Разработка малобелковых продуктов для детского питания на основе крахмала
Оглавление
Введение
. Крахмал как
компонент детского и диетического питания (литературный обзор)
.1 Строение и
синтез крахмала
.2 Физические
свойства крахмала
.3 Химические
свойства крахмала
1.4
Характеристика крахмала из различных видов сырья
.5 Классификация
и характеристика модифицированных крахмалов
1.6
Современное производство сахаристых веществ на основе разных видов крахмала и
их применение в детском питании
.7 Роль
крахмала в детском и диетическом питании
2. Разработка
малобелковых продуктов для детского питания на основе крахмала
2.1 Пищевая
ценность продуктов детского питания
.2
Особенности химического состава и пищевой ценности ПДП
.3 Технология
производства малобекового набухающего крахмала
.4
Классификация и ассортимент продуктов детского питания на зерновой основе
.5 Продукты
функционального назначения на основе крахмала для детского питания
.6 Требования
к детскому питанию
2.7 Условия и
сроки хранения продуктов детского питания
. Охрана
труда и окружающей среды
Выводы и
рекомендации
Список использованной
литературы
Введение
Производство крахмала известно с глубокой древности. Пшеничный крахмал
получали уже в античную эпоху на островах Средиземноморья, в Древней Греции и
Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали
брожению, после чего разминали ногами, затем массу пропускали через льняную
ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных
отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце.
Рисунок 1. Схема основных операций древнего способа производства
пшеничного крахмала
Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах
относится к XVI в. В XVII в. почти одновременно с распространением культуры
картофеля, завезенного из Америки, стали вырабатывать картофельный крахмал.
Более широкое развитие производство картофельного крахмала получило в конце
XVIII в. после изобретения ручной терки и перевода её на машинный привод [32].
В 1842 г. по предложению американского предпринимателя Т. Кингсфорда
впервые начали вырабатывать крахмал из кукурузы [31]. Технология получения
крахмала возникла в России в конце ХVIII в. на основе переработки картофеля.
Производство же крахмала из кукурузы, появилось намного позднее.
В России производство крахмала было организовано в 1909 г. во
Владикавказе в качестве сырья использовались зерна кукурузы, выращенной на
Северном Кавказе[31].
Лишь в 70-80-х годах ХХ в. структура сырья, перерабатываемого на крахмал,
существенно изменилась. В 1990 г. предприятия крахмалопаточной промышленности
переработали около 300 тыс. т кукурузы, из которой было получено около 90%
крахмалопродуктов, остальное приходилось на картофель и очень немного на
пшеницу[28]. В зависимости от зернового сырья, используемого для получения
крахмала, его подразделяют на кукурузный (гранулы многогранной формы с трещиной
посередине диаметром 0,02-0,03 мм), пшеничный (гранулы округлой удлиненной
формы диаметром 0,04 мм) и другой (ржаной, ячменный). До начала 90-х годов XX
века крахмалопаточная промышленность развивалась достаточно интенсивно,
обеспечивая потребности народного хозяйства. Отсутствие продуманной
экономической политики в период проведения реформ в России в 90-х годах в
надежде на действие стихийных законов рынка, а также мер по защите
отечественного производителя от массированных импортных поставок и отмена
государственных дотаций на основное сырье отрасли - картофель привели к
массовому сокращению производства [31].
Объемы производства крахмалопаточной продукции сократились в 2,5 раза, в
том числе объем производства патоки сократилось вдвое, крахмала более чем в 5
раз, картофельного крахмала в 10 раз.
Начиная с 1995 года, на многих предприятиях отрасли происходит смена
формы собственности с государственной на частную, которая становится
преобладающей формой для предприятий отрасли. Постепенно производство и капитал
концентрируются в крупных частных компаниях, где контрольный пакет акций может
принадлежать зарубежным инвесторам [28]. Приток частных инвестиций, в основном
иностранных, способствовал тому, что крахмалопаточная отрасль России начинает
выходить из кризиса и постепенно наращивает объемы производства крахмала.
Предприятия проводят техническое перевооружение производства, расширяют
номенклатуру выпускаемой продукции, осуществляют меры по повышению
конкурентоспособности отечественных крахмалов. На внутреннем рынке спрос на
крахмал и продукты его переработки непрерывно растет, доля российских товаров в
общем объеме потребления продукта также имеет тенденцию к росту [27].
Период с 2007 по 2011 гг. в России характеризовался устойчивым ростом
производства крахмалопаточной продукции, что связано расширением и
модернизацией производственного потенциала предприятий (табл. 1) [2].
Таблица 1
Объёмы производства крахмалопаточной продукции в 2008-2013 гг.
|
Вид продукции
|
Выпуск продукции, тыс.
т/год
|
|
2007
|
2008
|
2009
|
2010
|
2011
|
2012
|
2013
|
|
Патока крахмальная
(глюкозные сиропы всех видов)
|
425,3
|
448,0
|
446,1
|
491,5
|
563,4
|
467
|
431
|
|
Крахмал сухой, кроме
модифицированных, всего
|
123,5
|
130,9
|
139,4
|
145,9
|
160,8
|
175,0
|
174.3
|
|
Крахмал модифицированный
|
11,0
|
12,5
|
13,4
|
14,8
|
15,6
|
14,0
|
15,2
|
|
Всего крахмалопаточная
продукция (основные виды)
|
559,8
|
591,4
|
598,9
|
649,6
|
737,4
|
656
|
620,5
|
Производство крахмала и крахмалопродуктов в России увеличилось на 31,6% и
достигло 737,4 тыс. т. в основном, за счёт увеличения производства сахаристых
продуктов (патока крахмальная карамельная, мальтозная, глюкозно-фруктозные
сиропы и др.), что позволило сократить за этот период импорт сахаристых
продуктов с 13,4 до 6,5%. Рост производства сахаристых продуктов достигнут, в
основном, за счет увеличения выработки мальтозной патоки, технология
производства которой разработана в ГНУ ВНИИК, а технология ее применения в
пивоваренной промышленности освоена совместно с ГНУ ВНИИПБиВП [8].
В 2012 г. темпы роста производства крахмала сохранились, однако объемы
выпускаемых сахаристых продуктов сократились из-за снижения их потребления в
кондитерской и пивоваренной отраслях [2].
Снижение объемов производства сахаристых продуктов из крахмала,
отмеченное в 2012 г. и в I полугодии 2013 г., в значительной степени связано с
принятием Постановления Правительства РФ от 28.12.2012 г. №1460, на основании
которого были сняты субсидии по компенсации процентной ставки банковских
кредитов на закупку зерна для предприятий крахмалопаточной промышленности. Это
повысило себестоимость производства крахмалопродуктов и замедлило темпы роста
отрасли. Хотя, по условиям ВТО, субсидирование сельхозпроизводства в первую
очередь должно осуществляться через субсидирование предприятий
сельхозпереработки [35].
Цель данной работы обусловлена необходимостью обратить внимание на
значимость повышения производства как крахмала так и продуктов на его основе
для использования в производстве детского питания а также детского профилактического
питания. Особое внимание предлагается обратить на разработку малобелковых
продуктов питания для детей раннего возраста.
1. Крахмал как компонент детского и диетического питания (литературный
обзор)
.1 Строение и синтез крахмала
Термин "крахмал" произошел от немецкого kraft mehl, что
означает "крепкая мука". Этот белый мучнистый, безвкусный,
пылеобразный порошок больше всего напоминает муку, он плохо растворяется в
холодной воде, при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный хруст,
вызванный трением частиц.
Крахмал - природный полисахарид, синтезируется в листьях в ходе
фотосинтеза.
Крахмал может запасаться в самых разных органах растений: листьях, корнях
(корнеплодах), стеблях (особенно много его в видоизменениях стеблей, называемых
клубнями), плодах, семенах. В клетках растений он находится в виде плотных
образований, получивших название крахмальных зерен.
Крахмал образуется в результате фотосинтеза в зеленых листьях растений из
диоксида углерода, воды и минеральных солей под воздействием солнечной
радиации.
При образовании 1 кг чистого сухого крахмала поглощается 1,58 кг
углекислого газа и выделяется 1,12 кг кислорода.
Крахмальное зерно состоит из образовательного центра (центр наслоения),
на который происходит наслоение крахмала. Крахмальные зерна бывают простыми,
полусложными и сложными (рис. 2).
Рисунок 2. Крахмальные зерна в клубне картофеля:
- простое крахмальное зерно, 2 - сложное, 3 - полусложное
В синтезе крахмала активно участвуют ферменты фосфотрансферазы. Под их
действием происходит перенос остатков фосфорной кислоты от АТФ (биохимически
доступную энергию) на глюкозу или фруктозу с образованием промежуточных
соединений фосфатов глюкозы и аденозиндифосфата (рис. 3).
Рисунок 3. Процесс образования зерна крахмала
Синтезируемый крахмал разделяется на две группы: транзитный и резервный.
Первый из них аккумулируется на короткий период в хлоропласте в течение дня,
затем гидролизуется и транспортируется в другие части растений в виде сахаров,
где резервный крахмал накапливается в виде зерен в амилопласте (пластиде) [2].
Рисунок 4. Структура зерна крахмала
Зерна нативных крахмалов имеют кольца роста, которые представляют собой
чередующиеся слои различной плотности, кристалличности и сопротивляемости
химическим и ферментным модификациям (рис. 3). Широкие слои образуются в
результате альтернативного наполнения и отвода молекул в пластидах с
последовательным отложением больших нерастворимых и малых растворимых молекул;
при этом в плотных слоях превалируют высокомолекулярные фракции амилопектина
[28].
Степень кристалличности зерен крахмала находится в пределах от 14 до 67%
и зависит от соотношения содержания амилозы и амилопектина. К примеру, степень
кристалличности зерен рисового крахмала составляет 67%, а картофельного -
только 24%. При этом, чем меньше крахмальное зерно, тем выше степень его
кристалличности. Этим можно объяснить высокую температуру клейстеризации мелких
фракций крахмала (табл. 2) [27]. Амилоза и амилопектин формируют структурный
комплекс зерен, который состоит из кристаллической и аморфной частей (рис. 3).
Кроме того, в самих слоях амилопектиновые молекулы имеют ритмичное чередование
рядов гроздей. Зернообразующая синтаза является основным ферментом, который
действует в изоморфах при образовании и формировании криталлитов крахмала. В
этом процессе участвуют также и другие ферменты, поэтому механизм формирования
зерен с различным соотношением амилозы и амилопектина, кристаллической и
аморфной частей очень сложен (рис. 3) [28].
Таблица 2
Свойства нативных крахмалов
|
Крахмал
|
Диаметр (микроны)
|
Температура клейстеризации
|
Содержание амилозы (%)
|
|
Высокоамилозная кукуруза
|
3-24
|
63-92
|
50-90
|
|
Кукурузный
|
5-26
|
62-72
|
22-28
|
|
Восковидный
|
5-26
|
63-72
|
<1
|
|
Тапиоковый
|
5-25
|
72-73
|
17-22
|
|
Картофельный
|
15-100
|
59-68
|
23
|
|
Сорго
|
6-30
|
68-78
|
23-28
|
|
Пшеничный
|
2-35
|
58-64
|
17-27
|
|
Рисовый
|
3-8
|
68-78
|
16-17
|
Рисунок 5. Зерна крахмала под микроскопом: а - картофельного; б -
пшеничного; в - кукурузного; г - рисового
Форма и размеры зерен имеют существенное значение при определении
способов извлечения крахмала и установлении параметров разделяющих ситовых и
осаждающих центрифугальных аппаратов [2].
По внешнему виду чистый товарный крахмал представляет собой белоснежный
сыпучий порошок, состоящий из зерен различного размера. При микроскопическом
исследовании по виду зерен можно определить природу крахмала (рис. 5) [11].
Зерна картофельного крахмала могут иметь размер от 15 до 120 мкм и считаются
самыми крупными из известных видов крахмалсодержащего сырья. Им свойственна
эллиптическая форма с несимметрично расположенным глазком и явно выраженной
слоистостью. Более мелкие зерна имеют округлую форму. Крахмал, состоящий из
крупных зерен, отличается более высоким качеством.
Крахмальные зерна ржи, пшеницы и ячменя наиболее сходны между собой. Они
имеют преимущественно простые концентрические слои, сплошные или с внутренней
полостью, от которой в разные стороны расходятся звездообразные трещины. Зерна
крахмала злаков значительно меньше по размеру, от 2 до 35 мкм, и имеют слабо
выраженную слоистость. Кукурузный крахмал мучнистой части зерна состоит из
зерен округлой формы, а роговидной - многоугольной.
Товарный кукурузный крахмал составляют зерна величиной от 5 до 25 мкм, с
большим круглым глазком на поверхности. Для крахмалов ржи, пшеницы и ячменя
характерно бимодальное распределение зерен по размерам, выраженное наличием
двух фракций - крупнозернистой (крахмал А) и мелкозернистой (крахмал Б) (рис.
6).
Рисунок 6. Подкрашенные
йодом зерна крахмала под микроскопом
Такое распределение зерен оказывает влияние не только на технологические
процессы их извлечения, но и на структуру, содержание амилозы,
термодинамические и реалогические характеристики крахмала.
Пшеничный крахмал содержит фракции крупных зерен от 20 до 35 мкм и мелких
от 2 до 10 мкм. Зерна пшеничного крахмала имеют плоскую эллиптическую или
круглую форму с глазком, расположенным в центре.
Крахмалы ржаной и ячменный сходны по внешнему виду зерен с пшеничным.
Рисовый крахмал имеет многогранную форму. Крупнозернистая фракция крахмала
ячменя имеет размер зерен 11-26 мкм, а мелкозернистая - 2-10 мкм. Для рисового
и ячменного крахмалов, содержащих значительное количество белка, при их сушке в
производственных условиях характерно образование из зерен конгломератов
размерами до 500 мкм.. Зерна крахмала имеют большую поверхность. Например,
поверхность зерен картофельного крахмала составляет 11 м2/кг. Они
хорошо сорбируют красители и другие вещества.
Форма и размер зерен имеют существенное значение при определении способов
извлечения крахмала и установлении параметров разделяющих ситовых и осаждающих
центрифугальных аппаратов.
Зерна крахмала обладают следующими свойствами:
) способностью образовывать вязкие клейстеры при нагревании в воде;
) студнеобразующей и пленкообразующей способностью клейстеров;
) реакционной способностью молекул крахмала при взаимодействии с
химическими реагентами.
Клейстеризация - является важнейшим свойством крахмала, при достаточных
условиях влажности и температуры крахмальные зерна поглощают большое количество
воды, увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют кристаллическое строение,
а следовательно - анизотропность (однородность кристаллической фракции в
пространстве). Крахмальная суспензия превращается в клейстер. Процесс его
образования называется клейстеризацией.
Рисунок 7. Стадии
клейстеризации крахмальных зерен
Клейстеризацию крахмальных зерен крахмала можно разделить на 4 стадии
(рис. 7):
) Набухание - считается первой стадией и происходит при температуре
35-40°С. При набухании в крахмальном зерне образуются мельчайшие трещины. Вода,
поступающая внутрь зерен, растворяет некоторое количество полисахаридов. Часть
из них (амилоза) переходит из зерен в раствор. Данная температура называется
температурой кластеризации.
) Разбухание крахмальных зерен - имеет место при температуре 45-65°С и
они превращаются в студенистые пузырьки. Суспензия переходит в клейстер -
взвесть, состоящую из набухших крахмальных зерен и растворенных в воде
полисахаридов (амилоза). Значительно возрастает вязкость системы.
) Разбухание крахмальных пузырьков - Происходит при температуре 60-80°С
Происходит распад больших пузырьков на более мелкие. Слоистое строение
структуры крахмала исчезает. Объем зерен резко возрастает до 100%, это является
следствием разрыва связей между макромолекулами аполисахаридов, а также их
гидратации. Часть полисахаридов растворяется и остается в подсети крахмального
зерна, а часть (в основном амилоза) - диффундирует в окружающую среду. Вязкость
клейстера значительно возрастает.
) Распад крахмальных пузырьков - начинается при температуре 80-100°С,
происходит диспергирование (разрушение) крахмальногоапвещества до коллоидногоа
состояния. Процесс идет тем интенсивнее, чем выше температура и длительнее
нагрев. Считается, что вязкость клейстеров при нагревании объясняется не
набуханием зерен крахмала, а свойствами извлекаемой из них водорастворимой
фракции, образующей в растворе трехмерную сетку и удерживающую больше влаги,
чем набухшие крахмальные зерна.
Молекулы крахмала состоят из двух компонентов - амилозы и амилопектина.
