Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Реферат'
лжно иметь углубленное представление не только о внутренней среде организации, ее потенциале и тенденциях развития, но и о внешней среде, тенденциях ...полностью>>
'Документ'
Програма комплексного державного іспиту зі спеціальності підготовлена відповідно до Галузевих стандартів вищої освіти та Варіативної компоненти освіт...полностью>>
'Реферат'
План реферата. Введение 3 Классификация сварочных напряжений 4 Классификация сварочных деформаций 5 Причины возникновения напряжений и деформаций ...полностью>>
'Статья'
Статья публикуется в рамках Международной заочной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые ученые о современном...полностью>>

Теория и практика производства мясных продуктов биокоррегирующего действия путем системного управления трофологической цепью от поля до потребителя

Главная > Автореферат
Сохрани ссылку в одной из сетей:

На правах рукописи

ЧЕРНУХА ИРИНА МИХАЙЛОВНА

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ БИОКОРРЕГИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ПУТЕМ СИСТЕМНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРОФОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕПЬЮ

ОТ ПОЛЯ ДО ПОТРЕБИТЕЛЯ

Специальность – 05.18.04 – технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2009 год

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии (ВНИИМП)

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:

Академик РАСХН, доктор технических наук, профессор

Лисицын Андрей Борисович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Доктор технических наук,

профессор

Доктор технических наук, профессор

Академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бобренева Ирина Владимировна

Кочеткова Алла Алексеевна

Эрнст Лев Константинович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ГУ Всероссийский научно-исследовательский институт птицеперерабатывающей промышленности

Защита состоится «___» «___________» 2009 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.149.01 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии» по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 33.

C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета прикладной биотехнологии по адресу: 109316 Москва, ул.Талалихина д.33.

Автореферат разослан «___» ____________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук, профессор

Забашта А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

  1. Ухудшение социально-экономических и экологических условий жизни, возрастание психоэмоционального стресса сопровождаются снижением общей резистентности организма и, как следствие, значительным ростом инфекционных и неинфекционных заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых, онкологических, а также болезней органов дыхания, кроветворения, пищеварения, что приводит к сокращению продолжительности жизни населения. Особенно это актуально для России, где средняя продолжительность жизни составляет 67,5 лет против 80 в странах ЕС

  2. Концепция развития здравоохранения РФ до 2020 года предусматривает формирование здорового образа жизни в качестве одной из основных гуманитарных задач, наряду с увеличением численности населения до 145 млн человек, повышением ожидаемой продолжительности жизни до 75 лет, снижением общей, младенческой и материнской смертности на 30, 20 и 15,7%, соответственно. Обеспечение населения здоровым питанием является одним из определяющих факторов формирования здорового образа жизни.

Реализация указанных задач требует изменения существующих и создания новых подходов к разработке продуктов питания, базирующихся на научно обоснованных медико-биологических принципах, прогрессивных и экологически безопасных технологиях, способствующих максимальному оздоровлению организма человека, трофических систем, биологических сообществ и окружающей среды. Создание продуктов здорового питания, в том числе продуктов направленного действия с профилактическими, биокоррегирующими и лечебными свойствами, представляется весьма актуальным.

Значительный вклад в развитие теоретических и практических аспектов производства продуктов здорового питания внесли Антипова Л.В., Бобренева И.В., Гущин В.В., Дурнев А.Д., Жаринов А.И., Ивашкин Ю.А., Ивашов В.И., Кудряшов Л.С., Липатов Н.Н. мл., Лисицын А.Б., Мглинец А.И., Митасева Л.Ф., Рогов И.А., Розанцев Э.Г., Титов Е.И., Токаев Э.С., Тутельян В.А., Устинова А.В., Хлебников В.И., Шендеров Б.А.,Уголев А.М., Эрнст Л.К., Honikel K.O., Mariott B., Kotter L., Arihara и др.

Ведущая роль в профилактике и лечении неинфекционных, алиментарно-зависимых заболеваний принадлежит метаболической терапии, основу которой составляет диетотерапия. Она рассматривается в настоящее время в качестве одного из важнейших адаптационно-защитных факторов, способствующих поддержанию полноценного здоровья, нормальному росту и развитию организма, профилактике заболеваний, сохранению работоспособности и адаптации организма к неблагоприятным факторам окружающей среды. Формирование функциональных свойств новых видов пищевых продуктов осуществляется с использованием принципа пищевой комбинаторики, который заключается в обоснованном количественном подборе компонентов сырья и добавок, обеспечивающих комплекс заданных органолептических и функциональных характеристик путём оптимизации состава готового продукта по результатам анализа сочетаний отдельных пищевых ингредиентов.

