Наукове обгрунтування та розробка технології продуктів харчування, збагачених на кальцій, з використанням продуктів переробки харчової кістки: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук: 05.18.16 – технологія продуктів харчування

Abstract

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології продуктів харчу-вання, збагачених на біоорганічні сполуки остеокальцію з використанням продуктів переробки ха-рчової кістки. Запропоновано наукову концепцію та можливі напрями її реалізації. Науково об-ґрунтовано та розроблено технологію переробки харчової кістки у харчовий продукт – напівфаб-рикат кістковий харчовий, створення композиційної емульсійної системи на його основі. Вперше визначені закономірності змін гістологічної структури кісткової тканини у процесі гідротермічної обробки за умов надлишкового тиску та побудована кількісна модель залежності динаміки відно-сного об’єму відкритих пор від часу при гідротермічній обробці харчової кістки, на основі якої розв’язано задачу дифузії білкових речовин у бульйон. Запропоновано теоретичну модель процесу динаміки напруження зсуву тканини кістки, яка розпушена під час гідротермічної обробки. Вперше комплексно досліджено впив НКХ та КМБЖ на фізико-хімічні, функціонально-технологічні, структурно-механічні, мікробіологічні характеристики паштетних систем та м’ясних фаршів. Розроблено наукові основи технології паштетних печінкових мас та м’ясних січених виро-бів з використанням НКХ та композиції мінерально-білково-жирової. Визначені основні показни-ки якості та безпеки розробленої продукції. Проведено комплекс заходів щодо впровадження роз-роблених технологій на підприємствах м’ясопереробної промисловості та ресторанного господар-ства України. Доведено економічну ефективність прийнятих рішень. На основі комплексу медико-біологічних досліджень доведено засвоюваність біоорганічно-го остеокальцію організмом лабораторних тварин. Доведені радіозахисні властивості НКХ. На основі клінічних досліджень встановлено, що НКХ у комплексі з традиційною терапією можна ре-комендувати для профілактики розвитку кісткових захворювань.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технологии продуктов пита-ния, обогащенных биоорганическими соединениями остеокальция с использованием продуктов переработки пищевой кости. Предложена научная концепция и возможные направления ее реали-зации. С учетом особенностей структуры и морфологии костной ткани научно обоснованы и экс-периментально подтверждены технологические параметры, которые позволяют одновременно из-менить структуру кости, что позволяет перевести ее механическим воздействием в благоприятное для употребления и технологического взаимодействия с другими пищевыми компонентами пасто-образное состояние и одновременно преобразовать остеокальций пищевой кости в усваиваемую форму. В рамках научной концепции решена важная научная проблема разработки безотходной ресурсосберегающей технологии переработки пищевой кости убойного скота в полуфабрикат костный пищевой (ПКП) как источник биоорганических соединений кальция для использования в технологиях широкого спектра продуктов питания оздоровительного назначения. Исходя из эффективности проведения гидролиза, использования оборудования и характе-ристик конечного продукта установлено, что наиболее рациональными режимами гидротермиче-ской обработки пищевой кости являются гидромодуль 1:1 и избыточное давление 2∙105Па. При таких условиях максимальные деструктивные изменения костного сырья происходят через 6 ча-сов. Установлены также закономерности между режимами гидротермической обработки пищевой кости, уровнем накопления азотистых веществ в водной среде и степенью деструкции костной ткани. Впервые определены закономерности изменений гистологической структуры костной ткани в процессе гидротермической обработки при избыточном давлении и предложена количественная модель динамики относительного объема открытых пор от времени гидротермической обработки пищевой кости, на основе которой решена задача диффузии белковых веществ в бульон. Предло-жена теоретическая модель процесса динамики напряжения сдвига ткани кости, разрыхленной пу-тем гидротермической обработки. На основе модели получено уравнение регрессии. Получен комплекс данных относительно биологической и пищевой ценности ПКП. Научно обоснован и усовершенствован механизм образования доступного для усвоения биоорганического кальция, который связан с коллагеновыми фракциями белков. Показано, что комплексное действие высоких температур и избыточного давления позволяет выделить из кости фракции коллагена (нейтральную олерастворимую, кислоторастворимую и нерастворимую) и кальция (свободный или ионизированный, белоксвязанный, минеральный). Установлено, что от-носительно общего количества кальция в составе ПКП 80...83% составляет белоксвязанный каль-ций. Выявлена регрессионная зависимость накопления ионов Са++ от уровня рН и количества ПКП, что позволяет рассчитать количество ионов кальция, которые содержатся в пищевых системах, с целью прогнозирования изменений их технологических свойств. Разработана технология композиции минерально-белково-жировой как гелеобразующего обогащающего продукта на основе ПКП, костного жира и сыворотки крови крупного рогатого скота. Установлено, что рациональным соотношением рецептурных компонентов в составе КМБЖ является следующее: полуфабрикат костный пищевой – 70%, костный жир – 10%, сыворотка кро-ви – 20%. Определены и обоснованы наиболее рациональные режимы получения эмульсии КМБЖ. Получен комплекс новых данных относительно влияния ПКП и КМБЖ на физико-химические и функционально-технологические свойства мясных систем. Установлено повышение влагоудерживающей способности, улучшение структурно-механических, микроструктурных, теп-лофизических и микробиологических характеристик, увеличение выхода готовой продукции и улучшение степени перевариваемости белков паштетных печеночных масс и мясных рубленых изделий. Разработан широкий ассортимент продуктов питания и кулинарных изделий массового потребления с оздоровительными свойствами, обогащенных биоорганическими соединениями остеокальция, использование которых в питании потребителей позволит ликвидировать относи-тельный дефицит биоорганических соединений кальция в рационах. Доказаны радиозащитные свойства ПКП. Установлено, что остеокальций ПКП усваивается организмом лабораторных животных. Клиническими исследованиями доказано, что использова-ние изделий с ПКП в рационах питания в комплексе с традиционной терапией может способство-вать заживлению костных дефектов и сдерживать дистрофические деструктивные процессы в ко-сти. Изделия с ПКП можно рекомендовать в комплексе с традиционной терапией для профилакти-ки кальцийзависимых болезней, поскольку они имеют оздоровительное и лечебно-профилактическое действие. Проведенный экономический расчет доказал эффективность предложенных технологий производства ПКП, КМБЖ и продуктов питания с их использованием. Определено, что использо-вание ПКП в технологии паштетной продукции позволяет снизить себестоимость готовой продук-ции на 4,5%, а использование КМБЖ в технологии мясных рубленых изделий позволяет снизить отпускную цену готовой продукции на 9,4% относительно изделий, изготовленных по традицион-ной технологии. Результаты исследований внедрены в предприятиях ресторанного хозяйства и мя-соперерабатывающей отрасли Украины.