Полисахариды амилозы имеют неразветвленную или слабо разветвленную цепь
глюкозных остатков (рис. 8). Разное соотношение полисахаридов в крахмале влияет
на его свойства (табл. 3). Ранее считали, что амилоза сосредоточена в центральных
частях крахмальных зерен, тогда как амилопектин составляет их оболочку. В
последние годы исследования методом меченых атомов показали, что это
распределение различно для крахмалов разных растений. Молекулы амилопектина
представляют собой многократно разветвленные цепи глюкозных остатков. В
линейных цепях амилозы несколько тысяч остатков глюкозы соединены 1,4-связями,
что позволяет им спирально свертываться и принимать более компактную форму.
Рисунок 8. Схема строения Амилозы и Амилопектина
Таблица 3
Сравнение крахмалов, содержащих большое количество амилозы и амилопектина
|
Большое содержание амилозы
|
Большое содержание
амилопектина
|
|
-гель становится гуще и
выделяет влагу со временем; -при остывании мутный; -образует прочный, густой
гель при остывании; -не стабилен при размораживании, становится плотнее и
покрывается конденсатом; -более плотный в холодном виде, чем в горячем
состоянии; -придает вкус
|
-меньше выделяет влагу со
временем; -довольно прозрачный раствор; -застывает, но не образует гель; -
меньше выделяет влагу при размораживании; -одинаковый по густоте в холодном и
горячем виде; -не образует вкуса
|
Кукурузный крахмал является примером крахмала с высоким содержанием
амилозы, а крахмал восковой кукурузы имеет самое высокое содержание
амилопектина (восковидный крахмал). Крахмалы из корней цикория и клубней
картофеля и тапиоки, считаются крахмалами, содержащими среднее количество
амилопектина, обладают свойствами между двумя этими крахмалами. Полисахаридам в
крахмальных зернах сопутствуют ортофосфорная, кремниевая и жирные кислоты.
Ортофосфорная кислота связана с обоими полисахаридами, при этом в картофельном
крахмале ее больше в амилопектине, в пшеничном в амилозе [27]. Особенно следует
обратить внимание на содержание в рационе детей ортофосфорной кислоты ,
поскольку исследования ее влияния на детский организм доказали, что избыток
этой кислоты, становится причиной кариеса и размягчения костной ткани у детей
[38].
Рисунок 9. Химическая структура молекулы амилозы
Рисунок 10. Химическая структура молекулы амилопектина
В отличие от амилозы амилопектин имеет сильно разветвленную структуру
(рис. 8). В линейных участках ее молекулярной цепи глюкозные остатки связаны
между собой α-1,4 глюкозидной связью, а в точках ветвлений - α-1,6 глюкозидной связью (рис. 10)
[12]. В амилопектине точки ветвления находятся приблизительно через 10-12
глюкозных остатков, а внешние ветвления состоят из 8-15 глюкопиранозных единиц
(рис.10). Амилоза представляет собой линейную или слабо разветвленную цепь
глюкозных остатков, соединенных α-1,4 глюкозидной связью (рис.9).
Конечный остаток глюкозы имеет у первого углеродного атома свободный
полуацетальный гидроксил с высокой реакционной способностью и окисляющийся
двухвалентной медью. Цепь молекулы амилозы может содержать от 1000 до 6000
глюкопиранозных остатков, что соответствует молекулярной массе от 300000 до
1000000. Молекула амилопектина содержит в диапазоне от 6000 до 40000 глюкозных
остатков и его молекулярная масса может достигать 106-109 г/моль. Крахмал
различных видов различается как по составу, так и по содержанию амилопектина и
амилозы. В нативном крахмале оно обычно составляет: ветвистого полимера -
75-85, а линейного - 25-15%. В природе также встречаются растения, в
крахмальных зернах которых доля амилопектина достигает 100% (крахмал
восковидной кукурузы), амилозы - до 75%.
Таблица 4
Свойства фракций полисахаридов
|
Свойство или признак
|
Амилоза
|
Амилопектин
|
|
1. Окрашивание йодного
комплекса
|
Синее
|
Фиолетовое
|
|
2. Стабильность растворов
при хранении
|
Легко ретроградирует
|
Стабильный
|
|
3. Способность связывать
йод, %
|
18...20
|
0,0... 1,3
|
|
4. Растворимость при
обработке крахмальных зерен водой с температурой более 100°С
|
Растворима
|
Не растворим
|
|
5. Отношение растворов к
высшим спиртам
|
Выпадает в осадок в виде
комплексного соединения
|
Остается в растворе
|
|
6. Отношение к целлюлозе
|
Адсорбируется
|
Не адсорбируется
|
|
7. Воздействие амилазы
|
Расщепляется полностью
|
Расщепляется примерно на
50%
|
|
8. Пленкообразующая
способность
|
Образует эластичные пленки
|
Образует хрупкие пленки
|
Свойства фракций этих полисахаридов приведены в табл. 4. Крахмал
используют как в натуральном виде (нативный крахмал), так и в виде продуктов
его различной обработки или переработки.
.2 Физические свойства крахмала
Влажность нативных крахмалов является одной из характеристик,
определяющих их сыпучесть и свойства формовочной смеси. При сушке крахмала
пользуются понятием "равновесная влажность". При которой парциальное
давление водяного пара над поверхностью зерен крахмала приближается к
парциальному давлению пара в воздухе, пропорциональному относительной влажности
воздуха. Поскольку крахмал является капиллярно-пористым телом, то масса общей
влаги в нем складывается из поверхностной, капиллярной и химически связанной.
Равновесная влажность крахмала зависит не только от условий внешней
среды, но и от типа кристаллической структуры зерен (рис. 11). Так, при
температуре 17-20°С и повышенной относительной влажности воздуха влажность
кукурузного крахмала составляет 14% (тип кристаллической структуры А), а
картофельного-соответственно 21% (тип кристаллической структуры Б). Это
обусловлено тем, что элементарная ячейка кристаллической структуры А содержит
8, а структуры В - 36-40 молекул воды, половина которых соединена с
биополимером водородными связями, а оставшиеся молекулы связаны одна с другой
[6].
Рисунок 11. Трехмерная структура кристаллитов крахмала типа А и Б
Крахмал, высушенный при 100 - 110°С, обладает высокими гигроскопичными
свойствами. При относительной влажности окружающего воздуха 75% и температуре
17-20°С зерна картофельного крахмала поглощают из воздуха 10,33% воды, а при
относительной влажности воздуха 100% - 20,92% воды[6].
Крахмал, высушенный при 100-110°С, обладает высокими гигроскопичными
свойствами. При относительной влажности окружающего воздуха 75% и температуре
17-20°С зерна картофельного крахмала поглощают из воздуха 10,33% воды, а при
относительной влажности воздуха 100% - 20,92% воды. Товарный сухой картофельный
крахмал выпускают влажностью 20%, а кукурузный и пшеничный - 13%
Плотность воздушно-сухого картофельного крахмала колеблется в пределах
1500-1503, кукурузного 1520-1530 кг/м3, а для абсолютно сухого картофельного
крахмала ее принимают в диапазоне 1630-1650 и кукурузного; 1590-1610 кг/ м3
[9].
Крахмальные зерна нерастворимы в холодной воде, спирте, эфире,
сероуглероде, хлороформе, бензоле, но растворяются в щелочах и растворах солей
Zn, Mg и некоторых других. Наиболее важным свойством крахмала является
способность его зерен при повышении температуры набухать в воде с образованием
вязкого коллоидного раствора клейстера, что характеризует его как гидрофильный
высокополимер. Крупные зерна всех видов крахмала набухают быстрее и
клейстеризуются легче, чем мелкие.
В табл. 5 приведены данные начальных температур набухания и
клейстеризации кукурузного, пшеничного и ржаного крахмалов.
Таблица 5
Данные о набухании и клейстеризации различных видов крахмала
|
Вид крахмала
|
Начальная температура
набухания зерен, °С
|
Интервал температур
клейстеризации зерен, °С
|
|
Кукурузный
|
63...72
|
63...92
|
|
Пшеничный
|
52...55
|
52...83
|
|
Ржаной
|
50...55
|
50...88
|
Картофельный крахмал клейстеризуется в интервале температур 55-65°С.
Ржаной крахмал имеет наименьшее значение начальной температуры набухания зерен
крахмала 50°С, поэтому предельная температура среды технологической операции не
должна превышать 48°С. При температуре 120°С и выше происходит растворение
амилопектина и некоторая деструкция молекул крахмала.
Набухание крахмальных зерен можно вызвать не только нагреванием
суспензии, но и действием на нее растворов щелочей и солей некоторых металлов
при комнатной температуре. Крахмальные зерна, подвергавшиеся обработке
кислотами, не способны к набуханию. При последующей обработке горячей водой
такие зерна распадаются и крахмал переходит в раствор. В процессе растворения
макромолекулы крахмала распадаются на фрагменты меньшего размера, уже не
способные образовывать структурные решетки, характерные для набухших
крахмальных зерен [9].
При длительном стоянии крахмальные растворы подвергаются ретроградации -
постепенному разрушению с выделением нерастворимого осадка, например амилозы. В
процессе ретроградации постепенно происходит агрегатирование части крахмала,
сопровождающееся образованием нерастворимого микрокристаллического осадка.
Агрегация крахмала делает его недоступным для воздействия ферментов, даже если
агрегаты остаются растворенными (неосажденными).
Замораживание водных растворов крахмала способствует ускорению процесса
ретроградации. Подобным методом можно вызвать ретроградацию даже стабильных
крахмальных зерен. Вместе с тем процесс ретроградации может быть задержан
удалением части влаги или с помощью реагентов, вызывающих набухание крахмальных
зерен. Удельное вращение клейстеризованного картофельного крахмала равно
+204,3°, кукурузного +201,5°.
.3 Химические свойства крахмала
Крахмал по химическому составу и строению относится к нередуцирующим
углеводам. Химическая формула крахмала - (С6Н10О5)n - свидетельствует о том,
что его основой является глюкозный остаток С6Н10О5.
Основной химической реакцией является гидролиз крахмала. Он протекает при
каталитическом действии кислот до конечного продукта - глюкозы
(C6Hl0O5)n + n Н2О = n С6Н12О6.
Схема постепенного гидролиза крахмала в присутствии кислот, являющихся
катализаторами, или при его ферментативном гидролизе имеет вид
(СH10О5)n ------ (С6H10O5)х -------- C12H22O11 ------ C6H12O6 .
крахмал ряд декстринов мальтоза глюкоза
Быстрое нагревание обычного крахмала вызывает расщепление его молекулы до
декстринов, которые имеют меньшую молекулярную массу, но тот же химический
состав. В зависимости от размера молекул их называют амилодекстринами,
эритродекстринами или ахродекстринами [13].
Добавление в крахмальный клейстер даже незначительного количества
раствора йода приводит к интенсивному синему окрашиванию, исчезающему при
нагревании и вновь появляющемуся при охлаждении. По изменению окраски йодного
раствора судят о глубине осахаривания крахмала при производстве крахмальной
патоки. Йодная реакция настолько чувствительна, что появляется в растворе
крахмала в разведении 1:500 000. Реакция воздействия йода протекает в две
стадии. Первая стадия характеризуется комплексообразованием, что обусловлено началом
воздействия йода на полисахариды. На второй стадии происходит процесс адсорбции
йода. Эта стадия непродолжительна.
По мере уменьшения молекулярной массы, получаемые декстрины изменяют цвет
окрашивания с йодом в следующей последовательности: сине-фиолетовое,
красно-фиолетовое, красно-оранжевое, оранжевое и желтое.
.4 Характеристика крахмала из различных видов сырья
Картофельный крахмал
Сыпучий порошок белого или слегка желтого цвета. Хорошо усваивается
организмом. Картофель содержит много калия, который помогает выводить лишнюю
воду из организма, что особенно важно, например, для больных с заболеваниями
почек. При растворении крахмала в воде образуется вязкий прозрачный клейстер.
Картофельный крахмал используют при выработке фруктово-ягодных киселей для
загущения супов, соусов, подливок, в производстве некоторых видов колбасных
изделий, сосисок и сарделек, для стабилизации кондитерских кремов, изготовления
клеящих веществ, выработки искусственного саго. Кроме этого картофельный
крахмал широко применяется в текстильной, бумажной, полиграфической и ряде
других отраслей промышленности.
Известно также, что картофельный крахмал снижает содержание холестерина в
печени и сыворотке крови, то есть обладает антисклеротическимии свойствами.
Кукурузный крахмал
Он образует молочно-белый непрозрачный клейстер, имеет невысокую
вязкость, с запахом и привкусом характерным для зерна кукурузы. Применяют в
производстве соусов, начинок для пирогов, пудингов. Его используют, как добавку
при выпечке булочных и кондитерских изделий в тех случаях, когда необходимо
ослабить действие клейковины и придать большую мягкость и нежность продукту с
одновременным уменьшением добавки сахара и жира (бисквитный полуфабрикат,
вафельные стаканчики для мороженого, печенье, пекарские смеси и т.п.).
Пересушенный кукурузный крахмал с пониженной влажностью используют в
кондитерской промышленности при отливке мягких конфет и корпусов шоколадных
конфет. Кукурузный крахмал применяют в консервном производстве. Этот крахмал
используют в технических целях в бумажном производстве, в текстильной и
медицинской промышленности.
Сорговый крахмал
По своим свойствам близок к кукурузному. В нем в общем сходное
соотношение амилозы и амилопектина, поэтому сферы использования этих крахмалов
также совпадают.
Пшеничный крахмал
Он обладает невысокой вязкостью, его клейстер более прозрачный по
сравнению с кукурузным. Студни пшеничного крахмала отличаются значительной
мягкостью, эластичностью. Основное применение крахмал находит хлебопекарной и
кондитерской промышленности.
В процессе приготовления хлеба крахмал выполняет следующие функции:
является источником сбраживаемых углеводов в тесте, подвергаясь гидролизу
под действием амилолитических ферментов поглощает воду при замесе, участвует в
формировании теста;
клейстеризуется при выпечке, поглощая воду и участвуя в формировании
мякиша хлеба (связывает до 80% влаги, находящейся в тесте);
является ответственным за черствение хлеба при его хранении (при хранении
хлеба крахмальный клейстер подвергается старению-синерезису, что является
основной причиной черствения хлеба).
Амилопектиновый крахмал
Его получают из восковидной кукурузы. Клейстер из такого крахмала
обладает хорошей вязкостью и влагоудерживающей способностью. С раствором йода
амилопектиновый крахмал дает характерное красно-коричневое окрашивание.
Используют для стабилизации салатных приправ, соусов, кремов. За рубежом
амилопектиновый крахмал применяют для производства различных клеящих веществ.
Крахмал высокоамилозной кукурузы
Его получают из высокоамилозных сортов кукурузы. Он отличается высоким
содержанием линейной фракции - амилозы. Высокоамилозному крахмалу присущи
следующие свойства:
повышенная растворимость в воде;
низкая вязкость клейстеров, склонность полисахаридов к ретроградации и
быстрому студнеобразованию;
более ограниченное по сравнению с обычными крахмалами набухание зерен.
Для высокоамилозных крахмалов отмечены явно пониженные значения степени
кристалличности и повышенные на 15-17°С значения максимальной температуры
плавления зерен. Предполагается, что это обусловлено образованием
амилозо-липидных комплексов. От содержания амилозо-липидных комплексов во
многом определяются функциональные свойства высокоамилозных крахмалов.
Клейстеры этого крахмала или его модификаций при высушивании образуют тонкие,
эластичные, прозрачные, жиростойкие прочные пленки и покрытия, обладающие
различной растворимостью в воде [13].
Амилозный крахмал используют для приготовления съедобной пленки и
покрытий, а также в кондитерской промышленности в качестве основы для
приготовления желейных изделий.
Рисовый крахмал
Рис дает самые большие урожаи среди всех зерновых культур. Он образует
непрозрачные клейстеры низкой вязкости, обладающие высокой стабильностью при
хранении. Рисовый крахмал содержит значительное количество белка, при их сушке
в производственных условиях характерно образование из зерен конгломератов
размерами до 500 мкм. Рисовый крахмал используют в качестве стабилизатора белых
соусов, придающего им стойкость к замораживанию и оттаиванию, а также для
приготовления пудингов. Коэффициент усвояемости риса самый высокий и достигает
до 95,9%.
Гороховый крахмал
Его вырабатывают из гороха, который известен высоким содержанием белковых
веществ, что в два-три раза превышает их содержание в зернах злаковых культур.
Поэтому горох рассматривают и как источник растительного белка.
