Головко Микола Павлович. Наукове обґрунтування та розробка технології продуктів харчування, збагачених на кальцій, з використанням продуктів переробки харчової кістки

Краткое описание

Головко Микола Павлович. Наукове обґрунтування та розробка технології продуктів харчування, збагачених на кальцій, з використанням продуктів переробки харчової кістки : Дис... д-ра наук: 05.18.16 - 2008.

Головко М.П. Наукове обґрунтування та розробка технології продуктів харчування, збагачених на кальцій, з використанням продуктів переробки харчової кістки. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеці-альністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. Харківський державний університет харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України, Харків, 2008 р.
Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології продуктів харчування, збагачених на біоорганічні сполуки остеокальцію з використанням продуктів переробки харчової кістки. Запропоновано наукову концепцію та можливі напрями її реалізації. Науково обґрунтовано та розроблено технологію переробки харчової кістки у харчовий продукт напівфабрикат кістковий харчовий, створення композиційної емульсійної системи на його основі. Вперше визначені закономірності змін гістологічної структури кісткової тканини у процесі гідротермічної обробки за умов надлишкового тиску та побудована кількісна модель залежності динаміки відносного об’єму відкритих пор від часу при гідротермічній обробці харчової кістки, на основі якої розв’язано задачу дифузії білкових речовин у бульйон. Запропоновано теоретичну модель процесу динаміки напруження зсуву тканини кістки, яка розпушена під час гідротермічної обробки.
Вперше комплексно досліджено впив НКХ та КМБЖ на фізико-хімічні, функціонально-технологічні, структурно-механічні, мікробіологічні характеристики паштетних систем та м’ясних фаршів.
Розроблено наукові основи технології паштетних печінкових мас та м’ясних січених виробів з використанням НКХ та композиції мінерально-білково-жирової. Визначені основні показники якості та безпеки розробленої продукції. Проведено комплекс заходів щодо впровадження розроблених технологій на підприємствах м’ясопереробної промисловості та ресторанного господарства України. Доведено економічну ефективність прийнятих рішень.
На основі комплексу медико-біологічних досліджень доведено засвоюваність біоорганічного остеокальцію організмом лабораторних тварин. Доведені радіозахисні властивості НКХ. На основі клінічних досліджень встановлено, що НКХ у комплексі з традиційною терапією можна рекомендувати для профілактики розвитку кісткових захворювань.