Придание продукту биокоррегирующего действия может осуществляться посредством направленной модификации животного сырья, идущего на производство конкретного продукта питания. Модификация может осуществляться как in vitro, так и in vivo.

Выпуск продуктов биокоррегирующего действия требует особых подходов к обеспечению безопасности и стабильных функционально-технологических характеристик готового продукта, в связи с чем возрастает роль прямой и обратной прослеживаемости параметров и свойств на всех этапах жизненного цикла продукта.

Цель исследований: с системных позиций обосновать научные и разработать прикладные аспекты прижизненного формирования заданных свойств мясного сырья, прогнозирования и прослеживаемости производства мясного продукта направленного биокоррегирующего действия (НБД) путем системного управления трофологической цепью от поля до потребителя.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- разработать научные основы прижизненного формирования качественных характеристик и специальных биокоррегирующих свойств готового продукта путем модифицирования мясного сырья с целью его направленной трансформации;

- систематизировать и формализовать существенные признаки продуктов здорового питания, разработать их классификацию;

- научно обосновать выбор комбинаций эссенциальных компонентов для обогащения кормовых рационов в зависимости от их усвояемости организмом сельскохозяйственных животных и птицы;

- разработать технологии продуктов на мясной основе направленного биокоррегирующего действия в соответствии с теорией единой трофической цепи;

- формализовать системные требования к обеспечению безопасности производства мясных продуктов, обладающих направленным биокоррегирующим действием;

- экспериментально исследовать процессы формирования заданных свойств мясных продуктов НБД на всех этапах трофической цепи - от выращивания животных до производства готового продукта;

- провести опытно-промышленную апробацию предложенных технологических решений прижизненного формирования свойств мясного сырья с прогнозируемыми функционально-технологическими и нутрициологическими характеристиками.

Научная новизна

  • Разработана концепция, сформулированы научные принципы, теоретически обоснована и экспериментально подтверждена методология и подходы прижизненного воздействия на убойное животное с целью формирования сырья с детерминированными функционально-технологическими характеристиками, показате-лями безопасности и нутриентной адекватности, для создания мясных продуктов направленного биокоррегирующего действия.

  • Предложена классификация продуктов здорового питания в зависимости от направленности их действия. Осуществлена систематизация качественных и количественных показателей, формирующих комплекс специальных требований к мясному сырью, составу и свойствам продуктов целевого назначения, обеспечивающих их качество и безопасность.

  • Разработан алгоритм формирования трофологической цепи как инструмента создания продукта с заданными свойствами.

  • Доказана возможность направленного модифицирования состава и свойств мясного сырья путем прижизненного обогащения его эссенциальными микронутриентами.

  • Аргументирована функциональная направленность мясного продукта по индексам атерогенности и тромбогенности.

  • Установлена зависимость между гормональным дисбалансом и вероятность образования порока PSE мяса.

  • Формализованы требования к системе управления качеством; установлены опасные факторы и выявлены основные критические контрольные точки на трофологической цепи - от откорма убойных животных до производства мясных продуктов направленного биокоррегирующего действия

Практическая ценность работы

На основании теоретического обобщения доступной информации, анализа и систематизации результатов экспериментальных исследований на бычках, свиньях, птице, кроликах сформулирована и реализована научная концепция прижизненного формирования мяса с заданными составом и функционально-технологическими свойствами. Доказана возможность модификации физико-химического, амино-, жирнокислотного, микро- и макроэлементного составов мясного сырья путем использования специальных рационов кормления сельскохозяйственных животных и птицы. Обоснованы и подтверждены практические способы и технологические решения производства продуктов функционального назначения. Рекомендовано, для снижения риска появления мяса с пороком PSE, обогащать кормовые рационы свиней и птицы растениями с повышенным содержанием селена. Предложен ассортимент мясных продуктов функционального назначения, полученных путем направленного формирования компонентного состава мяса in vivo.

Разработана система мониторинга и прослеживаемости производства продуктов здорового питания, позволяющая минимизировать риски возникновения опасных для здоровья потребителя факторов.

Оригинальность выносимых на защиту разработок и предложенных технических решений подтверждена 17 авторскими свидетельствами и патентами.

Работа выполнена по программам РАСХН, Миннауки, Минсельхоза, Моссельхоза СССР и РФ.