Гороховому крахмалу присущи те же свойства, что и высокоамилозному. Он
интересен с точки зрения его непосредственного использования и дальнейших
модификаций, так как от других видов крахмала отличается повышенным содержанием
амилозы - 35-75%. Например, канадскими учеными разработана упаковка на 90%
состоящая из горохового крахмала с добавкой 1% лизозима, которая показала не
только большую прочность и устойчивость к температурным изменениям, но и
высокие антибактериальные свойства. Предполагается, что использование
горохового крахмала в производстве пищевой и органической упаковки, позволит
сократить расходы и защитит продукт от воздействия бактерий.
Тапиоковый (маниоковый) крахмал
Вырабатывается из клубней маниоки. Его клейстер более вязкий, чем у
зерновых крахмалов (кукурузный, пшеничный), что объясняется высоким содержанием
в тапиоковом крахмале амилопектина (до 80%). Тапиоковый крахмал используют в
пищевой промышленности в качестве загустителя в готовых супах, соусах и
подливах, а также как связующее вещество при производстве мяса. По своим
показателям он очень близок к картофельному крахмалу. Однако по отдельным из
них он превосходит картофельный крахмал за счет меньшей влажности - на 6-7%.
Тапиоковый крахмал имеет невысокую зольность и поэтому считается чистым. В
зависимости от используемой концентрации тапиоковый крахмал может образовывать
как гель, так и пасту. Он адекватно заменяет кукурузный крахмал во всех
возможных областях применения. При его производстве не используется генетически
измененное сырье [15].
.5 Классификация и характеристика модифицированных крахмалов
Путем физической, химической, биохимической или комбинированной обработки
получают модифицированное крахмалы и декстрин. Варьируя условиями обработки,
можно придать модифицированным крахмалам различные свойства, что делает их
пригодными для самых разнообразных целей (рис. 12).
Рисунок 12. Классификация модифицированных крахмалов
В ВНИИ крахмала и крахмалопродуктов выпускают следующие виды
модифицированного крахмала рассмотри особенности этих крахмалов:
Окисленные - эти крахмалы относят к группе модифицированных расщепленных
крахмалов. Такие крахмалопродукты отличаются от обычных крахмалов появлением в
элементарных звеньях новых функциональных групп - карбоксильных и карбонильных
и пониженной молекулярной массой полисахаридов. Снижение молекулярной массы
придает окисленным крахмалам способность образовывать клейстеры низкой
вязкости, особенно при высокой температуре, поэтому эти крахмалопродукты
называют "жидкокипящими". Окисление крахмалов происходит при
температуре ниже точки клейстеризации крахмала, поэтому после обработки зерна
крахмала могут быть легко отделены от жидкой фазы, содержащей неорганические
вещества [8].
Гидролизованные - Для обеспечения молекул внутрь крахмального зерна,
крахмал гидролизуют. Гидролиз обеспечивает прозрачность клейстеров крахмалов,
благодаря чему не ухудшается качество окраски.
Набухающие - такие крахмалы имеют способность набухать и даже
растворяться в холодной воде. Крахмалы, растворимые в холодной воде
(инстант-крахмалы), получают нагреванием крахмальной суспензии в условиях,
которые обеспечивают быструю клейстеризацию и последующее высушивание
клейстера, поэтому такие крахмалы называют также преклейстерными. Такие условия
можно получить в вальцовой сушилке или методом экструзии(выдавливанием).
Влаготермическая обработка вызывает частичное или полное разрушение структуры
зерен крахмала, что обеспечивает существенно большую водопоглощающую
способность продуктов по сравнению с исходным крахмалом [30]. Одновременно при
повышенной температуре в определенной степени происходит гидролитическое
расщепление глюкозидных связей, приводящее к появлению карбонильных групп.
Экструзия - это технологический процесс, основанный на кратковременном
воздействии высоких температур и давления, без использования каких - либо
химических реагентов, на нативный крахмал. Такой температурный режим
обеспечивает полную стерилизацию продукции, позволяет сохранить в пищевых
продуктах максимум полезных свойств. При экструзионной обработке исходного
сырья в получаемых изделиях практически полностью сохраняются все витамины,
белки растительного происхождения не изменяют своего строения [8]. Крахмал
набухающий экструзионный имеет высокую жиросвязывающую и водосвязывающую
способность. Благодаря способности к гелеобразованию, стабильности эмульсии, удержанию
жира и влаги его используют в пищевой промышленности, чтобы придать продуктам
необходимую текстуру по виду, состоянию, консистенции, влажности, увеличению
устойчивости и срока хранения [2]
Эфиры крахмалов - подгруппа эфиров крахмалов включает модифицированнные
крахмалы в которых к мономерам полисахаридных цепей эфирно присоединины остатки
химических веществ - ацетатные фосфатные, оксиэтильные оксипропильные группы и
т.д. Сюда же относятся сшитые крахмалы в которых между полисахаридными цепями
введен сшивающий радикал дикрахмалфосфаты, адиапаты сшитые эпихлоргидрином.
Глюкозные остатки содержат реакционные группы: концевые редуцирующие и
спиртовые у второго третьего и шестого атомов. Способность этих групп вступать
в химические реакции с различными органическими и неорганическими соединениями
используют для производства многих видов простых и сложных эфиров крахмала.
Введение в молекулы полисахаридов крахмала даже незначительного количества
существенно изменяет свойства клейстеров [2].
Фосфатные крахмалы - В промышленности получают два вида эфиров крахмала и
фосфорной кислоты: монокрахмалофосфаты одна гидроксильная группа глюкозного
остатка этерифицирована одной кислотной группой кислоты; дикрахмалофосфаты два
глюкозных остатка разных цепей участвуют в образовании эфирной связи с
остатками фосфорной кислоты. Для производства фосфатного кукурузного крахмала
(монокрахмалофосфата) сырой крахмал после удаления избыточной влаги смешивают с
требуемым количеством (27 кг на 1 т крахмала) раствора одно- или двузамещенного
фосфата натрия и карбамида (мочевины), полученную смесь сушат в пневматической
сушилке, просеивают и используют как фосфатный крахмал марки А. Фосфатный
крахмал марки Б получают путем термической обработки при перемешивании
фосфатного крахмала марки А при 130°С в течение 60 мин или при 160-170°С в
течение 30 мин, после чего продукт охлаждают и просеивают. Обычно фосфаты
крахмала содержат 1,5% фосфора и дают водные растворы очень высокой вязкости.
Продукт, содержащий 6-12% фосфора, дает растворы с низкой вязкостью и может
использоваться в моющих средствах как стабилизатор [32].
Дикрахмалофосфаты приготовляют по такой же схеме, используя хлороксид
фосфора или триметафосфат натрия. В последнем случае к суспензии крахмала при
температуре 50°С прибавляют триметафосфат натрия и перемешивают в течение 1 ч
(рН = 10;11); затем крахмал отфильтровывают и подвергают тепловой обработке.
Дикрахмалофосфаты отличаются замедленным набуханием, их дисперсии более
устойчивы к нагреванию, перемешиванию и воздействию кислоты. Фосфатные крахмалы
образуют клейстеры, отличающиеся повышенной прозрачностью, стабильные при
замораживании. Поэтому их используют при производстве продуктов, сохраняемых в
замороженном виде. Максимальная степень замещения в фосфатных крахмалах, применяемых
в качестве пищевых добавок, составляет 0,002. Дикрахмалофосфаты используют в
качестве загустителей и стабилизаторов консервируемых продуктов, подвергающихся
стерилизации[30].
Ацетилированные крахмалы (ацетаты крахмала) - Ацетилирование крахмала
снижает вязкость его клейстеров, но повышает их стабильность и пленкообразующую
способность. Такие крахмалы применяют как структурообразователи, загустители,
пленкообразователи в пищевой, текстильной и бумажной промышленности. Выработка
их осуществляется малыми партиями. Ацетилирование крахмала может быть проведено
нагреванием смеси ледяной уксусной кислоты (25-100 частей) с крахмалом (100
частей) и выдерживанием ее при 100°С в течение 5-13ч. Избыток кислоты отделяют,
промывая продукт холодной водой с последующим высушиванием. Ацетилирование
нативных крахмалов до степени замещения, не превышающей 0,09 - сопровождается
снижением температуры гелеобразования, повышением устойчивости клейстеров,
имеющих повышенную прозрачность и стойкость к ретроградации и циклам замораживания;
оттаивания. Ацетат крахмала имеет зернистую форму, не растворим в холодной
воде, но хорошо растворяется при температуре 95-100°С.[32]
Эфиры крахмала и ненасыщенных кислот - обладают повышенной реакционной
способностью обладают сложные эфиры крахмала, содержащие двойные связи в
ацильной группе (акрилаты, малеинаты и др.). Для получения акрилатов крахмала
применен метод этерификации 1-акрилоили-мидазолом при комнатной температуре в
водной или безводной среде. Крахмал суспендируют в воде и подвергают
воздействию N-акрилоилимидазола (6% от массы крахмала, 2 ч). Освобождающийся
имидазол регенерируют. Продукт содержит не более 1,6% ацильных остатков.
Акрилат крахмала используется для приготовления селективных сорбентов,
применяющихся при разделении жидких смесей, не растворимых в воде. Кротонат,
метакрилат, акрилат и малеинат крахмала и декстринов синтезируют путем
взаимодействия соответствующих гликанов с ангидридами указанных кислот при
100-105°С в присутствии 0,5-0,15% влаги. Степень замещения образующихся эфиров
не превышает 0,2-0,04. Полимерные продукты используются в качестве адгезивов и
реагентов типа загустителей. Производят также моноэфир крахмала с
октенилянтарной кислотой [30].
При получении эфира крахмала и натриевой соли октенилянтарной кислоты
процесс проводят в две стадии. Первоначально в молекулу янтарной кислоты вводят
углеводородный радикал с образованием соответствующего производного, которое
затем взаимодействует с крахмалом с получением моноэфира [30].
Карбоксиметилкрахмал - карбоксиметилирование придает крахмалу особые
свойства; при степени замещения 0,1 и выше карбоксиметилкрахмал в холодной воде
образует устойчивые вязкие клейстеры. Такие крахмалы являются загустителями,
стабилизаторами, структурообразователями разных пищевых и непищевых систем.
Этот вид эфира крахмала хорошо загущает и стабилизирует водные пищевые системы,
включающие белки, жиры и углеводы (мороженое, низкожировые маргарины, масло,
кремы, майонезы). Он образует пленки, растворимые в холодной воде, его
используют для шлихтования синтетических волокон, загущения печатных красок,
для приготовления обойного клея.
Катионный крахмал - является одним из самых сложных производных
полисахаридов. Его получают в результате реакции полисахаридов крахмала с
химическими соединениями, включающие аминные иминные амойнные сульфониевые
группы имеющие положительные заряды. Наиболее применяем катионный крахмал в
бумажной промышленности; при проклейке мокрой бумажной массы для лучшего
удержания в ней мелких целлюлозных волокон и наполнителей, а также снижения
потерь их с подсеточной водой. Такие крахмалы применяют также для флокуляции
тонкодисперсных взвешенных частиц при очистке бытовых и промышленных сточных
вод.
При производстве детского питания нужно учитывать воздействие
модицицированных крахмалов на детский организм. Далее приводится табл.6
разрешенных к применению в производстве питания модифицированных крахмалов а
также оценка риска для использования их в детском питании согласно СанПиН
2.3.2.1078-01 [34].
Таблица 6
Модифицированные крахмалы, разрешенные к применению при производстве
пищевых продуктов в РФ на 2014 год
.6 Современное производство сахаристых веществ на основе разных видов
крахмала и их применение в детском питании
В мире производится свыше 70 млн. т крахмала, более половины которого
используется для производства сахаристых продуктов. Мировое производство
сахаристых продуктов показано на (рис. 13) [23].
Рисунок 13. Мировое производство сахаристых продуктов из крахмала 37,2
млн.т.
Анализ зарубежного опыта показывает, что для восполнения дефицита сахара
ряд стран (США, Япония, Финляндия и др.) пошли по пути организации производства
сахаристых продуктов из крахмалсодержащего сырья. Так, США более половины
потребности страны в сахаре удовлетворяют за счет производства из зерна
кукурузы и пшеницы глюкозно-фруктозных сиропов (ГФС), глюкозного сиропа
(патоки) и глюкозы.
Рисунок 14. Биотехнология глюкозы
Финляндия в качестве сырья использует ячмень и пшеницу. Япония,
импортируя зерно, ежегодно производит из крахмала до 1 млн. т ГФС и стимулирует
при этом сахарное производство. Исследования российских учёных доказывают
эффективность применения биоконверсии крахмала (рис. 14) для получения
сахаристых продуктов высшего качества, продукты производятся с заданным
углеводным составом. Выработка такой продукции предоставляет значительные
возможности для создания передовых видов пищевых изделий, в том числе
диетического назначения [8].
Вызвано это тем потребление подсластителей с каждым годом растет, хотя их
влияние на организм человека недостаточно изучено, а мировой опыт оценивает их
использование неоднозначно.
Глюкоза - она является ключевым продуктом обмена веществ, обеспечивающий
живые клетки энергией (в процессах брожения, дыхания, гликолиза), глюкоза
продукт биосинтеза многих веществ. У человека и животных постоянный уровень в
сахара в крови поддерживается путем синтеза и распада гликогена. Глюкоза
применяется не только в качестве заменителя сахара, но и как улучшитель вкуса и
товарного вида пищевых продуктов. В кондитерской промышленности глюкозу
употребляют для изготовления пралине, вафель, десертных сортов шоколада,
тортов, мягких конфет, диетических и других изделий [9].
Так как глюкоза не маскирует аромата и вкуса, она широко используется при
производстве замороженных фруктов, фруктовых консервов, мороженого,
безалкогольных и алкогольных напитков. Применение глюкозы в хлебопечении
улучшает условия брожения, способствует образованию красивой золотисто -
коричневой корочки, хорошего вкуса и равномерной пористости [24].
Самый современный способ производства глюкозы - ферментативный гидролиз
крахмалсодержащего сырья и крахмала. В результате на выходе можно получить
гранулированную глюкозу, пищевую порошкообразную, кусковую а также медицинскую
глюкозу. Глюкозу получают также одновременно с фруктозой путем гидролиза
сахарозы [25].
Пищевая глюкоза, полученная путем гидролиза крахмала с применением серной
кислоты, обладает сладким вкусом с едва заметным привкусом горечи, при
гидролизе с применением соляной кислоты глюкоза приобретает слегка солоноватый
вкус. Такая глюкоза при хранении в сыром месте может заплесневеть, а в сухом -
высохнуть до содержания влаги 9-10%. Пищевую глюкозу улучшенного качества можно
получить, применяя при гидролизе щавелевую кислоту.
Для организации импорт замещения медицинской и пищевой глюкозы в ГНУ ВНИИ
крахмалопродуктов разработана соответствующая мировому уровню технология
медицинской и пищевой кристаллической глюкозы в гидратной и ангидридной формах,
которая может явиться основой при проектировании и строительстве нового
отечественного производства кристаллической глюкозы. Применение биоконверсии
крахмала с использованием современных ферментных препаратов обеспечивает
получение сахаристых продуктов высокого качества с заданным углеводным
составом. Выработка такой продукции предоставляет значительные возможности для
создания новых видов пищевых изделий, в том числе диетического назначения [9].
Увеличение мощностей по производству сахаристых продуктов из крахмала
может быть достигнуто за счет развития производства мальтодекстринов и
глюкозно-фруктозных сиропов.
Следует отметить, что по качественным показателям крахмалы и сахаристые
продукты из крахмала российского производства не уступают лучшим европейским
образцам и являются конкурентоспособными.
Рост производства крахмалопаточной продукции сопровождался концентрацией
производства на крупных предприятиях. Так, в 2011 г. свыше 90% крахмальной
патоки выработано на шести предприятиях, более 80% сухого крахмала - на пяти
предприятиях.
В разработанной в ГНУ ВНИИК стратегии развития крахмалопаточной отрасли,
основанной на анализе роста производства и потребления крахмала и
крахмалопродуктов в нашей стране и мировых тенденций в этой области,
прогнозируется до 2020 года рост выпуска сахаристых крахмалопродуктов до 1140
тыс. т (увеличение в 1,5) раза, в том числе патоки крахмальной - до 640 тыс. т,
глюкозно-фруктозных сиропов - до 500 тыс. т, что позволит в значительной мере
увеличить ресурсы отечественных сахаристых продуктов на российском рынке и,
соответственно, снизить их импорт [7].
Глюкозно-фруктозные сиропы производятся на основе натурального природного
зернового сырья (кукуруза или пшеница), из которого выделяется крахмальная
фракция, проходящая затем стадию ферментного или кислотного осахаривания.
