, оказывающие влияние на экспрессию панелей генов, являющихся референтными для генетически наследуемых заболеваний.
Научная новизна.
Разработана феноменологическая модель персонифицированного питания.
Выявлена и сформулирована гедоническая модель мотивации к формированию потребительских предпочтений.
Предложена феноменологическая модель численной оценки качества и потребительской стоимости продовольственных товаров на основе динамики изменения их критических показателей качества.
Сформулирована гипотеза о протекторном влиянии образа жизни и рациона питания на экспрессию неблагоприятных панелей генов.
Выявлено, что с ростом температуры содержание ЯМР-влажности кристаллических веществ растет. Высказана гипотеза о существовании внутрикристаллической (внутримолекулярной) воды, которая с ростом температуры освобождается от прочной связи с матриксом сахарозы, обособляется и превращается в условно свободную воду. Такую воду предложено называть внутримолекулярной водой (ВМВ).
Теоретическая значимость работы.
-Разработана теория психо-эммоциональной мотивации потребителей к персонифицированным продуктам и рационам питания, обладающим ожидаемыми потребительскими характеристиками.
-Теоретически обоснована необходимость диверсификации продовольственных товаров по принципу их целевого назначения. Предложена товароведная классификации товаров по данному признаку с выделением, в том числе групп «Товары длительного хранения» и «Товары персонифицированного питания».
- Для выявления психологических предпочтений потребителя разработана методика эвристической экспертизы ПАТТЕРН, заключающийся в последовательной детализации потребительских предпочтений, путем построения «дерева целей».
- Разработана методология численной оценки генетического риска спортсменов путем расчета Интегральной оценки индивидуального потенциала (ИОИП).
- Разработана методика молекулярно-генетического тестирования спортсменов на основе панели биотрансформации ксенобиотиков.
- Разработана методика исследования содержания влаги методом ЯМР 1Н спектроскопии аминокислот. По признаку гигроскопичности аминокислоты разделены на 3 группы.
- Получены зависимости содержания ЯМР-влаги в овсяной, пшеничной и картофельной целлюлозе от его температуры в диапазоне от 25 до 100 0С.
Практическая значимость работы.
- Разработан алгоритм проектирования инновационных продовольственных объектов (ИПО), включающий подготовительный и технологический этапы. В целом алгоритм предусматривает 14 последовательных шагов разработки ИПО.
- Предложена методика разработки технического задания на проектирование ИПО.
- На основе разработанного алгоритма эвристической экспертизы разработана методика численной оценки потребительской ценности ИПО.
- Разработана методология органолептической оценки инновационного потребительского объекта продовольственного рациона.
- Разработана методика молекулярно-генетического тестирования спортсменов на основе панели биотрансформации ксенобиотиков.
- Разработаны рекомендации, сформулированные на основе молекулярно-генетического тестирования с учетом выявленных генетических рисков.
- Разработаны рекомендации по образу жизни, превентивных профилактических мерах и формированию персонифицированных рационов питания спортсменов на основе молекулярно-генетического тестирования с учетом выявленных генетических рисков.
- Проведена апробация «Методики разработки рациона персонифицированного питания спортсменов с учетом данных их генома» на базе ФГОУ СПО "Государственное училище олимпийского резерва г. Бронницы, Московской области". Результаты апробации подтвердили высокую эффективность разработанной методики.
- Разработана методика моделирования вкусового профиля ИПО (на примере подслащивающих веществ).
- Разработан алгоритм суточного квантированного персонифицированного меню потребителя.
-Разработаны методики идентификации подлинности на основе спектров ЯМР Н+1 и спектров высокого разрешения ЯМР 13С с широкополосным подавлением протонов водных растворов сахарозаменителей.
-Разработана методика идентификации подлинности белка молочной сыворотки на основе микроскопирования.
- на основе ЯМР Н+1 спектроскопии проведена классификация широкого ряда подсластителей по их сродству к воде, что позволяет проектировать их растворимость и формировать заданные сенсорные профили продуктов питания.
- Разработана методика качественной и количественной идентификации разветвленных аминокислот на основе ИК-Фурье спектрофотометрии, как в индивидуальных растворах, так и при их совместном присутствии.
- разработана технологическая схема производства свекловичного сахара целевого назначения для длительного хранения и для целевых технологических нужд.