Разработанные продукты, способы и технологии внедрены на 26 мясоперерабатывающих предприятий России и стран СНГ.

Материалы диссертации используются при проведении научно-исследовательских работ, разработке новых технологических процессов и рецептур продуктов, сертификации систем менеджмента качества; включены в программы Учебного Центра ВНИИМП, МТИ ВНИИМП-Фонд Адальберта Рапса, АНО ДПО МТИМП по подготовке и переподготовке специалистов для мясной промышленности.

Научные положения, выносимые на защиту:

- концепция создания мясных продуктов функционального назначения, обладающих биокоррегирующими свойствами, на основе сырья с заданными свойствами, обеспечиваемыми прижизненными модификациями на этапе выращивания животных и птицы;

- классификация продуктов здорового питания;

- научное обоснование целесообразности введения в кормовые рационы природных источников селена с целью урегулирования функции щитовидной железы и снижения за счет этого вероятности появления мяса с признаками PSE;

- методология анализа опасных факторов и прослеживаемости при производстве продуктов здорового питания;

- системный подход к анализу безопасности и специфических характеристик функциональных продуктов.

Апробация работы Основные положения работы доложены и обсуждены на Международных конгрессах по науке и технологии мяса ICoMSTYLE="(Буэнос-Айрес, Аргентина, 2000; Краков, Польша, 2001; Балтимор, США, 2005; Хельсинки, Финляндия 1987 и 2004; Дублин, Ирландия 2006; Пекин, Китай 2007; Кейптаун, ЮАР 2008), Ежегодных международных конференциях-совещаниях работников мясной промышленности (Сербия и Черногория, 2003, 2005, 2007), "Перспективные направления использования вторичных сырьевых ресурсов и создание малоотходных и безотходных технологий в пищевой промышленности" (Черновцы, 1989); "Качество сырья мясной промышленности, методы оценки и пути рационального и эффективного использования" (Москва, 1990.); Ежегодных научных конференциях Отделения хранения и переработки сельскохозяйственного сырья Россельхозакадемии (Углич, 2001, 2002, 2005, 2008); Ежегодных международных конференциях 2005-2008 гг памяти В.М.Горбатова (Москва, ВНИИМП), Биотехнология. Вода и пищевые продукты (Москва, 2008).

Научно-практических семинарах: Москва (2004, 2005, 2006, 2007, 2008) Екатеринбург (2006, 2007), Красноярск (2008), Тихорецк (2008), Киев (Украина, 2006), IFFA (Франкфурт-на-Майне, Германия, 2007).

Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на совещаниях в Правительстве Москвы, Минсельхоза РФ, Россельхозакадемии, ГУП Моссельхоз, на заседаниях Ученых советов ВНИИМП.

Разработанные продукты экспонировались на выставках ВДНХ (1996), Агропродмаш (2006, 2007, 2008); Золотая осень 2007.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 72 научные работы, получено 17 патентов и авторских свидетельств и подано 3 заявки на патент. Результаты научных исследований вошли в 5 монографий, 1 концепцию, 1 методические рекомендации, в ТР «Требования к мясу и мясной продукции, их производству и обороту».

              1. Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы «Иерархия и методология исследований», 4 глав результатов исследований, выводов, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 353 стр. машинописного текста, сопровождаемых 77 таблицами и 73 рисунками. Список использованной литературы включает 203 источника, в том числе 123 - зарубежных авторов.

Введение

Определен объект исследования, обоснована актуальность диссертационной работы и дано общее представление о научной работе. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Глава I Перспективы применения пищевой комбинаторики при производстве мясных продуктов биокоррегирующего действия для минимизации случаев возникновения алиментарно-зависимых патологий здоровья населения России

В главе рассмотрены основные тенденции изменения потребительской предпочтительности в связи с изменением возрастной, социально-этической и ментальной структуры питания населения мира. Продукты нового поколения должны быть минимально подвергнуты обработке с целью сохранения состава и свойств нативных компонентов, а также содержать набор нутриентов, способствующих профилактике алиментарно-зависимых заболеваний. С этой целью пищевой продукт должен содержать биологически активные вещества, адекватные по количеству и соотношениям специфике метаболических процессов. Разработка продуктов с заданными свойствами возможна на основе методов пищевой комбинаторики. Рассмотрены роль и способы получения мясных продуктов направленного биокоррегирующего действия. Отмечено, что способ прижизненного формирования искомых свойств в готовом продукте заслуживает всестороннего изучения. С совершенной очевидностью такой способ представляется наиболее перспективным, нежели прямое введение в рецептуру продукта биологически активных ингредиентов.