Ферментное осахаривание крахмала - это воспроизведение в промышленных масштабах
естественного природного процесса, происходящего при прорастании зерна, в ходе
которого питательные вещества, запасенные в виде крахмала, превращаются в
простые углеводы (моносахариды), обладающие высокой усваиваемостью и
питательной ценностью. Они отличаются от обычного сахара, который представляет
собой, практически, чистую сахарозу, где глюкоза и фруктоза связаны между собой
в одну молекулу, которая, после поступления в организм человека под действием
желудочных ферментов, распадается на эти два моносахарида в соотношении 50:50.
При производстве ГФС достигается такое соотношение моносахаридов, что оно
практически идентично составу пчелиного меда (58-56% глюкозы и 42-44%
фруктозы). По уровню сладости и вкусовому профилю ГФС сравнимы с сахаром, а с
точки зрения биологической ценности превосходят его, обладая более оптимальным
углеводным составом, повышенной усваиваемостью и в полной мере отвечая
современным требования концепции здорового питания.
Применяется ГФС взамен сахара при выработке высококачественных хлебобулочных
изделий, безалкогольных напитков, соков, и многих других продуктов. Большое
количество глюкозно-фруктозных сиропов используется для выработки фруктовых
напитков и сахарных сиропов. В производстве консервов и джемов использование
глюкозно-фруктозных сиропов позволяет усилить аромат фруктов и повысить
бактериальную стабильность. Добавление 50% высокомальтозной патоки и 50%
глюкозно-фруктозного сиропа вместо сахарозы устраняет образование кристаллов
сахарозы при хранении готовых продуктов. В консервированных овощах и фруктах
замена сахара глюкозно-фруктозным сиропом способствует сохранению натуральной
цвета продукта. В отличие от сахарозы фруктозный сироп не подвергается действию
инвертазы (ферменту ТК) и его состав остается постоянным во время обработки и
хранении джемов, желе или детских консервов. При приготовлении маринадов,
компотов и других консервированных продуктов высокое осмотическое давление
глюкозно-фруктозных сиропов способствует более быстрому проникновению сахаров в
ткань консервируемых продуктов.
В молочной промышленности глюкозно-фруктозные сиропы используют для
производства молочных и кисломолочных продуктов, молочных десертов, мороженого,
питьевых йогуртов и йогуртов с фруктовым наполнителем. В кондитерском
производстве глюкозно-фруктозный сироп по функциональным свойствам сравнивают с
инертным сахаром. Замена 100% сахарозы глюкозно-фруктозным сиропом не изменяет
сладость, аромат и структуру продукта. Наличие большого количества
моносахаридов в сиропе и особенно гигроскопичной фруктозы обеспечивает отличную
смачивающую способность. Глюкозно-фруктозным сиропом заменяют до 50% сахарозы в
тортах, до 20% - при выработке белой глазури, до 75% - в глазури для зефира, и
полностью сахарозу в жилейных начинках. ГФС является хорошим подслащивающим
веществом в мороженом, хлебобулочных изделиях. При нагревании сиропы темнеют,
что способствует образованию золотисто-коричневой корки. При изготовлении
варенья, кремов глюкозно-фруктозные сиропы могут полностью или частично
заменить сахарозу.
В России впервые было освоено производство и выпущены опытные партии ГФС
на опытном заводе ВНИИК, а промышленное производство глюкозно-фруктозных
сиропов создано в ОАО "Глюкозно-паточный комбинат "Ефремовский".
В 2012 г. пущен в эксплуатацию цех по производству глюкозно-фруктозных сиропов
в ОАО "Ибредькрахмалпатока" [36].
Мальтозный сироп - представляет собой сладкий густой сироп
светло-коричневого цвета, вырабатывается путем осахаривания крахмала кукурузной
муки ферментами ячменного солода без применения кислот и химических
катализаторов [2].
Благодаря низкому содержанию глюкозы, он малогигроскопичен, мальтозный
сироп не кристаллизуется в процессе хранения, что важно для кондитерской
промышленности, так как требует меньшего количества добавляемого сахара. Один
килограмм мальтозный сиропа по сладости замещает примерно 0,7 кг сахара. Темная
мальтозная патока (содержащая мелассу) используется для изготовления сорта
хлеба "Бородинский" и других заварных сортов хлеба, мучнистых
кондитерских изделий. Основным рынком сбыта темной мальтозной патоки является
г. Москва и Московская область [36]. Клиникой лечебного питания НИИ питания на
основании специальных исследований дана высокая оценка пищевым достоинствам
мальтозной патоки, это определяет пути использования этой продукции в качестве
столового сиропа, диетического продукта для больных в лечебных заведениях,
домах отдыха, санаториях, детских садах, яслях, школах [37].
В последние годы в России было отмечено значительное увеличение объема
потребления мальтодекстринов. Мальтодекстрины представляют собой
многокомпонентную смесь D-Глюкозы (декстрозы), мальтозы, мальтотриозы и
полисахаридов. Мальтодекстрины - это ферментативно расщепленные крахмалы,
которые легко усваиваются и не вызывают желудочные осложнения, как, например,
при потреблении такого же количества глюкозы. По внешнему виду мальтодекстрины
- это порошок белого цвета с нейтральным или чуть сладковатым вкусом. Получают
мальтодекстрины путем частичного гидролиза крахмала кислотами либо
гидролитическими ферментами с последующей очисткой, концентрацией и сушкой. При
полном расщеплении мальтодекстрина образуется глюкоза. Степень гидролиза
крахмала определяет углеводный состав, который обеспечивает разнообразие
функциональных свойств мальтодекстринов, и характеризуется показателем DE -
"декстрозный эквивалент" [8].
Декстрозный эквивалент - относительная величина, определяющая
восстанавливающую способность мальтодекстрина/глюкозного сиропа, выраженная в
граммах D-Глюкозы (декстрозы) на 100 г сухого вещества. В пищевой промышленности
мальтодекстрин широко используют для улучшения консистенции, для сохранения и
переноса свойств вкусовых и ароматизирующих добавок (как интенсификатор вкуса):
широко использующиеся в производстве кондитерских изделий и хлебобулочных , при
изготовлении приправ варенья, каш быстрого приготовления, в производстве
сокосодержащих напитков, в молочной промышленности, при изготовлении
мороженого, в детском питании, диетическом питании и др. Среди мальтодекстринов
следует особо выделить продукт с содержанием редуцирующих веществ 5-8% -
мальтин, обладающий свойством образовывать подобно жирам термо-реверсивные
гели, что позволяет использовать его взамен части подсолнечного масла и
дорогостоящего яичного порошка в производстве низкокалорийных майонезов, а
также части сливочного масла в кремах для тортов и пирожных.
Во ВНИИ крахмалопродуктов ведутся исследования и разработка технологии
малобелковых, функциональных, лечебных продуктов на основе крахмала и чистой
глюкозы для питания детей, больных фенилкетонурией и страдающих почечными
заболеваниями [9]. К такм продуктам относят: Вермишель, лапша, крахмальная
крупа, наборы для выпечки хлеба, приготовления десертов и т.п. Продукты
предназначены для питания детей, страдающих наследственными болезнями
(фенилкетонурия, целиакия и др.), В опытном производстве института налажена
выработка таких продуктов для обеспечения ими больных детей в России и странах
СНГ. В институте так де разработана технология сухой крахмальной патоки
различного углеводного состава. Процесс получения порошкообразной
декстрино-мальтозной патоки с содержанием до 10% глюкозы и 40-45% мальтозы
включает гидролиз картофельного крахмала ферментами ячменного солода,
концентрирование сиропа на выпарной установке, а затем его высушивание на
распылительной сушилке. Этот продукт был включен в рецептуру детской молочной
смеси "Малютка" [9].
.7 Роль крахмала в детском и диетическом питании
Крахмал является самым распространенным видом полисахарида в рационе
человека. Это наиболее важная форма, в виде которой сахариды (сахара)
присутствуют в клетках растений. Крахмал необходим для включения в рацион
питания детей, большое его количество содержится в зерновых культурах, бобах,
горохе, манго, бананах, корнеплодах и клубнях. Пищевой крахмал, который
используется как добавка, производят из пшеницы, риса, кукурузы, каштанов,
картофеля. Польза крахмала для ребенка в его низкой калорийности и высоких
питательных качеств по достоинству оценена диетологами. Пища, в составе которой
есть полисахарид, создает эффект "наполнения желудка" не приводя к
увеличению веса.
Энергетическая ценность 100 г. крахмала (ккал/кДж): картофельного
-299/1251; кукурузного - 329/1377 [9]. Крахмал применяется в детской кулинарии,
где он используется в качестве загустителя для приготовления желе, пудингов,
соусов, супов, подливок, кремов, десертов, драже. В промышленности его
используют в производстве бумаги, клея и текстиля. Крахмал и его производные
являются основой для получения ряда детских продуктов функционального
назначения. Преимуществом крахмала как компонента детских пищевых продуктов в
питании является его высокая чистота, то есть почти полное отсутствие белковых
веществ и трудно перевариваемых углеводов. Это делает удобным создание на
основе крахмала композиций продуктов с заданным составом, структурой и
физико-химическими свойствами.
..Особенностями крахмала являются:
полная перевариваемость в желудочно-кишечном тракте ребенка с
превращением полисахаридов в глюкозу, усвоением ее и использованием для
компенсации высоких энергетических затрат. Крахмал является основным
энергетическим веществом, расходуемым ребенком;
легкая изменяемость свойств крахмала в результате модифицирования:
физического, химического, биологического или комбинированного воздействия;
является сорбентом, поэтому его можно использовать как носитель и
распределитель ароматических, вкусовых и лекарственных веществ;
хороший структуро- и студнеобразователь, загуститель и стабилизатор, в
том числе пенообразных систем;
служит основой для получения сахаристых крахмалопродуктов разного
углеводного состава и глюкозы;
легко растворяется в воде при температуре 60-80°С.
В организме человека крахмал постепенно распадается в пищеварительном
тракте, при этом распад начинается еще во рту. Слюна во рту частично превращает
его в мальтозу. Вот почему хорошее пережевывание пищи и смачивание ее слюной
имеет исключительно важное значение. В кишечнике мальтоза гидролизируется до
моносахаридов, которые проникают через стенки кишечника. Там они превращаются в
фосфаты и в таком виде поступают в кровь. Дальнейший их путь - это путь
моносахарида, конечный результат-глюкоза [15]. Превращение крахмала в организме
в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре. Под влиянием
ферментов (амилазы, диастазы) и кислот крахмал подвергается гидролизу с
образованием декстринов: сначала крахмал переходит в амилодекстрин, а затем в
эритродекстрин, затем в ахродекстрин, и затем мальтодекстрин. В пищевых
рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества
потребляемых углеводов. Правильное потребление крахмалосодержащих продуктов
требует понимания некоторых моментов:
Крахмалы хорошо сочетаются между собой и очень плохо сочетаются с другими
продуктами; Лучше всего сочетать крахмалы с салатами из сырых овощей; Крахмалы
лучше перевариваются, когда в организме достаточно витаминов группы В;
Термически обработанные крахмалистые продукты усваиваются тяжелее сырых.
Крахмал по химическому строению состоит из большого числа молекул
моносахаридов. Сложность строения молекул полисахаридов является причиной их
нерастворимости. Амилозы в крахмале 15-25% а амилопектина 75-85% [29].
Амилопектин в горячей воде не растворяется, а лишь подвергается набуханию Таким
образом, при воздействии на крахмал горячей воды образуется раствор амилозы,
который сгущен набухшим амилопектином. Изучение коллоидных растворов крахмала
показало, что раствор его состоит не из отдельных молекул крахмала, а их
первичных частиц - мицелл, включающих большое количество молекул. В крахмале
находятся две фракции полисахаридов - амилоза и амилопектин, резко
различающиеся по свойствам. Амилоза растворяется в горячей воде температурой
80°С, образуя прозрачный коллоидный раствор.
В детских пищевых рационах на долю крахмала приходится около 80% общего
количества потребляемых углеводов. Содержание крахмала в крупах одно из самых
высоких среди всех продуктов питания. Больше всего полисахаридов находится в
рисе, просе и кукурузе табл. 7.
Таблица 7
Содержания крахмала в крупах
|
Наименование
|
Содержание %
|
|
Белый рис
|
78
|
|
Цельный рис
|
75
|
|
Просо
|
69
|
|
Маис / кукуруза
|
65
|
|
Овес
|
61
|
60
|
|
Ячмень
|
58
|
|
Рожь
|
54
|
Содержание крахмала в муке так же высоко, как и в крупах. Не зря именно
муку используют для приготовления киселей, соусов и даже клея табл. 8.
Таблица 8
Содержание
крахмала в муке
|
Наименование
|
Содержание, %
|
|
Рисовая мука
|
79
|
|
Кукурузные хлопья
|
74
|
|
Ячменная мука
|
72
|
|
Пшеничная мука
|
72
|
|
Попкорн
|
68
|
|
Кукурузная мука
|
65
|
|
Блюдо из овса
|
61
|
Хлеб и хлебобулочные изделия богатый источник полисахаридов. Содержание
крахмала в этих продуктах немного ниже, чем в крупах и муке, но, все же,
достаточно для обеспечения организма этим необходимым веществом табл. 9 и 10.
Таблица 9
Содержание
крахмала в хлебе
|
Наименование
|
Содержание, %
|
|
Свежий хлеб
|
66
|
|
Сухари
|
61
|
|
Сухари из цельной муки
|
58
|
|
Белый хлеб
|
48
|
|
Ржаной хлеб
|
45
|
|
Выпечка из слоеного теста
|
37
|
Таблица 10
Содержание крахмала в макаронных изделиях
|
Наименование
|
Содержание, %
|
|
Спагетти
|
75
|
|
Лапша
|
65
|
|
Лапша из цельной муки
|
64
|
крахмал детский питание малобелковый
Продукты с низким содержанием крахмала: чеснок; тыква; горох; артишок;
кольраби; цикорий, спаржа; капуста, грибы, эндивий; зеленый и красный перец;
петрушка; редис; шпинат; пастернак;
Овощи и растения, не содержащие крахмал (менее 0,1 на 100 г продукта):
белая капуста, брюссельская капуста, брокколи, брюква, лук, кервель, огурец,
корнишон, портулак, турнепс, ревень, красная капуста, козлобородник,
салат-латук, помидоры, кресс-салат, валерианица овощная, укроп, кресс водяной,
баклажан, цветная капуста, морковь, одуванчик, крапива, лук-порей, лук-шалот,
щавель [11].
2. Разработка малобелковых продуктов для детского питания на основе
крахмала
.1 Пищевая ценность продуктов детского питания
Полезность пищевых продуктов зависит от их химического состава и
особенностей превращения отдельных пищевых веществ в организме ребенка. В связи
с этим различают: энергетическую, биологическую, физиологическую,
органолептическую ценность, а также биологическую эффективность, усвояемость и
безопасность ПДП [9].
Энергетическая ценность - характеризуется суммарным количеством энергии,
которая выделяется при биологическом окислении содержащихся в 100 г продуктов
питательных веществах эта энергия используется для поддержания физиологических
функций организма. По критерию энергетическая ценность продукты детского
питания можно разделить на три группы (табл. 11).
Таблица 11
Классификация ПДП по энергетической ценности (ЭЦ)
|
Группа продуктов и их ЭЦ,
ккал/ 100 г
|
Ассортиментная группа
|
|
Высококалорийные (350 -
500), ккал/ 100 г
|
ПДП на молочной основе
|
|
Среднекалорийные (100 -
349), ккал/ 100 г
|
ПДП на зерновой основе:
крупа и мука (рисовая, овсяная, злаковая гречневая,), макаронные изделия,
галеты, растворимое печенье и др.
|
|
Низкокалорийные (25 - 99),
ккал/ 100 г
|
ПДП на фруктово-ягодной и
овощной основе
|
Внесение крупяного компонента увеличивает энергетическую ценность
продукта, поскольку крупы богаты углеводами [20].
Пищевая ценность - характеризует всю полноту полезных свойств продукта и
его вкусовые достоинства, получаемые продуктом благодаря содержащимися в нем
разнообразными питательными веществами. Высокая ищевая ценность продукта
означает что он в большей степени удовлетворяет физиологические потребности
организма питательных веществах и обеспечивает нормальное функционирование
организма [9].
Согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 биологическая ценность - это показатель
качества пищевого белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного
состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка [34].
По сравнению с обычной пищей продукты детского питания отличаются более
сбалансированным соотношением аминокислот, необходимых для обеспечения
пластического резерва детского организма, построения отдельных тканей и
органов, а также обеспечения роста. Поэтому продукты детского питания должны
быть биологически полноценными, так как им принадлежит важная роль в
обеспечении растущего организма основными компонентами пищи. Продукты детского
питания разных групп имеют различную биологическую ценность [17].