На підставі аналітичного огляду науково-технічної та патентної літератури з проблеми забезпеченості організму людини біоорганічними сполуками кальцію за рахунок продуктів харчування виявлено дефіцит біоорганічного кальцію в раціонах споживачів. Показано, що розробка технологій кальційвмісних продуктів харчування функціонального призначення є актуальною, а перспективним джерелом остеокальцію є харчова кістка забійної худоби.
З урахуванням особливостей структури та морфології кісток науково обґрунтовано і експериментально підтверджено технологічні параметри ГТО, які дозволяють змінити структуру кістки методом механічного способу в сприятливий для вживання та технологічної взаємодії з іншими харчовими компонентами пастоподібний продукт, що містить остеокальцій харчової кістки у засвоюваній формі. У межах запропонованої наукової концепції вирішено важливу наукову проблему розробки безвідходної ресурсозберігаючої технології переробки харчової кістки забійної худоби у НКХ як джерело біоорганічних сполук кальцію для використання в технологіях широкого спектра продуктів харчування оздоровчого призначення.
Встановлено, що найбільш раціональними режимами ГТО харчової кістки є гідромодуль 1:1 та надлишковий тиск 2105Па. За таких умов максимальні деструктивні зміни кісткової сировини відбуваються через 6 год. Виявлено закономірності між режимами ГТО кісткової тканини, рівнем накопичення азотистих речовин у середовищі та ступенем деструкції кісткової тканини. Вперше були визначені якісні закономірності змін гістологічної структури кісткової тканини у процесі ГТО за умов надлишкового тиску та побудована кількісна модель динаміки відносного об’єму відкритих пор залежно від часу за умов ГТО харчової кістки, на основі якої розв’язано задачу дифузії білкових речовин у бульйон. Запропоновано теоретичну модель процесу динаміки напруження зсувутканини кістки, яка розпушена під час ГТО. На основі моделі отримано рівняння регресії. Одержано комп-лекс даних щодо біологічної та харчової цінності НКХ.
Науково обґрунтовано механізм отримання доступного для засвоєння біоорганічного кальцію із колагенових фракцій білків. Комплексна дія високих температур та надлишкового тиску дозволяє виділити з кістки фракції колагену (нейтральну солерозчинну, кислоторозчинну та нерозчинну) та кальцію (вільний або іонізований, білковопов’язаний, мінеральний). Визначено, що у загальній кількості кальцію в НКХ 80...83% становить білковопов’язаний кальцій. Встановлені регресійні залежності накопичення іонів Са++від рівня рН та кількості НКХ, що дозволяє розрахувати вміст іонів кальцію в харчових системах, з метою прогнозування змін їх технологічних властивостей.
Розроблено технологію КМБЖ як гелеутворюючого збагачуючого продукту на основі НКХ, кісткового жиру та сироватки крові ВРХ. Встановлено, що раціональним співвідношенням рецептурних компонентів у КМБЖ є таке: НКХ 70%, кістковий жир 10%, сироватка крові 20%. Доведено, що найбільш раціональними параметрами режимів отримання емульсії КМБЖ є: інтенсивність емульгування 83100 с-1; тривалість емульгування (56)60 с.
Проведено оптимізацію рецептур паштетних печінкових мас з НКХ. Встановлено раціональний вміст НКХ (10% відносно вмісту печінки), який забезпечує необхідну збалансованість Са:Р у продуктах харчування. Запропоновано математич-ний підхід до раціоналізації рецептурного складу м’ясних січених виробів з КМБЖ. Встановлено, що для збалансованості мінерального складу м’ясних січених виробів з необхідним гелеутворенням раціональним є вміст 15% КМБЖ відносно м’ясної сировини.
Одержано комплекс нових даних щодо впливу НКХ та КМБЖ на фізико-хімічні та функціонально-технологічні властивості м’ясних систем. Встановлено підвищення ВУЗ, покращення структурно-механічних, мікроструктурних, мікробіологічних характеристик, швидкості прогрівання, збільшення виходу готової продукції та покращення ступеня перетравлюваності білків паштетних печінкових мас та м’ясних січених виробів.
Встановлено радіозахисні властивості НКХ та засвоєння кальцію НКХ організмом лабораторних тварин. Клінічними дослідженнями доведено, що використання виробів з НКХ у раціонах харчування в комплексі з традиційною терапією може сприяти загоєнню кісткових дефектів та стримувати дистрофічні деструктивні процеси в кістці. Вироби з НКХ можна рекомендувати в комплексі з традиційною терапією для профілактики та лікування кальційзалежних хвороб.
Економічними розрахунками показано ефективність розроблених технологій виробництва НКХ, КМБЖ та продуктів харчування з їх використанням. Встанов-лено, що термін окупності капітальних витрат у разі впровадження технології виробництва НКХ при його відпускній ціні за 1 кг 4,31 грн складе 1 рік. За умови річного виробництва 100 т паштетних печінкових мас з використанням НКХ (річний грошовий обіг 1,6 млн. грн, відпускна ціна 16,03 грн за 1 кг) прибуток підприємства складе 320,53 тис. грн. При виробництві м’ясних січених напівфабрикатів з КМБЖ зниження вартості сировинного набору на 1000 кг продукції становить 1407,00 грн, зниження відпускної ціни 2673,63 грн.

Розроблено та затверджено 7 пакетів нормативної документації на нову продукцію. Запропоновано низку «пілотних» проектів з розробки технологій січених рибних та борошняних кулінарних виробів з НКХ. Результати досліджень апробовано й впроваджено на підприємствах харчової промисловості та ресторанного господарства України.