Анализ состояния вопроса позволил обосновать цель и задачи экспериментальных исследований, а также сформулировать концепцию работы.

Глава II Иерархия и методология исследований

Исходя из поставленных задач, предложен общий методологический подход к разработке мясных продуктов направленного биокоррегирующего действия (рис. 1). В ходе выполнения работы изучались: состав на макро-, микро- и наноуровнях, функционально-технологические свойства, пищевая ценность, биологическая ценность компонентов и готовых продуктов, включая опыты на лабораторных животных, наличие профилактического действия.

Экспериментальные данные, представленные в диссертации, получены лично соискателем, либо при его непосредственном участии.

Таким образом, предложена схема исследований, методически адекватная поставленным задачам. На основе предложенной классификации выявлена основная группа продуктов питания, являющаяся предметом настоящего исследования. Это продукты различной направленности фармакологического и/или превентивного действия, полученные способом прижизненного модифицирования мясного сырья.

Глава III Комбинаторные факторы оптимизации кормовых рационов как средства витального повышения адекватности мясного сырья, предназначенного для производства мясных продуктов биокоррегирующего действия

В результате систематизации имеющейся научной информации разработана концепция обеспечения потребителя мясными продуктами прогнозируемого состава и функциональной направленности через формирование единой трофологической цепи

Рис.1. Схема исследований

от «поля до потребителя» (рис. 2), суть которой заключается во взаимосвязанной последовательности отдельных звеньев:

корма – выращивание – транспортирование к месту убоя – убой – переработка – производство готовой продукции – хранение и логистика – реализация – потребление

Системность подхода к обеспечению потребителя мясными продуктами прогнозируемого состава и функциональной направленности обеспечивается через взаимосвязанную последовательность отдельных звеньев единой трофологической цепи от поля до потребителя. Рассматривая получение мясного продукта с заданными свойствами на базе системного подхода, мы определяем на входе сформулированные требования к готовому продукту, а на выходе - сам готовой продукт, обладающий всеми заданными свойствами, полученный путем цепочки последовательных управляющих воздействий.

Анализ представленной на рис.2 схемы с позиции вклада ее подсистем в прижизненное формирование заданных свойств мясного сырья дает основание считать, что выращивание, несомненно, является первым, по значимости, определяющим фактором воздействия на состав и свойства готового продукта.

Рис. 2. Схема трофологической цепи от поля до потребителя

Для подсистемы «Выращивание» – это состав кормового рациона, условия содержания животного, наличие внешнего воздействия на животное вследствие генетической либо непосредственной манипуляции.

Цели подсистемы «Выращивание» заключаются в снижении стресса и падежа при транспортировке и предубойном содержании; повышении доли мышечной ткани на туше; достижении оптимального содержания и распределения жира; получении заданных функционально-технологических характеристик; направленном изменении нутриентного состава; формировании биокоррегирующих свойств мясного сырья.

Для мясных продуктов НБД, получаемых способом in vitro, первым по значению фактором станет этап переработки сырья и составления рецептуры продукта. «Инструменты» воздействия представлены на схеме в виде групп управляющих параметров. Таким образом, воздействуя на любой блок, возможно достижение определенных изменений в мясном сырье.

В дальнейшем будут рассмотрены основные пути создания мясного продукта НБД и детально обсуждены полученные результаты.

Для обоснования справедливости принятой научной концепции о возможности прижизненного формирования свойств мяса убойных животных в течение длительного времени изучали влияние отдельных компонентов кормовых рационов на общий химический состав, биологическую ценность и функционально-технологическую адекватность мясного сырья.

В течение 1985-2008 гг. проводились исследования влияния набора и количества питательных веществ в кормовом рационе на массовые соотношения костной, жировой, мышечной и соединительной тканей в тушах убойных животных.

Согласно современным данным, корма – основа формирования не только здоровья животного, его живой массы, но и функциональных характеристик мясного сырья. В сбалансированных по основным нутриентам кормах присутствие лизина в достаточном количестве обеспечивает лучший метаболизм, что приводит к накоплению мышечной массы животных, а увеличение суммы незаменимых аминокислот способствует росту эффективности использования корма (рис. 3).

Из анализа рис. 3 со всей очевидностью следует, что для увеличения привесов определяющее значение имеет содержание лизина в корме. Наивысшие привесы (135,7 % от контроля) были достигнуты в группах свиней, получавших в составе рациона кормовую добавку из отходов производства пепсина. Отличительной особенностью этой добавки стало, помимо высокого содержания лизина и суммы аминокислот метионин+цистин, также присутствие пепсина с остаточной протеолитической активностью 80 единиц на грамм добавки.