Кроме того, в СанПиН 2.3.2.1078-01 приведена формулировка биологически
активных добавок к пище, которые используют и при производстве детского
питания. Таковыми являются концентраты природных или идентичных натуральным
биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема
одновременно с пищей или ведения в состав пищевых продуктов. Эти добавки
обязаны в максимальной степени обеспечивать потребности организма ребенка [34].
Физиологическая ценность - способность компонентов ПДП активизировать
деятельность живого организма с помощью физиологически активных веществ, которые
можно разделить на следующие группы:
- вещества, активизирующие систему пищеварения (минеральные вещества -
витамины, ферменты, фосфолипиды, клетчатка, гликозиды, гемицеллюлоза,
пектиновые и ароматические вещества, азотистые и безазотистые экстрактиновые
вещества натрий, хлор и др.;
- вещества, оказывающие возбуждающее действие на нервную систему (кофеин,
алкалоиды, никотин, теобромин, этиловый спирт);
- вещества, стимулирующие иммунную систему, обладающие бактерицидными
свойствами (витамины-РР, В1, органические кислоты полифенолы, гликозиды,
красящие и ароматические вещества);
- вещества, благоприятно влияющие на сердечно-сосудистую систему
(минеральные вещества - калий, кальций, магний, витамины - РР, В1);
- вещества, способствующие детоксикации организма выведению
радионуклидов, солей тяжелых металлов и пр. (клетчатка, пектиновые вещества,
некоторые белки) [34].
Все эти вещества должны находиться в строго сбалансированном соотношении
в продуктах детского питания.
С целью повышения физиологической ценности в продуктов детского питания
на зерновой основе, в них добавляют плодо-овощные и фруктово-ягодные добавки, а
также мед, орехи, шоколад. Для улучшения вкуса в некоторые виды каш добавляют
натуральные или идентичные натуральным ароматизаторы - ванилин, фруктовые
эссенции, о всех добавках обязательно сообщается на упаковке продукта.
Органолептическая ценность - способность веществ ПДП воздействовать на
органы чувств ребенка и вызывать восприятие органолептических свойств: цвета,
консистенции, внешнего вида, вкуса и запаха, что тесно связано с тем как хорошо
усвоиться продукт.
Усвояемость - выражается коэффициентом усвояемости, он показывает, какая
часть продукта в целом использовалась организмом, и была вовлечена в процессы
обмена веществ [9].
Коэффициент усвояемости в ПДП зависит от соотношения усвояемых,
стложноусвояемых и неусвояемых веществ. К усвояемым веществам относятся сахар,
солерастворимые и водорастворимые белки, крахмал, жиры с температурой плавления
не выше 32 градусов, минеральные вещества, водорастворимые и жирорастворимые
витамины, органические кислоты. Сложноусвояемые вещества представлены белками
соединительной ткани (эластином и коллагеном), гемицеллюлозами, тугоплавкими
жирами.
Неусвояемые вещества - клетчаткой, пентозаними, пектиновыми веществами и
др.
Биологическая эффективность - показатель качества жировых компонентов,
который отражает содержание в продуктах полинасыщенных жирных кислот. К ним
относится линоленовая и линолевая кислоты, которые являются незаменимыми
факторами питания, поскольку в организме человека они не синтезируются, а
поступают только с пищей.
К числу основных критериев пищевой ценности относится и безопасность -
означает отсутствие опасности для жизни и здоровья детей, определяемое
соответствием продуктов питания гигиеническим требованиям, изложенным в СанПиН
2.3.2.1078-01 [20].
.2 Особенности химического состава и пищевой ценности ПДП
Продукты питания детей раннего возраста должны быть полноценными по
содержанию биологически ценных и физиологически активных веществ -
микроэлементов, белков, витаминов, необходимых для обеспечения нормального
функционирования детского организма. Потребность детского организма в основных
питательных и биологически активных веществах установлены в граммах на 1 кг
массы тела (табл. 12).
Таблица 12
Потребности детей в основных питательных веществах (г/кг)
|
Возраст, мес.
|
Белки
|
Жиры
|
|
1 - 3 4 - 6 7 - 9 10 - 12
|
2,6 2,4 2,2 2,2
|
6,5 6,0 5,5 5,0
|
|
Возраст, лет
|
Белки
|
Возраст, лет
|
Жиры
|
|
2 - 5 Старше 5 7 - 11 15
|
1,1 1,5 Не устан. Не устан.
|
1 - 3 4 - 6 7 - 11 12 - 15
|
3,5 - 4,0 3,0 - 3,5 2,5 -
3,0 2,0 - 2,5
|
* Углеводы - 11-13 г/кг независимо от возраста
Вода - продукты с высоким содержанием воды содержат ее от 60,0 до 90,0%.
Сухие вещества - в продуктах представлены в основном витаминами, углеводами,
органическими кислотами, жирами, белками, минеральными и другими веществами.
Углеводы - основная роль в удовлетворении энергетической потребности
организма принадлежит углеводам. Они входят в состав нуклеиновых кислот,
мембран клеток, соединительной ткани, участвуют в процессах регуляции
постоянства внутренней среды организма. На их фоне ускоряется утилизация белков
и жиров пищи. Недостаток углеводов вызывает нерациональное использование белков
в энергетических целях и в результате этого скрытую белковую недостаточность
[15].
Избыток углеводов в рационе питания ребенка ведет к гиповитаминозу
витамина В1; отложению жира, гидрофильности тканей, метеоризму (замедленному
выведению шлаков из организма).
Общее соотношение жиров, белков и углеводов в рационе ребенка должно быть
1:1:4,4 [1,13].
В продуктах на зерновой основе источником углеводов, в частности
полисахаридов и дисахаридов, являются крупы и приготовленная из них мука,
обеспечивающие растущий организм быстро усвояемым источником энергии [16]. Полисахариды
представлены крахмалом, он хорошо усваивается детским организмом. Большое
количество крахмала содержит гречневая и рисовая мука, 81,6% и 72,1%
соответственно. По сравнению с ними овсяная мука содержит немного меньше
крахмала - 67,6%. В детском питании присутствуют небольшие количества
дисахаридов (0,4-1,6%), которые сладковатый вкус, что благоприятно сказывается
на аппетите ребенка [25].
Продукты на зерновой основе в детском рационе являются основными
поставщиками крахмала, сахаров, углеводов, клетчатки, гемицеллюлоз) (табл. 13).
Таблица 13
Содержание углеводов в ПДП (г/100 г)
|
Подгруппа ПДП на основе
|
Сухие вещества
|
Углеводы
|
|
|
Моносахариды и дисахариды
|
Крахмал
|
Клетчатка
|
|
Зерновая мука для детского
питания
|
|
Овсяная
|
-
|
-
|
67,6
|
1,8
|
|
Рисовая
|
-
|
0,4
|
81,6
|
0,4
|
|
Гречневая
|
-
|
1,6
|
72,1
|
1,0
|
Клетчатка - не растворима в воде и не усваивается организмом,
способствует выведению из организма холестерина, улучшает перистальтику
кишечника. Суточная норма потребления клетчатки составляет 20,0-30,0 г.
Гемиллюлоза - частично усваивается организмом, входит в состав оболочек
клеток растений.
Пектиновые вещества - Большое количество содержится в яблоках. К этим
веществам относятся пектин, пектиновые кислоты и протопектин.
Белки - являются важнейшим компонентом полноценного питания являются
белки, они необходимы организму для формирования тканей и органов, образования
ферментных систем, клеток, гормонов. Дефицит в потреблении белков ослабляет
иммунную систему приводит к отставанию в росте, в работе коры головного мозга,
вызывает снижение скорости образования антител, гемоглобина и т.д. Благодаря
внутренним резервам организм самостоятельно способен какое-то время
поддерживать процессы синтеза и ресинтеза [10, 21]. Однако интенсивность
белкового обмена очень велика: так, снижение количества потребляемого белка на
3% вызывает полную остановку роста, изменение состава костей, снижение массы
тела. Особенно необходим животный белок, в том числе молочный, он обеспечивает
высокий уровень синтеза белков и тканей растущего организма. В процессе жизни в
теле человека белки полностью обновляются около 200 раз.
Кроме того, на фоне недостатка белка в питании возникают авитаминозы и
гиповитаминозы. Избыточное потребление белков приводит к торможению обменных
процессов, расстройству пищеварения, повышенной возбудимости нервной системы.
Белковый перекорм при недостаточном приеме жидкости сопровождается
интоксикацией организма, повышением гидрофильности тканей с умеренной клеточной
дегидратацией, высоким риском поражения почек[1].
С пищей дети должны получать все незаменимые аминокислоты (мг на 1 кг
массы тела): валин - 93, метионин + цистин -58-61, триптофан - 17, лейцин -
161, изолейцин - 70, лизин - 161, фенилаланин и тирозин - 125, гистидин - 28,
треонин - 116.
Лизин, аргинин, триптофан обладают выраженными ростовыми свойствами, т.е.
наряду с витамином А их можно считать факторами роста.
Детские продукты на зерновой основе богаты растительными белками, однако
у детей они усваиваются хуже чем белки животного происхождения. Повышенным
содержанием белков обладает овсяная и гречневая мука - соответственно 13,0 и
13,6% (табл. 33).
Жиры (липиды) - имеют высокую энергетическую ценность и покрывают до
трети всех энергетических затрат организма, играют роль питательного, защитного
и теплоизоляционного материала. Жиры принимают активное участие в обмене
веществ, обеспечивают нормальное состояние клеточных мембран и выполнение ими
защитных функций от проникновения бактериальных метаболитов, антигенных и
токсических веществ. При потреблении жиросодержащих продуктов в детский
организм поступают жирорастворимые витамины и полиненасыщенные жирные кислоты.
Они влияют на усвоение белков, минеральных солей и витаминов. При недостатке
жиров нарушаются обменные процессы, рост и развитие, снижается иммунитет.
Избыток жиров способствует нарушению секреторной деятельности желез
желудочно-кишечного тракта и обменных процессов, что сопровождается повышенным
выведением из организма солей магния и кальция , излишние жиры откладываются в
тканях вызывая ожирение.
В рационе питания детей первого года жизни употребление белков и жиров
должно быть в соотношении 1:3 или 1:1,5 [20].
Содержание жиров в детском питании на зерновой основе колеблется в
пределах 0,6-13,6%. Максимальное количество жиров содержит овсяная мука - 6,8%,
в гречневой и рисовой муке их меньше- 6,8% и 0,6%. Институтом питания РАМН было
рекомендовано оптимальное соотношение жирового и белкового компонентов 1:1
(табл. 14).
Таблица 14
Содержание белков и жиров в ПДП (г/100 г)
|
Подгруппа ПДП на основе
зерновой муки
|
Белки
|
Жиры
|
|
Гречневая
|
13,6
|
1,2
|
|
Овсяная
|
13,0
|
6,8
|
|
Рисовая
|
7,4
|
0,6
|
Витамины - Обязательной составной частью пищевого рациона ребенка
считаются витамины - это низкомолекулярные органические соединения, иногда
белково-ферментной природы, которые организмом почти не синтезируются, а
поступают только с пищей. И связи с интенсивным ростом организма и усиленным
обменом веществ дети нуждаются в большем количестве витаминов, чем и взрослые.
Витамины повышают выносливость детского организма и его сопротивляемость к инфекционным
заболеваниям, т.е. поддерживают его иммунитет [14, 15].
Известно, что по растворимости витамины делятся на две группы:
водорастворимые (витамины группы В): B1 - тиамин; В2 - рибофлавин; В3 -
пантотеновая кислота; B6 - пиридоксин; В12 - цианокобаламин; холин, инозит
(лизоинозит); С - аскорбиновая кислота; Н - биотин; Р - рутин; РР - ниацин (или
никотиновая кислота); парааминобензойная и фолиевая (В9) кислоты) и
жирорастворимые (А - ретинол; D - эргокальциферол; Е - токоферол; К -
филлохинон); имеются также и витамино-подобные вещества - это витамин U,
каротиноиды - в-каротин, карнитин; липоевая, оротовая и эссенциальные жирные
кислоты (линолевая, линоленовая кислоты - фактор F, или витамин F). Потребности
организма ребенка составляют (мг/сут.): в витамине А и витаминах группы В - от
0,5 до 2,5; в витамине С - от 20 до 80; в витамине РР - от 6,0 до 20,0 [35].
Водорастворимые при поступлении в организм (орально либо инъекционно) находятся
там около 3-х часов, поэтому их нужно употреблять не просто ежедневно, но и
несколько раз в день. Жирорастворимые попадая в организм достигают максимума
концентрации только через 12 часов, потом начинают выводиться. Накапливаются
они в жировой ткани. Если они будут поступать в организм ежедневно они не будут
успевать покинуть в полной мере организм и начнут накапливаться, что может со
временем привести к слишком большой концентрации и интоксикации организма
(табл. 15).
В организме детей начального возраста они не синтезируются, а поступают
только с пищей. В тоже время витамины не обладают энергетическими и
пластическими свойствами.
Таблица 15
Содержание витаминов в ПДП (г/100 г)
|
Товарная группа ПДП на
основе зерновой
|
Витамины
|
|
В1
|
В2
|
РР
|
С
|
β-каротин
|
|
Рисовая мука
|
0,06
|
0,03
|
1,4
|
Нет
|
Нет
|
|
Гречневая мука
|
0,4
|
0,18
|
3,1
|
Нет
|
Нет
|
|
Овсяная мука
|
0,35
|
0,1
|
1,0
|
Нет
|
Нет
|
Овсяная мука и гречневая для детского питания, являются отличным
источником витаминов В1, В2, и РР.
Производство комбинированных продуктов на зерно-фруктовой основе, как
витаминизация детского питания на зерновой основе, способствует повышению
витаминной ценности рациона а так же его разнообразия. При неправильном в
количественном соотношении поступлении витаминов в организм человека возникают
авитаминозы и гиповитаминозы. В зависимости от уровня обеспеченности витаминами
детского организма различают две патологические формы: гиповитаминоз и
гипервитаминоз.
При гиповитаминозах у детей наблюдаются недомогание, головная боль, они
становятся бледными, вялыми, происходит задержка роста, памяти, снижается
иммунитет. Так, при недостатке витамина В возникает заболевание бери-бери
(нарушение координации и функции движения), С - цинга (кровоточивость и
воспаление десен, выпадение зубов), D - рахит (остеомоляция и остеоидная
гиперплазия костной ткани), РР - пеллагра (обесцвечивание и шелушение кожи),
B12 - анемия (пониженное содержание железа в крови) [34].
При гипервитаминозах у детей наблюдаются быстрая утомляемость, общая
слабость, бессонница, головная боль.
Наряду с витаминами и витаминоподобными веществами в живой клетке присутствуют
антивитамины - соединения, которые полностью или частично исключают участие
витаминов в биохимических реакциях, т.е. они либо разрушают, либо инактивируют,
либо препятствуют их синтезу. Например, антивитамином тиамина является
пиритиамин, у которого атом серы заменен группой СН = СН [34].
Минеральные вещества - в детском питании представлены в основном
макроэлементами - кальцием, фосфором, калием, магнием, натрием, а также
железом.
Таблица 16
Содержание минеральных веществ ПДП (г/100 г)
|
Товарная группа ПДП на
основе зерновой
|
Макроэлементы
|
|
Натрий
|
Калий
|
Кальций
|
Магний
|
Фосфор
|
Железо
|
|
Мука для детского питания
|
|
Гречневая
|
22
|
130
|
42
|
48
|
250
|
4,0
|
|
Рисовая
|
-
|
50
|
20
|
30
|
119
|
1,3
|
|
Овсяная
|
-
|
280
|
56
|
110
|
350
|
3,5
|
Необходимые для построения опорных тканей скелета (кальций, фосфор,
магний), так же поддерживают в крови осмотическую среду клеток, участвуют в
образовании пищеварительных соков (хлор), гормонов (цинк, йод, медь),
обеспечивают транспорт кислорода в организме (железо, медь). Продукты на
зерновой основе отличаются повышенным содержанием калия и фосфора до 280
(овсяная) от 130 (гречневая) и от 250 до 350 мг/100 г соответственно.
Содержание в зерновом сырье магния и железа не велико от 1,3 (железо) до 110
мг/100 г (магний) в зависимости от вида муки (табл. 27). Минеральные вещества
играют важную роль в процессах формирования и роста и детского организма.
Железо входит в состав гемоглобина крови, задействовано в процессах
кроветворения и кровообразованиях [табл. 16].