The thesis is devoted to the scientific grounds and elaboration of technology of food products, en-riched with bioorganic compounds of osteocalcium by means of using processing products of food bone products. Scientific conception and possible ways of its realization has been brought forward. The technolo-gy of processing of food bone into food products – half-finished food bone product (HFBP) has been sci-entific grounded and elaborated$ compositional emulsion system has been created on its basis. For the first time the conformities of change of histology structure of bone tissue in the process of hydrothermal treatment under the condition of redundant pressure have been defined and qualitative model of depend-ence of dynamics relatively the volume of open pores from time under hydrothermal treatment of food bone has been built on the basis of these the problem of diffusion of albumen into broth has been solved. The theoretical model of process of dynamics of tension of displacement of bone tissue, being loosened has been proposed. For the first time the influence of HFBP and MPFC (mineral-protein-fat composition) on physi-cal-chemical, functional-technological, structural-mechanical, microbiologycal characteristics of liver pate systems and force-meat has been investigated. Scientific bases of technology of liver pate masses and minced meat products using HFBP and MPFC have been worked out. The main indices of quality and safety of the worked out production have been determined. Complex of measures at the enterprises of meat processing industry and restaurants of Ukraine. The economic effectiveness of the given decisions has been proved. On the basis of medical-biological investigation, the assimilability of bioorganic osteocalcium by laboratory animals has been proved. HBFP has radioprotective qualities. On the basic of chemical inves-tigations it has been determined that HFBP together with traditional therapeutics can be recommended for the prophylaxis of bone diseases