Рис. 3. Влияние аминокислотного состава кормов на прирост живой массы свиней (данные представлены в % относительно контроля (100 %), где Мкм – мясокостная мука)

Усвояемость кормов была высокой в группе животных, получавших рацион с добавлением гидролизатов кератин- и коллагенсодержащего сырья к рациону. Минимальные затраты кормов на единицу прироста живой массы (2,5 кг) подсвинков отмечены для рационов, содержавших отходы кишечного производства (высушенный шлям). Обогащение рациона серосодержащими добавками также способствовало увеличению мышечной массы животных. Затраты протеина на 1 кг прироста живой массы – важный показатель сбалансированности кормового рациона. Для рациона с добавлением коллагенсодержащего сырья на 1 кг прироста живой массы свиней затраты кормов на 9,03 % в опытной группе ниже, чем в контрольной.

Установлено увеличение убойного выхода мяса на кости от свиней, в рацион которых входила кормовая добавка на основе подвергнутой водному гидролизу каныги. Результатом такой обработки стало частичное расщепление целлюлозы с образованием крахмала и свободных сахаров. То есть, происходит обогащение корма усвояемыми сахарами и пищевыми волокнами. Пищевые волокна признаны эссенциальным балластным веществом, оказывающим стимулирующее воздействие на функции желудочно-кишечного тракта животного, приводящее к усилению перестальтики и процессов всасывания нутриентов корма стенками желудка и кишечника. Эффективность клетчатки для повышения усвояемости кормов была подтверждена в опытах на лабораторных животных.

Аналогичным образом, введение селена в рационы сельскохозяйственных животных и птицы приводит к благоприятному перераспределению массы животного в сторону увеличения доли мышечной ткани, что установлено в опытах на сельскохозяйственной птице (табл. 1). В качестве источника селена использовали селенсодержащую кормовую добавку ПК5 (контроль) и богатые селеном бобы нута Cicer arietinum L. сорта «Приво-1» (опыт).

Табл. 1. Влияние кормовых рационов на показатели мяса кур

n=10

Показатель

Мясо кур с кожей

Мясо кур без кожи

Контроль

Опыт

Контроль

Опыт

Влага, %

70,76±0,46

71,33±0,34

74,50±0,58

74,43±0,28

Жир, %

8,82±0,85

8,51±0,98

3,80±0,61

2,72±0,90

Белок, %

19,52±0,11

19,21±0,11

20,90±0,11

21,09±0,11

Зола, %

1,07±0,1

1,04±0,07

0,93±0,07

1,00±0,07

Железо, мг/кг

8,37±0,08

6,95±0,10

7,39±0,09

6,33±0,09

Селен, мкг/кг

129,5±3,5

190,0±5,6

122,0±4,2

166,0±12,7

 НасЖК

33,01

31,5

35,2

32,6

 МНЖК

39,74

38,97

38,9

39,68

 ПНЖК

27,25

29,56

25,87

27,7



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Отчет о самообследовании основной образовательной программы по специальности 260301 Технология мяса и мясных продуктов (код, наименование специальности или направления)

    Публичный отчет
    Подготовка дипломированных специалистов по основной образовательной программе (ООП) по специальности 260301 – «Технология мяса и мясных продуктов» ведется в Воронежской государственной академии с 1963 года в соответствии с приказом
  2. Т. П. Перкель физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов учебное пособие

    Учебное пособие
    П26 Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов: Учебное пособие / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.
  3. Учебно-методический комплекс для студентов специальности 260301 «Технология мяса и мясных продуктов» всех форм обучения

    Учебно-методический комплекс
    Технология функциональных мясопродуктов : учебно-методический комплекс / Сост.: И.С. Патракова, Г.В. Гуринович, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.
  4. Теория и практика разработки названий для организаций и брендов Фомина О. А., Каталевский Д. Ю. Введение

    Документ
    Цель данной креативной работы – осветить теоретические и практические аспекты разработки имени для организаций или товаров и услуг. В настоящее время, когда маркетинговые и PR-технологии активно применяются и на российском рынке,
  5. Практики

    Монография
    В монографии с позиций системного подхода рассматриваются вопросы обеспечения экономической и продовольственной безопасности Казахстана. Дана комплексная оценка уровня национальной экономической и продовольственной безопасности республики.

Другие похожие документы..