Калий необходим для нормального формирования мускулатуры и ее
функционирования и поддержания в тонусе желудка и кишечника [17].
Продукты детского питания на зерновой основе являются физиологически
полноценными продуктами, необходимыми для нормального развития и роста детского
организма в соответствии с потребностями в них организма. Все это означает что
разработка новых видов зернового детского питания, в том числе обогащенных
различными микронутриентами, которые организм ребенка получает только с пищей,
существенно повысить их физиологическую ценность и расширить ассортимент
выпускаемой продукции.
2.3 Технология производства малобекового набухающего крахмала
Белок является побочным продуктом производства крахмала. Растительный
белок крахмала называется глютен. В кукурузном глютене содержится примерно 60%
сырого протеина. Белок кукурузного глютена содержит большое количество
незаменимых аминокислот. Аминокислоты - основные составные части и строительные
элементы белковой молекулы. Существуют аминокислоты, которые не синтезируются в
организме животного и должны поступать вместе с пищей. Незаменимые аминокислоты
содержащиеся в кукурузном глютене.
Фенилаланин - отвечает за усвояемость протеина..В детском организме
дефицит фермента фенилаланин-4-гидроксилаза, который обеспечивает превращение
фенилаланина в тирозин, вызывает накопление в тканях и жидкостях организма
больного как самого фенилаланина, так и его производных (фенилуксусная,
фенилпировиноградная, фенилмолочная кислоты, а также фенилацетилглютамин,
фенилэтилламин и др.). Которые оказывают прямое токсическое действие на
центральную нервную систему, вызывают нарушения: в белковом обмене, обмене
липо- и гликопротеидов, в метаболизме гормонов; вызывают расстройства
транспорта аминокислот, нарушение обмена катехоламинов и серотонина, а также
перинатальные факторы
Метионин - непосредственно влияет на синтез гемоглобина, необходим для
образования соединений, влияющих на азотистый, углеводный и жировой обмен.
Метильная группа метионина переходит в ДНК и является универсальным источником
метильных групп для всех нуклеиновых кислот. Содержание метионина в кукурузном
глютене достигает 1,9%. [37]
Лизин - это незаменимая аминокислота, входящая в состав практически любых
белков, необходима для роста, восстановления тканей, производства антител,
гормонов, ферментов, альбуминов. Эта аминокислота оказывает противовирусное
действие, особенно в отношении вирусов, вызывающих герпес и острые
респираторные инфекции. Содержание лизина в кукурузном глютене достигает 1%
[37].
Треонин - относится к незаменимым аминокислотам, является липотропным
веществом - поддерживает более ровную работу желудочно-кишечного тракта;
принимает общее участие в процессах метаболизма и усвоения. Важная составляющая
в синтезе пуринов, которые, в свою очередь, разлагают мочевину, побочный продукт
синтеза белка. Треонин необходим для нормального роста. Треонин необходим для
синтеза иммуноглобулинов и антител, для нормальной работы иммунной системы. В
кукурузном глютене содержится примерно 1,7% треонина. Глютен содержит богатый
комплекс микроэлементов, жиро- и водорастворимых витаминов - Е, В1, В2, В3, В4,
В5, В6 [37].
Для производства фунционального безбелкового питания. На выходе нам
необходимо получить качественный крахмал с наиболее низким содержанием белковых
примесей. Вид исходного материала, из которого вы делается крахмал, не является
существенным: технологический процесс похож во всех случаях. Процесс базируется
на расщеплении исходного материала (дробление) с последующим механическим раз
делением различных составляющих. Технология называется вымачивание с
последующим сепарированием крахмальной суспензии.
Рассмотрим получение малобелкового крахмала набухающего крахмала для
детского питания из кукурузы.
Кукурузное зерно замачивают в воде с добавлением сернистой кислоты.
Содержание сернистой кислоты в замочной воде 0,15-0,25%. Замачивание зерна
необходимо для ослабления связей между крахмальными зернами и белком [2].
Замачивание зерна происходит в замочных чанах. На заводах могут сочетать
диффузионное и противоточное замачивание. На замачивании зерно находится в
среднем 48-50 часов. При замачивании происходит процесс молочного брожения оно
способствует уменьшения накипеобразования при концентрировании экстракта.
Замоченное зерно далее поступает на дробление. Сначала зерно дробят на 4-6
частей и далее извлекают зародыш кукурузы на гидроциклонах или сепараторах,
благодаря центробежной силе зародыш и пелева отделяются из суспензии потому что
имею меньшую плотность. Это необходимая операция так как если продолжить
дробление зародыш будет поврежден и содержащийся в нем жир (50%-55% от массы)
увеличит потери крахмала при разделении крахмальной суспензии [15]. Кашку
отправляют на более мелкое дробление. После измельчения образуется суспензия
содержащая свободный крахмал, частички белка и мезги (клетчатки) Первичная
крахмальная суспензия проходит рафинирование ситованием. Процесс может
проходить в безводной среде и в водной. Операция с добавлением воды называется
промыванием. Для получения более качественного сырья необходимо промывать
крахмальную суспензию. Расход воды при этом 100-130% к массе сырья.
Рафинированная суспензия крахмала содержит все растворимые вещества, оставшиеся
в зерне после замачивания, а также белковые вещества, которые нельзя отделить
от крахмала при его щитовой обработке.
Химический состав сухих веществ крахмальной суспензии при нормальных
условиях работы колеблется в следующих пределах (г % абсолютно сухое вещество)
[15]:
Крахмал -88-92;
Белковые вещества (в пересчете на белок протеин Nx6,25) - 6-10;
Жир экстрагируемый 0,5-10;
Растворимые углеводы 0,1-03;
Зола 0,03-0,04.
Рисунок 15. Центробежное разделение крахмально-белковой суспензии
Белковые вещества в крахмальной суспензии находятся как в виде
скоагулированного так и растворимого белка и жира в виде эмульсии. В крахмале
содержится 0,55% так называемого гидролизного жира. Крахмальная суспензия
состоит в основном из крахмальных зерен размером 5-30 мкм, частичек мезги до 60
мкм и глютена размером ~2 мкм. Все компоненты крахмальной суспензии имеют
различную плотность: крахмал 510, мезга 1300, глютен 1176, песчинки 1950 кг/м3.
Поэтому процесс разделения их основан на разности плотностей для разделения
крахмала и белка применяют центробежные сепараторы (сепараторы-разделители)
[2]. Процесс разделения в сепараторах (рис. 16). Он происходит пространстве
между тарелками, в тонком слое, равном 1мм. Сконцентрированная крахмальная
суспензия выводится через дюзы, а большая часть воды и частицы глютена
вытесняются сгущенной крахмальной суспензией выводятся по специальному каналу
из верхней части сепаратора. Белковая суспензия содержит около 1% сухих
веществ, в том числе 0,5-0,6% взвешенных веществ. Взвешенные вещества состоят
из 60-70% белковых веществ, 15-20% крахмала и 6-8% жира. Эти вещества выделяют,
концентрируют и используют для производства сухого глютена, являющегося ценным
белковым кормом. Достигнуть требуемого разделения суспензии на крахмал и белок
в одну стадию невозможно. Поэтому применяют четырех- или пятиступенчатые
сепараторные станции. При этом для улучшения разделения верхний (глютеноный)
сход второй, третьей, четвертой ступени направляют противотоком соответственно
в исходную крахмальную суспензию на первую, вторую и третью. Нижний сход каждой
группы соответственно направляют на последующую ступень сепараторной станции.
Перед последней ступенью нижний сход предыдущей группы разбавляют чистой
глютеновой водой. Концентрация нижнего густого схода крахмальной суспензии
последней группы сепараторной станции составляет 37-39% СВ, а содержание в нем
белковых веществ не должно превышать 0,8% по сухим веществам суспензии [2].
Существует разработанная технология с разделением крахмално-белковой суспензии
без потерь крахмала в сгущеном сходе для этого используют 7-ми ступенчатые
системы очистки с использованием метода флорации (рис. 16) [31].
Концентрирование глютена производят в 2 стадии. Сначала используют свойство
белковых веществ закрепляться на поверхности пузырьков и обеспечивать пенный
сход (2-2,5% сухих веществ глютена) Для этого используют сепараторы-концетрации
с обратным обменом схода и флотационными машинами и камерами на выходе. Если
проводить обработку двукратно но можно повысить концентрацию белка в перенос
сходе до 9-11%.
После промывания количество примесей в крахмале по стандарту не должно
содержать более 1,7-1,8% прмесей в том числе растворимых веществ не более 0.2%
и нерастворимого белка не боле 0.8% Сырой крахмал насыпают в сборник 1 марки
Ш12-ККН/1 подают воду с температурой 45-55°С, включают мешалку и засыпают
крахмал до расчетной концентрации 38-42%. перемешивают 10-15 мин. и
перекачивают насосом А9-КНА в аппарат двутельный 2 пароварочный где происходит
дальнейшее перемешивание суспензии в течение 0,5-1 ч. В случае падения
температуры суспензии включают водяной подогрев в рубашку аппарата [34].
Подготовленную суспензию крахмала насосом А9-КНА перекачивают в аппарат
2, из которого происходит питание одновальцовой сушилки 3 марки Ш12-ККН/2.
Температура поверхности барабана сушилки 140-160°С, давление греющего пара
0,4-0,8 МПа.
Питание барабана сушилки осуществляют через форсунки распределительного
устройства. При этом на барабане сушилки в течение 1,5-2 с происходит набухание
крахмала и его клейстеризация с испарением некоторого количества влаги. На
втором этапе, продолжительностью 0,5 с, содержание влаги в крахмальной пленке
интенсивно снижается с 58% до 15%. На третьем этапе сушки скорость испарения
влаги резко падает и за 1,5 с влажность пленки уменьшается до 8-12%.Высушенные
пленки крахмала снимают ножом и по наклонным щитам направляют в конвейер 4,
которым крахмал транспортируется на следующие стадии процесса. Сухие
крахмальные пленки измельчают в дробилке 5 молоткового типа Ш12-ККН/5, имеющей
решетку с отверстиями 1 мм. Измельченный продукт просеивают в просеивателе 7
марки ПБ-1,5 через металлическую сетку с длиной стороны квадрата ячейки 1 мм.
Сход с сита возвращают на измельчитель [34].
Рисунок 16. Технологическая схема разделения суспензии с извлечением
глютена
Готовый продукт содержит не более 0,8% белка Набухающие крахмалы
клейстерезуются и высушиваются без добавления химических реагентов на вальцовых
сушилках или экструдерах.Поэтому они рекомендованы к детскому птанию так как
являются экологически чистыми . Набухающий крахмал используют для приготовления детскх
загущенных продуктов питания, когда нежелательна варка или необходимо их
быстрое приготовление - температура клейстерезации 7-10оС, также
такой крахмал может полностью заменить яичный белок так важный в детском
питании так как почти на 100% состоит из амилопектина. Такие крахмалы дают
возможность детям с заболеваниями почек, больных целиакией , так же детей
больных фенилкетоноруией вести полноценный образ жизни и получать неоходимые
питательные вещества для их развития.
.4 Классификация и ассортимент продуктов детского питания на зерновой
основе
Продукты на зерновой основе вводятся в рацион питания детей первого года
жизни. Как основной источник углеводов - крахмала, клетчатки, гемицеллюлозы и
т.д. Их товароведная классификация осуществляется по виду сырья, из которого
они изготовлены, и способу технологической обработки (рис. 17). Каши являются
наиболее распространенными продуктами детского питания на зерновой основе. Мука
и каши - очень ценный пищевой продукт они обогащены витаминами, сухими
плодоовощными добавками, минеральными солями, в них также добавляются
соответствующие ароматизаторы [12]. Каши по способу приготовления условно можно
подразделить на две группы: молочные и безмолочные.
Для приготовления первых требуется вода, вторых - специальное молоко для
детского питания. Приготовление безмолочных каш с помощью специального молока
для детского питания, в отличии от молочных каш, приготовленными на воде,
улучшает их химический состав и повышают энергетическую ценность продукта. В
зависимости от возраста детей каши промышленного производства дополнительно
обогащаются не менее 20 и не более 50% суточной потребности, комплексом
витаминов и минеральных солей, особенно кальция и железа.
Рисунок 17. Виды сырья и способы технологической обработки
Каши изготовляют и для детей более старшего возраста. Это
многокомпонентные продукты, поскольку содержат различное сырье - зерно,
злаковые хлопья, изюм, что положительно сказывается на работе пищеварительной
системы и заставляет ребенка жевать [1].
В России крупнейшим предприятием по производству продуктов детского
питания на зерновой основе является ОАО "Детское питание -
Истра-Нутриция" (Московская область) [23]. Которое выпускает огромный
ассортимент молочных каш, требующих варки. Например, каша Крупинка с манной
крупой содержит сухое цельное молоко, обогащена витаминами А, B2, B6, B1, PP,
C, каша рекомендуется для кормления детям с 6 мес. Каша Малышка с гречневой,
рисовой, овсяной мукой или толокном содержит сухое цельное и обезжиренное
молоко, сливки, растительное масло, сахар, обогащена витаминами А, С, Е, D2,
группы В, РР, фолиевой кислотой и пантотеновой кислотами, железом, рекомендуют
с 6 мес. [23].
Зарубежные товаропроизводители, как правило, выпускают комбинированные
продукты - на зерно-молочной или зерно-фруктовой основе с добавлением как
добавки: шоколада, жира, орехов, меда, печенья сахара и др.
.5 Продукты функционального назначения на основе крахмала для детского
питания
Особенностью современного этапа развития диетотерапии для детей,
страдающих различными заболеваниями, в т.ч. наследственными, является
разработка качественных jфункциональных продуктов питания, способствующих
сохранению и улучшению здоровья ребёнка, за счёт регулирующего и нормализующего
воздействия на организм с учётом его физиологического состояния и возраста.
Одним из важнейших пищевых веществ в питании ребёнка являются углеводы,
потребность в которых в 3-4 раза превышает потребность в белках и жирах.
Поэтому во ВНИИ крахмалопродуктов постоянно ведутся работы по созданию новых
продуктов для функционального питания разных возрастных групп с использованием
нативного и модифицированных крахмалов.
Крахмал и его производные имеют малое количество белка(0,3-0,8%), низкую
температуру клейстеризации, уникальные структурообразующие, загущающие,
стабилизирующие свойства, которые легко изменяются при воздействии разных
методов обработки, полностью перевариваются в желудочно-кишечном тракте. Всё
это делает крахмал идеальным сырьём для получения на его основе композиций
продуктов питания (амилофены) с заданным составом, структурой и
физико-химическими свойствами.
ГНУ ВНИИК давно и успешно занимается разработкой технологий низкобелковых
крахмалопродуктов на основе крахмалов разного происхождения с целью создания
лечебных продуктов для детей с наследственным нарушением аминокислотного
обмена, больных фенилкетонурией (ФКУ) и страдающих почечными заболеваниями,
которым необходима диета с резким ограничением белка (табл.17).
Очень важно, что получаемые продукты по внешнему виду не отличаются от
обычно применяемых для питания: макароны разного вида, крупа саго, мука, наборы
для выпечки, инстантные продукты типа киселей, муссов и т.п. Выпуск данных
продуктов освоен в опытном производстве института, их характеристика приведена
в табл. 18.
Таблица 17
Показатели физико-химических свойств крахмалов, используемых для
получения низкобелковых продуктов
|
Показатели качества
|
Кукурузный крахмал
|
Картофельный крахмал
|
|
нативный
|
набухающий
|
|
|
Содержание сухих веществ,
%, не более
|
86,0
|
93,0
|
80,0 - 83,0
|
|
Содержание протеина, %, не
более
|
0,8
|
0,8
|
0,1
|
|
Содержание золы, %, не
более
|
0,3
|
0,3
|
0,35
|
|
Кислотность - расход 0,1 н
раствора NaOH на нейтрализацию 100 г СВ, мл, не более
|
20
|
20
|
10
|
|
Примеси других крахмалов
|
не допускаются
|
|
Набухаемость, см3/ г
|
-
|
20
|
-
|
|
|
|
|
|
Таблица 18
Состав низкобелковых продуктов
|
Наименование продукта
|
Химический состав, г/100г
продукта
|
Энергетическая ценность,
ккал
|
|
влага
|
Общие углеводы
|
белок
|
фенил аланин, мг
|
жир
|
Минеральные вещества
|
|
|
Крупа Саго с инулином 
|
9,2
|
85,0
|
0,4
|
34,5
|
0.7 0.7
|
0,1
|
350
|
|
Смесь для выпечки
низкобелковая "Оладышек" 
|
12,7
|
90,5
|
1,7
|
110,5
|
1,0
|
0,43
|
381
|
|
Хлопья низкобелковые
"Хлебцы", "Снежок" 
|
9,5
|
85,0
|
0,8
|
49,5
|
0,7
|
-
|
324
|
|
Паутинка крахмальная с
ветороном 
|
10,1
|
85,0
|
0,4
|
39,0
|
-
|
0,1
|
324
|
|
Мука "Детка"
низкобелковая 
|
12,0
|
90
|
0,69
|
30,0
|
0,5
|
0,1
|
344
|
10,0
|
79,1
|
0,8
|
39,0
|
0,5
|
0,1
|
324
|
При изготовлении ряда низкобелковых продуктов используют набухающий
крахмал, который получают обработкой системы крахмал-вода на экструзионных
установках или на вальцовых сушилках.