- Изучена статика сорбции ресвератрола на бамбуковой целлюлозе. Показана возможность проектирования продовольственных товаров целевого назначения с использованием технологии пролонгированного действия активного нутриента.
- разработаны методики идентификации подлинности
- Разработана линейка инновационных продовольственных объектов (ИПО), являющихся ключевыми инструментами, позволяющими формировать целевые рационы питания в соответствии с концепцией персонифицированного питания.
На основе предложенных методик разработан набор персонифицированных рационов питания для спортсменов ДЮСШОР. Разработаны нормативные документы, организовано производство и выпуск в торговую сеть серии продуктов интенсивного спортивного питания.
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс и используются при в качестве лекционного материала при чтении дисциплины «Медико-биологические аспекты проектирования продуктов питания» и «Товароведение продовольственных товаров».
Объекты исследования.
Объектом исследования настоящей работы являются потребительские предпочтения, физиологические потребности потребителей, а также сырье и ингредиенты для проектирования продуктов персонифицированного питания.
Методология и методы исследования. Схема исследований представлена на рисунке
Для получения и обработки экспериментальных результатов исследования применялись следующие методы:
Для определения потребительских предпочтений: социологические опросы, математическое моделирование, эвристическая экспертиза по методу Дэльфы, эвристическая экспертиза по методу ПАТТЕРН.
Для определения физиологических потребностей: метод полициклических реакций, метод полиморфизма ретрикционных фрагментов, генетический цитологический полиорганный микроядерный тест.
Для анализа сырья и ингредиентов: рефратктометрия, потенциометрия, методы ускоренного старения, математическое моделирование, ЯМР спектроскопия, ДСК, ИК-спектрофотометрия, микроскопирование.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка сокращений и терминов, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 94 рисунками и 85 таблицами, изложена на 344 страницах основного текста, список использованной литературы включает 285 наименований, из них 68 – иностранных авторов.
Рисунок 1 – Схема исследований
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель и задачи исследования, определены основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Научное обоснование и практические аспекты разработки и оценки потребительских... Специальность 05. 18. 15 – товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания | | Теоретические и практические аспекты нового подхода к созданию потребительских... «Технология и товароведение пищевых продуктов и функцио-нального и специального назначения и общественного питания» |
| Реферат Пищевые добавки Ведь правильная организация питания требует знания хотя бы химического состава продуктов питания, какие пищевые добавки в нее входят.... | | Рабочая программа учебной дисциплины химия 2012г Спо 260201 «Технология молока и молочных продуктов» входящей в состав укрупненной группы специальностей 26000 Технология продовольственных... |
 | Рабочая программа дисциплины рабочая программа дисциплины «введение... Профильная направленность: Производство продовольственных продуктов и потребительских товаров | | Программа по дисциплине «пищевая химия» Технология продуктов питания” и 655600 “Производство продуктов питания из растительного сырья”, включающая определенный объем знаний,... |
| Основная профессиональная образовательная программа Технология продукции общественного питания (базовая подготовка), входящей в состав укрупненной группы специальностей 260000 Технология... | | 1. у раздельного питания есть история Россия имеет низкую культуру знаний в отношении питания. Они основаны на традиционных подходах без учета произошедших изменений состава... |
| Научное обоснование системы работы учителя по формированию у учащихся... Научное обоснование системы работы учителя по формированию у учащихся готовности к выполнению священного конституционного долга –... | | Тема: загрязнение продуктов питания Цель занятия: познакомиться с проблемой загрязнения продуктов питания различными веществами извне |
| Формирование и оценка потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения Специальность: 05. 18. 15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного... | | Программа подготовки квалифицированных Министерством юстиции (рег. №29749 от 20. 08. 2013г), входящей в состав укрупненной группы специальностей 260000 Технология продовольственных... |
| Азбука здорового питания Оксо 260100. 68 0 Технология продуктов питания, по магистерской программе – Организация производства и обслуживания на предприятиях... | | Методические указания по выполнению самостоятельной работы по дисциплине... «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» |
| Методические указания для выполнения самостоятельной работы по дисциплине... «Технология продуктов общественного питания» направления 260500 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и... | | Примерная программа учебной дисциплины физическая культура 2011 г Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос) по специальности (специальностям) среднего профессионального... |