Обогащение низкобелковых продуктов витаминами (бета- каротин, витамины С
и Е), молочной сывороткой и минеральными добавками значительно повышает эффективность
их применения в детском лечебном питании, установлено их оптимальное содержание
в продуктах.
Для детей, больных целиакией, которая характеризуется повреждением
слизистой оболочки глютеном пшеницы, ржи, ячменя разработана рецептура
низкобелковых продуктов на основе картофельного и кукурузного крахмалов с
добавлением сывороточных белков.
Влаго-термо-механическая обработка крахмаломолочной суспензии на
вальцовой сушилке контактного типа обеспечивает однородность продукта, создавая
связь крахмала с сывороткой и заданный углеводно-белковый состав продукта
(табл. 18).
Таблица 18
Состав продуктов па крахмаломолочной основе
|
Показатели
|
Компонент смеси
|
Смесь для выпечки
|
|
Крахмал кукурузный
|
Деминерализованная
сыворотка сухая
|
|
|
Протеин, %
|
0,4
|
12,8
|
1,7
|
|
Жир, %
|
0,7
|
1,6
|
1,0
|
|
Углеводы, %
|
98,3
|
70,0
|
90,5
|
|
Минеральные вещества,%
|
0,2
|
0,74
|
0,43
|
|
Влажность, %
|
13,0
|
3,0
|
10,5
|
|
Энергетическая ценность,
ккал
|
384,0
|
332,4
|
381,0
|
Новый вид продукта значительно расширяет ассортимент низкобелковых блюд,
особенно для детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Единственным методом лечения ФКУ является диетотерапия (с первых дней
жизни) по принципу резкого ограничения ФАН, содержащегося в пище, т.е.
исключаются продукты с высоким содержанием белка: мясо, рыба, творог, яйцо, бобовые,
орехи, шоколад и др.
Однако полностью ограждать больных от поступления ФАН не требуется. Для
осуществления нормальных обменных процессов в организме и развития мозга (в том
числе) ребёнку нужно определённое небольшое количество ФАН, т.к. 40% пищевого
ФАН у детей расходуется на построение собственных белков, поэтому его
недостаток так же опасен, как и избыток.
Целью лечебного воздействия диеты на ребёнка, страдающего ФКУ, является
поддержка концентрации ФАН в крови в пределах 2-12 мг на 100 мл в зависимости
от возраста ребёнка которая представлена в табл. 19 [2].
Таблица 19
Поддержка концентрации ФАН в крови ребёнка в зависимости от его возраста:
|
Возраст ребёнка, лет
|
ФАН в крови (мг в 100 мл)
|
|
0-7
|
2-6
|
|
7- 12
|
2-8
|
|
старше 12 лет
|
2- 12
|
Применяемое в настоящее время диетическое питание для детей, больных ФКУ,
нуждается в постоянном совершенствовании, т.к. оно обеднено натуральными
витаминами, минеральными веществами; ассортимент блюд из натуральных продуктов
питания невелик, что снижает вкусовые свойства диеты, ухудшает аппетит у
ребёнка.
Применение животных белков в приготовлении специализированных продуктов
не используется из-за большого содержания в них ФАН, хотя в животном белке
содержатся ценные и незаменимые природные ингредиенты, которые могли бы значительно
обогатить лечебный рацион детей с ФКУ.
Идеальным примером животных белков является куриное яйцо и сухие яичные
продукты: меланж, желток и белок куриного яйца [15]. Яйцепродукты кроме
богатого содержания аминокислот имеют сбалансированный состав минеральных
веществ, полный набор витаминов, среди которых наиболее важные: А, D, К, В2,
В6, В12, липиды (табл. 20).
Таблица 20
Показатели качества сухих яйцепродуктов
|
Показатели
|
Яйцепродукты, аминокислоты,
мг в 100 г продукта
|
|
Яичный порошок
|
Сухой белок
|
Сухой желток
|
|
Вода, %
|
7,3
|
9,0
|
3,4
|
|
Белок, %
|
46,0
|
82,4
|
31,1
|
|
Коэффициент пересчёта
|
6,25
|
6,25
|
6,25
|
|
Незаменимые аминокислоты, в
том числе фенилаланин
|
17240
|
35574
|
12694
|
|
2200
|
5060
|
1353
|
|
Заменимые аминокислоты
|
26720
|
48978
|
18116
|
|
Общее количество
аминокислот
|
43960
|
84552
|
30810
|
|
Зола, %
|
4,9
|
5,6
|
3,5
|
|
Содержание макроэлементов,
мг, %
|
3073
|
5276
|
2998
|
|
Содержание микроэлементов,
мкг, %
|
13150
|
2911
|
25081
|
|
Сумма липидов, г в 100 г
|
37,3
|
1,8
|
52,2
|
|
Насыщенные жирные кислоты,
г в 100 г
|
11,32
|
0,5
|
15,8
|
В институте впервые была разработана технология пищевой композиции
"Аминофен" с использованием сухих продуктов куриного яйца: меланжа и
желтка, а также кукурузного (экструзионного набухающего) крахмала при следующем
соотношении компонентов: набухающий кукурузный крахмал - 70-95%, сухой
яйцепродукт - 5-30% для использования в продуктах диетического питания.
Смесь "Аминофен" получают перемешиванием экструзионного
крахмала (обладает очень высокими жиросвязывающими характеристикам) с сухими
яйцепродуктами в течение 5 мин до однородного состояния, затем пропускают через
измельчитель для достижения одинаковой дисперсности частиц смеси и
дополнительного перемешивания и просеивают [8].
Благодаря точно рассчитанному количеству яичного белкового продукта в
сочетании с экструзионным кукурузным крахмалом, предлагаемая композиция
обогащена витаминами, минеральными веществами, липидами, что повышает
иммуностимулирующий эффект пищи.
Количество аминокислоты фенилаланина строго дозировано в зависимости от
вида разрабатываемой пищевой композиции.
На разработанную пищевую композицию "Аминофен" получен патент
[3].
Область применения добавки "Аминофен":
структурообразование фарша в различных видах пекарских и овощных
блюд типа оладий, фрикаделей, котлет;
как необходимый ингредиент для выпечки хлеба и других изделий из
крахмальной муки;
как самостоятельный ингредиент с яичной добавкой для
приготовления различных пищевых продуктов.
В табл.21 показано содержание белка и ФАН в разработанных композициях,
что позволяет его строго дозировать при использовании для приготовления пищевых
продуктов.
Таблица 21
Содержание белка, в том числе фенилаланина в указанных композициях
|
Пример
|
Содержание яйцепродуктов в
смеси, %
|
Содержание белка в
яйцепродуктах, %
|
Содержание фенилаланина, %
|
|
Меланж
|
10-20
|
4,6 - 9,2
|
0,22 - 0,44
|
|
Желток
|
15-30
|
6,22-12,44
|
0,27-0,54
|
|
Белок
|
5- 10
|
4,12-8,24
|
0,25 - 0,5
|
В табл. 22, 23, 24 приведены примеры пищевых изделий с применением
разработанных композиций.
Таблица 22
Суфле сливочное
|
Наименование продуктов
|
Кол- во, г.
|
Белок, г.
|
Фенилаланин, мг.
|
Калорийность, ккал.
|
|
Пищевая композиция
содержание меланжа 20 %
|
15
|
1,38
|
66
|
36
|
|
Сахар
|
10
|
0
|
0
|
38
|
|
Сливки 35%-ной жирности
|
5
|
0,11
|
5
|
34
|
|
Вода кипячёная холодная
|
70
|
|
|
|
|
Ванилин
|
по вкусу
|
|
ИТОГО:
|
100
|
1,49
|
71
|
108
|
Выход блюда - 1 порция.
Способ приготовления: все ингредиенты соединяются и взбиваются венчиком.
Можно охладить. Можно подавать как самостоятельное блюдо или с фруктами.
Таблица 23
Кекс яблочный
|
Наименование продуктов
|
Кол-во, г
|
Белок, г
|
Фенилаланин, мг
|
Калорийноть, ккал
|
|
Пищевая композиция содержание
желтка 15 %
|
60
|
2,08
|
122
|
215
|
|
Яблоко
|
60
|
0,13
|
3
|
36
|
|
Масло сливочное
|
20
|
0
|
5,2
|
150
|
|
Сахар
|
20
|
0
|
0
|
75,8
|
|
Разрыхлитель теста
|
1
|
0,05
|
2
|
0
|
|
Корица
|
0,5
|
0
|
0
|
0
|
|
Соль
|
по вкусу
|
|
ИТОГО:
|
2,36 | 132,2 1 477
|
Выход блюда- 1 порция (125 г).
Способ приготовления: яблоко очистить от кожуры, натереть на крупной
тёрке. Масло нарезать мелкими кусочками. Все продукты соединить, хорошо
перемешать, выложить в форму, смазанную маслом. Разровнять мокрой рукой.
Выпекать при 220°С 20-30 минут.
Таблица 24
Оладьи с морковью
|
Наименование продуктов
|
Кол-во, г
|
Белок, г
|
Фенилаланин, мг
|
Калорийность, ккал
|
|
Пищевая композиция
содержание белка 5%
|
50
|
2,06
|
76
|
210
|
|
Морковь
|
65
|
0,78
|
22,49
|
46,1
|
|
Масло растительное
|
20
|
-
|
|
183,2
|
|
Сахар
|
20
|
-
|
-
|
-
|
|
Соль
|
по вкусу
|
|
ИТОГО:
|
2,84 | 9 9 | 439,3
|
Выход блюда - 1 порция (5-6 оладий).
Способ приготовления: морковь измельчить (на тёрке, миксере или размять
вилкой), добавить остальные ингредиенты и хорошо перемешать. Дать постоять
около 10 мин. Выпекать оладьи на разогретой смазанной маслом антипригарной сковороде
на слабом огне под крышкой. Оладьи молено подавать со сметаной или взбитыми
сливками.
Таким образом, пищевая композиция "Аминофен" способствует
повышению питательной ценности блюд, расширяет их ассортимент, упрощает процесс
выпечки в домашних условиях, возможность дозирования фенилаланина в питании
детей, страдающих фенилкетонурией, регулирует вкусовые качества изделий и их
питательную ценность.
Указанное содержание и соотношение компонентов пищевой добавки нельзя
изменить в сторону уменьшения, т.к. это не обеспечивает наличия достаточного
количества натуральных легкоусвояемых нутриентов и снижает иммуностимулирующий
эффект пищи.
В то же время увеличение количества белкового продукта свыше 30% не
позволяет получить достаточно сыпучий продукт, возрастает количество
фенилаланина и уменьшается возможность его применения для питания больных ФКУ.
Для повышения пребиотических свойств лечебных рационов, улучшения кишечной
микрофлоры большое значение имеет наличие в продуктах пищевых волокон. К
диетическим пищевым волокнам относится природный полисахарид - инулин [17].
Проведена работа по созданию низкобелковых продуктов, содержащих инулин
(крупа саго, смесь для выпечки), получен патент. Инулин - природный
полисахарид, обладающий потребительскими свойствами, улучшает усвоение
минералов, прежде всего калия, магния и железа, повышает иммунитет,
способствует более быстрой насыщаемости при приёме пищи, улучшает липидный
обмен. Приготовлены опытные партии продуктов, проведена их клиническая оценка и
оформлена нормативная документация на производство, продукты получили высокую
дегустационную оценку.
В институте отработана технология и выпускается крупа "Саго" с
использованием инулина. Этот продукт пользуется спросом у потребителя,
проведена его клиническая апробация с положительной оценкой по всем пунктам. В
результате рекомендовано расширять ассортимент крахмапопродуктов с
использованием инулина. К сожалению, в России отсутствует промышленное
производство инулина, хотя разработана технология его получения из цикория. Для
проведения исследований использовали инулин фирмы "Орафти Эктив Фуд
Ингредиент" (Бельгия), который имел следующие показатели: сухих веществ -
97%, углеводов - 99,5%, в т.ч. инулина - 90%, зольный остаток - 0,2%,
энергетическая ценность - 97 ккал.
Инулин вводили в рецептуру в количестве, рассчитанном исходя из нормы
потребления этого продукта детьми от 1 года до 10 лет - 4-8 г/сутки, учитывая
также суточный рацион больного ребёнка. Расчёт производился исходя из
количества потребляемого в сутки продукта.
Проведена работа по обогащению выпускаемой низкобелковой смеси
"Детка" натуральным сухим желтком/меланжем куриного яйца и инулином.
Оценка химического состава, критериев безопасности и микробиологических
показателей свидетельствует о том, что исследуемая смесь "Детка"
соответствует требованиям, предъявляемым к продовольственному сырью и пищевым
продуктам.
Клиническая апробация смеси низкобелковой "Детка" для детского
лечебного питания, обогащённой сухим натуральным желтком/меланжем куриного яйца
и инулином, предназначенной для диетического питания детей с наследственной
патологией белкового обмена, проведена на базе 11 отделения
психоневрологической детской больницы №6 и на базе
консультативно-диагностического центра НЦ ЗД РАМН и показала, что представленный
продукт соответствует предъявляемым к нему медико-биологическим требованиям и
рекомендуется к использованию в лечебном питании больных с наследственной
патологией белкового обмена в разные возрастные периоды, а также в
низкобелковых диетических рационах у больных с различной патологией [1].
Продолжаются работы по поиску новых ингредиентов для обогащения
выпускаемых продуктов детского диетического питания и разработке технологии их
применения.
.6 Требования к детскому питанию
Продукты детского питания и их компоненты, продукты для беременных и
кормящих женщин должны соответствовать гигиеническим нормативам безопасности и
пищевой ценности (п. 3.34 СанПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования
безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов"). Гигиенические
нормативы безопасности и пищевой ценности продуктов детского питания указаны в
Приложении 3 к СанПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности
и пищевой ценности пищевых продуктов".
Пищевая ценность продуктов детского питания должна соответствовать
функциональному состоянию организма ребенка с учетом его возраста. Продукты
детского питания должны быть безопасными для здоровья ребенка (п. 3.33 СанПиН
2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности
пищевых продуктов" и п. 2 ст. 15 Федерального закона от 02.01.2000 №29-ФЗ
"О качестве и безопасности пищевых продуктов").
Качество продуктов детского питания - совокупность характеристик пищевых
продуктов, способных удовлетворять потребности детского организма в пище при
обычных условиях их использования.
Безопасность продуктов детского питания - состояние обоснованной
уверенности в том, что пищевые продукты при обычных условиях их использования
не являются вредными и не представляют опасности для здоровья нынешнего и
будущих поколений [21].
.7 Условия и сроки хранения продуктов детского питания
Условия и сроки хранения ПДП зависят от их вида и упаковки. Поскольку
почти все ПДП консервируются сушкой, пастеризацией или стерилизацией, они
относятся к продуктам среднего или длительного срока хранения. Для каждой
группы ПДП, отличающейся способами производства, характерны определенные, общие
для нее режимы хранения. Однако конкретные сроки годности зависят еще и от вида
упаковки. Большинство ПДП должно храниться при температуре не выше 15-25оС
и при относительной влажности воздуха (ОВВ) не более 70-75%. При хранении не
допускаются резкие перепады температуры и ОВВ. ПДП должны храниться в чистых,
сухих, хорошо проветриваемых складах. Критериями окончания сроков хранения
среднехранящихся ПДП являются прогоркание жира в продуктах на зерновой основе,
а также снижение пищевой, в том числе витаминной, ценности. Как отмечалось,
сроки годности ПДП зависят от вида потребительской тары и ее состояния. ПДП в
герметичной таре хранятся дольше, чем в негерметичной [24].
3. Охрана труда и окружающей среды
В настоящее время подавляющее большинство фирм-производителей
сельскохозяйственной продукции всерьез озабочено ее экологической безопасностью
и прилагает большие усилия для максимального снижения риска контаминации
исходного сырья. Особенно это касается фирм-производителей детского питания. С
целью получения гарантированно чистого сырья для своего производства часто
организуют собственное, так называемое органико-биологическое земледелие, став
пионером в этом направлении. Достижение этой цели начинается с тщательного
отбора фермерских хозяйств со здоровой почвой с природным плодородием в
экологически чистых районах, вдали от промышленных зон и транспортных
магистралей с учетом таких климатических особенностей, как основное направление
ветра. Ежегодно перед посевом пробы почвы анализируются в лабораториях.
Категорически запрещается использование протравленных семян, прошедших
химическую обработку. На полях применяют исключительно органические удобрения.
Использование синтетических удобрений, а также химических средств защиты
растений строго запрещено. Например, с вредителями фруктов борьба ведется
природным методом с помощью птиц, а борьба с сорняками - механически, вручную.
Наконец, все поступающее на завод сырье сначала проверяется лабораторией на
наличие в нем вредных веществ и только после подтверждения его безопасности
допускается в производство. Безусловно, приведенный пример не является
единственным в своем роде, однако иллюстрирует возможность производства чистых
продуктов даже в сложных современных условиях.
Для того, чтобы сделать питание человека максимально безопасным, были
разработаны международные нормативные документы, положениям которых должны
следовать производители продуктов питания.
Безопасность продукта по данному контаминанту определяется, исходя из
известных для него предельно допустимой концентрации в продукте (ПДК) и
допустимой суточной дозе (ДСД). ДСД - максимальное количество вещества в мг на
1 кг массы тела человека, ежедневное поступление которого в течение всей жизни
не оказывает неблагоприятного воздействия на организм человека и его потомства.
При наличии в среде нескольких загрязнителей возможно развитие так называемого
аддитивного эффекта, при котором в ряде случаев происходит суммирование
токсичности. Многие металлы, находящиеся в окружающей среде, имеют
токсикологическое значение. В частности, к таковым относятся мышьяк, кадмий,
медь, кобальт, хром, ртуть, марганец, никель, свинец, селен, цинк и некоторые
другие. Важно, что большинство из них играет важную роль в физиологических
процессах, а их дефицит вызывает серьезные заболевания. В то же время
повышенное поступление этих металлов в организм человека способно вызвать
токсические реакции. Регламентирующим документом для России в этом направлении
являются СанПиН (Санитарно-эпидемиологические Правила и нормативы)
2.3.2.1078-01 "Продовольственное сырье и пищевые продукты.
Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых
продуктов". Большинство из перечисленных металлов в определенных
концентрациях обнаруживается в почве практически повсеместно [20]. Реальная
угроза для здоровья возникает в первую очередь при попадании их в окружающую
среду в значительных количествах в процессе добычи и переработки. Например, ртуть
в токсикологически значимых количествах обнаруживается в воде именно в связи с
промышленным загрязнением. При допустимом содержании метилированной ртути в
рыбе до 300 мкг/кг продукта (по рекомендациям ВОЗ - до 500 мкг/кг), морская
рыба может содержать 700 мкг/кг ртути и более. Высокая концентрация ртути
накапливается в водорослях, планктоне, ракообразных, а также рыбе и птице,
употребляющей эту рыбу. С древнейших времен хорошо известно токсическое
действие свинца, и с древнейших времен свинец широко используется человеком для
различных нужд. Безусловными зонами с повышенным содержанием свинца в почве,
воде и воздухе являются районы его добычи и переработки[9].
Промышленное загрязнение среды свинцом, в частности, приводит к
ежегодному его поступлению в Балтийское море в объеме около 5400 т. Свинец
хорошо накапливается в растениях (листья, стебли), с которыми попадает в
организм человека и животных. Загрязнение продуктов питания может происходить и
при проникновения свинца из припоя швов сборных металлических консервных банок
в случае их некачественного изготовления или при превышении срока хранения.
Кадмий может накапливаться в растениях, в которые поступает из почвы и
воздуха, и обнаруживается не только в овощах и фруктах, но также хлебе,
растительном масле, сахаре [22].
В результате нерационального использования азотных удобрений в растениях
может повышаться содержание солей азотной и азотистой кислот (нитраты и
нитриты, соответственно). Для взрослого человека токсичной считается доза
нитратов около 600 мг/сут (разовая - 200-300 мг). Согласно рекомендациям МЗ РФ
ДСД нитратов составляет 5 мг/кг массы тела, а нитритов - 0,2 мг/кг массы тела.
Содержание нитратов в растении зависит от многих факторов. В частности,
концентрация нитратов увеличивается от листьев к корню, уменьшается с возрастом
растения, увеличивается при недостатке света, низкой температуре и недостатке
влаги. Восстановление нитратов в нитриты может происходить при длительном
хранении продуктов (растительных и мясных), особенно при высокой температуре.
Нитраты в организме человека превращаются в нитриты, а последние уже могут
оказывать токсическое действие.
Особую проблему составляет широкое применение в сельском хозяйстве
пестицидов, без которых сегодня немыслим высокоэффективный агрокомплекс. Производство
пестицидов растет во всем мире, при этом ежегодно появляется 10-15 новых
химических веществ, а общее число известных пестицидов составляет сотни тысяч.
В последние годы на Земном шаре 4 млрд. га земли обрабатывается 3,2 млн. т
пестицидов. Попадая в растения, пестициды могут накапливаться в них, оказывая
токсическое действие на человека. Более того, описаны канцерогенные и
мутагенные эффекты некоторых пестицидов. С другой стороны, для многих
пестицидов известен выраженный эффект биологического усиления в результате
прогрессивного накопления токсических веществ по пищевой цепи (растение - птица
- животное и т.д.), на вершине которой может оказаться и человек[22].Следует
отметить, что во всех странах мира и в России определены величины допустимых остаточных
количеств (ДОК) пестицидов в продуктах питания (в мг/кг). Например, для ДОК в
овощах и фруктах составляет 0,5 мг/кг, а в остальных продуктах питания его
присутствие не допускается вообще. ДОК бордосской жидкости в мясе и яйцах
составляет 2,0 мг/кг, во фруктах и овощах - 5,0 мг/кг, а в землянике,
крыжовнике, малине и смородине должно равняться нулю.
Нормативной и правовой базой гигиенического контроля за продуктами
питания в России является в первую очередь Федеральный закон "О качестве и
безопасности пищевых продуктов" от 02.01.2000 г. №29-ФЗ. Важным
документом, определяющим требования к различным продуктам питания, являются
СанПиН 2.3.2.1078-01 "Продовольственное сырье и пищевые продукты.
Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых
продуктов", вступившие в силу 1 сентября 2002 г. В новой редакции СанПиН
получила дальнейшее развитие система мониторинга за загрязнением пищевого
сырья, ужесточены требования для молочных продуктов и детского питания, в
частности, в отношении полихлорбифенилов [20].
Выводы и рекомендации
Разработан: Набухающий малобелковых крахмал, содержание белка (0,3-0,8%),
температура клейстеризации 8-10оС.
Вырабатано: Три вида пищевых композиций (амилофены) на основе набухающего
крахмала с содержанием белка 20% 15% и 5% количество ФАН не более 122 мг на
100г в готовом продукте на основе композиций .
Выводы: Проведенные
исследования позволили установить, что при модификации крахмала путем
контактной сушки 30-40% суспензии крахмала на одно вальцевой сушилке при
давлении пара 6-7 атм и температуре 130-1400оС гранулы крахмала
полностью разрушаются с формированием пленочной пористой структуры, происходит
полная аморфизация нативного образца и накопление C=O групп в макромолекулах
крахмала. Данная процедура ускоряет процесс сушки, и качество продукта на
выходе. низкую температуру клейстеризации, уникальные структурообразующие,
загущающие, стабилизирующие свойства, полностью перевариваются в
желудочно-кишечном тракте. Это делает набухающий крахмал идеальным сырьём для
получения на его основе композиций продуктов питания (амилофены) с заданным
составом, структурой и физико-химическими свойствами. Такие композиции помогают
почти полностью заменить животный белок в питании ребенка, не ограничивая его в
необходимых питательных веществах.
Амилофены практически не содержат белка, но отлично вписываются в детский
рацион. Одним из важнейших пищевых веществ в питании ребёнка являются углеводы,
потребность в которых в 3-4 раза превышает потребность в белках и жирах. В
нашей стране единственным изготовителем малобелковых продуктов является
небольшая лаборатория "Детское питание" при ВНИИ крахмалопродуктов
НПО г. Коренево Московской области, это ограничивает поставку отечественного
продукта на рынок, что делает продукцию мало конкурентной на фоне и вмещает в
полном объеме произвести импортозамещение. Группой "Детское питание"
производятся макароны, вермишель, крупа саго, мука, хлебцы, наборы для выпечки
хлеба, кексы, оладьи. Большим спросом пользуются набухающие крахмалы в киселях,
пудингах, муссах быстрого приготовления. Эти продукты, быстро набухая в
холодной воде и хорошо растворяясь в ней, образуют десерт большого объема.
Кроме того, набухающие крахмалы используют как компоненты сухих смесей для
выпечки малобелкового хлеба, печенья, кексов.
Одними из важнейших задач в производстве детского питания являются
недопущение экологического загрязнения сырья, используемого для производства
продуктов детского питания, и тщательный гигиенический контроль за
производством и готовой продукцией. С целью получения экологически чистого
сырья для своего производства часто фирмы-производители детского питания
организуют собственное, так называемое органико-биологическое земледелие,
использующее исключительно органические удобрения и исключающие химические
средства защиты растений.
Однако проблема использования экологически чистого сырья для производства
продуктов детского питания до сих пор до конца не решена, также как и
гигиенический контроль за производством и готовой продукцией, поскольку в средствах
массовой информации периодически появляются сообщения о случаях отравления
детей некачественным детским питанием.
Список использованной литературы
1. Патент
РФ 2462050 Пищевая композиция для использования в продуктах питания детей,
больных фенилкетонурией / С.Т. Быкова, Т.Н. Буравлёва, Т.Э. Боровик, Т.В.
Бушуева - Опублик. 27.09.2012, Бюл. №27.
2. Славянский
А.А. Технология cахаристых продуктов: крахмал и крахмалопродуктов (Учебное
пособие) - М.: МГУТУ, 2012. - 230 с.
. Старовойтов
В.И. Индустрия картофеля - М.: ВИНИТИ, 2010. - 202 с.
. Гриб
С.И., Буштевич В.Н., Полякова Е.Л., Кацер Ю.А., Пилипенко Ж.С. Генофонд и
эффективность его использования в селекции тритикале. Тритикале. Материалы
международной научно-практической конференции "Роль тритикале в
стабилизации производства зерна, кормов и технологии их использования", -
Ростов-на-Дону, 4-5 июня 2014 г. Донской зональный НИИ сельского хозяйства;-
Ростов-на-Дону, 2014. - С. 44-51.
. Андреев
Н.Р., Введенская Е.П., Симаков Е.А. Некоторые аспекты оценки крахмалсодержащего
сырья. Хранение и переработка сельхозсырья, 2007. - №7 - С. 110.
. Андреев
С.П. Разработка аграрно-пищевых технологий. Организационно-методические
указания межотраслевой лаб. систем технологий и машин для пищевых и
перерабатывающих отраслей АПК РАСХН. - М., 2006. - 116 с.
. Андреев
Н.Р. - Адаптация технологического потока производства крахмала к различным
видам крахмалсодержащего сырья. Хранение и переработка сельхозсырья, 1999. -
№9. - C. 14-16.
. Андреев
Н.Р. Основы производства нативных крахмалов. - М.: Пищепромиздат, 2001. - C.
289.
. Андреев
Н.Р. Вовлечение новых видов крахмал содержащего сырья для промышленной
переработки на крахмал и крахмал продукты. Тез. докл. III Меджународной конф.,
Пища. Экология. Человек - М.,1999. - C. 99.
. Андреев
Н.Р. Экологические аспекты развития технологических процессов производства
крахмала. - М.: АгроНИИТЭИПП.,1996. - Сер. 19. - Вып. 2. - C. 28.
. Филиппова
Н.И. Развитие технологии производства зернового крахмала. Сборник научных
трудов ВНИИ крахмалопродуктов. - М., 2008. - Вып. 12. C. 47-57.
. Сборник
научных трудов ВНИИ крахмалопродуктов, вып. 12 . Под ред. Н.Д. Лукина, Н.Р.
Андреева, Е.А. Симакова, и др. - М., 2008. С.78.
. Лукин
Н.Д. Сахаристые крахмалопродукты в обеспечении рационального баланса сахара в
России. - Сб. науч. трудов VI ежегод. науч. практ. конф. - Сахар 2006: -
Повышение эффективности работы сахарной промышленности (30 апреля 2006 г.). -
М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006. - С. 178.
. Скурихин
И.М., Тутепьяп В.А. Таблицы химического состава и калорийности российских
продуктов питания. - М.: Де Ли принт, 2008. - С. 95.
. Гулюк
Н.Г., Комаров Ю.И., и др. Исследование процесса получения из крахмала
циклодекстринов - высокоэффективных соединений включения. Тезисы доклада на XIX
Международной конференции по крахмалу "Москва-Краков". - М., 2012. С.
145
. Гулюк
П.Г., Жуитан А.И. и др. Крахмал и крахмалопродукты - М. Агропромиздаг, 1985. -
С. 58.
. Гулюк
Н.Г., Пучкова Т.С., Пихало Д.М. Перспективы производства и применения инулина
из цикория. Тезисы доклада на XI Международной конференции по крахмалу. - М.,
2003. - С. 173.
. Колесник
А.А., Елизарова Л.Г. Теоретические основы товароведения продовольственных
товаров. - М.: Экономика, 1990. - С. 246.
. Кругляков
Г.Н., Круглякова Г.В. Товароведение продовольственных товаров: - Учебник. -
Ростов на Дону: "МарТ", 1999.- С. 130.
. Рязанова
О.А., Николаева М.А. Товароведение продуктов детского питания: Учебное пособие.
- М.: Издательство "Омега-Л": Издательский дом "Деловая
литература", 2003. - С. 144.
. Донченко
Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. М., 2001. - С. 528.
. Монисов
А.А., Тутельян В.А., Хотимченко С.А. Проблемы безопасности пищевых продуктов в
России Вопросы питания, 1999. - С. 10-33.
. Ракитский
В.Н. Санитарногигиеническая оценка средств защиты растений. Защита и карантин,
1999. - C. 9-12.
. Губин
М.Г. Крахмало-паточная промышленность России - М.: Пищепромиздат , 2005. - C.
176.
. Бугаенко
И.Ф. Сахар и его заменители. - М.: ООО "Телер", 2004. - 72с.
. Славянский
A.A., Егорова М.И. Подсластители и сахарозаменители. Учебное пособие. - М.:
Издательский комплекс МГУПП, 2007. - 65 C.
. Паула
П. How baking works - John Wiley & Sons.Inc, Нью-Йорк, 2008.
. Д.С
Гамин Общий обзор крахмалопаточной отрасли РФ и мирового производства крахмала
и продуктов его переработки, 2007. - C. 12.
. Петровский
К.С., Войханена В.Д. Учебник для мединститутов Гигиена питания, М., Медицина,
1982 . - 436 c.
. Стархова
В.И. под ред. Поконова Ю.И. Новый справочник химика и технолога. Том 5-6. Сырье
и продукты промышленности органических и неорганических веществ. - Часть 1,
2007. - 412 c.
. Н.Н.
Трегубов, Жарова Е.Я., Жушман А.И. Технология крахмала и крахмалопродуктов 5е
изд., перераб. и доп ,1981. - 367c.
. Сапронов
А.Р., Сапронова Л.А. Технология сахара. - М.: Колос, 1993. - C. 1-14.
. Шампетье
Г., Рабатэ Г. Химия лаков, красок и пигментов том второй 1962. - 274 c.
. СанПиН
2.3.2.1078-01 Пищевые добавки, не оказывающие вредного воздействия на здоровье
человека при использовании, для изготовления пищевых продуктов приложение 7
утвержденным постановлением Главного государственного санитарного врача
РФ" от 14 ноября 2001.
. Постановление
Правительства РФ от 28.12.2012 №1460 (ред. от 27.01.2015) "Об утверждении
Правил предоставления и распределения субсидий из федерального бюджета бюджетам
субъектов.
. Мурзин
И.С. Обзор российского рынка глюкозно-фруктозных сиропов 1998-2011 гг., 2012.
. Обуховский
Э.А. Производство мальтозной патоки, Пищепромиздат, Москва, 1959. - 149 c.
. Луп
М. Медицинская энциклопедия: [Все, что нужно знать о болезнях: Пер. с англ.]. -
Москва: АСТ: Астрель, 2004. - 969 с.