КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни «Технологія галузі»
на тему: «Удосконалення технології страв із риби з метою підвищення їх харчової цінності»
Студента курсу, групи
спеціальність181 «Харчові технології»
.................. _________________
Керівник: канд. техн. наук
............ _ _____________
Кількість балів ________________
Національна шкала _____________
Оцінка ECTS __________________
Члени комісії: ___________ ...........
(підпис) (прізвище та ініціали)
___________
(підпис) (прізвище та ініціали)
___________
(підпис) (прізвище та ініціали)
м. Дніпро, 2020
РЕФЕРАТ
Курсова робота: 65 с., 9 табл., 20 джерел, 3 додатки, 10 рис.
Метою даної роботи є теоретичне обґрунтування та розробка технології страв із риби функціонального призначення з використанням антиоксидантів.
Об’єкт дослідження: технологія страв із риби функціонального призначення з використанням сировини з багатим вмістом антиоксидантів.
Антиоксиданти є важливим елементом раціону харчування. Вони виконують роль захисників харчових продуктів від окислення жирів, що в них містяться. Введення рослинної сировини, багатої на антиоксиданти у рибні напівфабрикати забезпечить високу харчову та біологічну цінність продукту, зокрема це дозволить підвищити вміст вітамінів, макро- і мікроелементів, харчових волокон та органічних кислот. У ході написання даної курсової роботи були розроблені риборослинні страви функціонального призначення, а саме з додаванням шпинату, гарбузу, броколі та порошку із вичавок журавлини. Дані страви володіють підвищеною харчовою цінністю. Перелік ключових слів: РИБА, РИБОРОСЛИННІ СТРАВИ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ, АНТИОКСИДАНТИ, ПІДВИЩЕННЯ ХАРЧОВОЇ ЦІННОСТІ .
RESUME
The graduation paper of the 2nd year student Varenik T. (Dnipropetrovsk National University named by Oles Honchar, Faculty of Chemistry, Department of Food Technology).
This work contains the technologies of improvement the fish dishes with adding functional components in the form of antioxidants.
During the laboratory research fish and vegetable raw materials were combined, the dishes were enriched by antioxidants. The nutritional and biological values of dishes were increased too. The results of this research can be used to introduction into the scientific process.
65 Pages, 10 figures, 9 tables, 20 references, 3 appendixes.
ЗМІСТ
ВСТУП…………………………………………………………………………6 РОЗДІЛ І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ……………………………………………..8 1.1. Сучасні тенденції у виробництві рибних страв з метою створення продуктів функціонального призначення антиоксидантної дії……………..8 1.2. Біоантиоксиданти як необхідні компоненти раціону харчування…….10 1.3. Аналіз значення риборослинних напівфабрикатів і використання у харчуванні населення…………………………………………………………12 1.4. Роль рослинної сировини як збагачувального компонента раціону харчування……………………………………………………………………..15
1.5. Важливість риборослинних функціональних продуктів у концепції здорового харчування………………………………………………………...17 РОЗДІЛ ІІ. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА……………………..........21 2.1. Характеристика сировини для виробництва риборослинних страв….21 2.2. Розробка технології виробництва рибних страв підвищеної харчової цінності………………………………………………………………………...26
2.3. Розрахунок технологічних параметрів рибних страв з додаванням функціональних інгредієнтів…………………………………………………33 2.4. Розрахунок харчової та біологічної цінності удосконалених страв.…35 2.5. Визначення якості рибних страв підвищеної харчової цінності за органолептичними та фізико-хімічними показниками…………………......42 ВИСНОВКИ…………………………………………………………………...45 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………….46 ДОДАТКИ……………………………………………………………………..48
ВСТУП
В раціональному здоровому харчуванні населення особлива роль приходиться на створення принципово нових, збалансованих за складом продуктів, які збагачені функціональними компонентами. Можливості створення новітніх технологій дозволяють вже сьогодні максимально фракціонувати сировину на цінні та однорідні за складом і властивостями харчові інгредієнти з наступним конструюванням на їх основі високоякісних продуктів функціонального призначення. Моніторинг ринку функціональних продуктів харчування вказує на обмежений асортимент риборослинних продуктів, збалансованих по харчовій та біологічній цінності. Виробництво кулінарної продукції з риби є перспективним напрямком переробки, що дозволяє отримати продукцію високої харчової і біологічної цінності. Поєднання рослинної сировини з рибною забезпечує взаємозбагачення складу сировини як за окремими показниками харчової цінності, так і в цілому при комплексній оцінці асортименту продукції. Для досягнення поставленої мети важливим є біотехнологічний підхід, що відрізняється щадним впливом на природні компоненти з метою збереження усіх корисних властивостей. Традиційно рибні продукти займають одне з провідних місць в забезпеченні збалансованості харчування і за окремими характеристиками не мають на сучасному етапі альтернативної заміни. Встановлено, що у достатньо великої кількості населення спостерігається дефіцит білкових продуктів харчування. Скорочення рибних продуктів в структурі споживання населенням призводить до росту захворюваності, зниження адаптивних можливостей людини і тривалості життя, що, в свою чергу, згубно впливає на рівень конкурентоспроможності національної економіки. Створення технологій нових функціональних продуктів харчування на основі рибної і рослинної сировини здатне забезпечити харчовими компонентами і енергією організм людини, що зробить істотний внесок у забезпечення населення продукцією широкого асортименту і якості. Мета дослідження: теоретичне обґрунтування та розробка технології страв із риби функціонального призначення з використанням антиоксидантів. Об’єкт дослідження: технологія страв із риби функціонального призначення з використанням сировини з багатим вмістом антиоксидантів. Предмет дослідження: рибна сировина, функціональні добавки (журавлина, гарбуз, шпинат, брокколі); модельні харчові системи, що утримують означені види сировини та добавок; рибні вироби функціонального призначення. Методи дослідження: органолептичні, фізико-хімічні, методи планування експерименту та математичної обробки експериментальних даних з використанням комп’ютерних програм. В контексті вищенаведеного зазначено, що в зв’язку з необхідністю розширення асортименту продуктів функціонального призначення, а також підвищення їх харчової цінності, виробництво якісних риборослинних страв на даний час є дуже актуальним.
РОЗДІЛ I. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
Сучасні тенденції у виробництві рибних страв з метою створення продуктів функціонального призначення антиоксидантної дії
Рибна галузь є важливою складовою економіки України на сучасному етапі розвитку. Розробка та впровадження інноваційних технологій у рибництві і рибопереробці вимагають обов'язкового і постійного аналізу інфраструктури ринку рибної продукції. За рахунок риби на 20-30% забезпечується потреба населення в харчовому білку, який характеризується збалансованим складом амінокислот. За якісним складом ліпідів гідробіонтам немає рівних, завдяки вмісту в них поліненасичених жирних кислот, таких як ω-3 та ω-6, які є попередниками в утворенні простагландинів, а також регулюють структурно-функціональні властивості мембран всіх клітин і органів організму людини, застосовуються в лікуванні та профілактиці серцево-судинних і онкологічних захворювань. Відмітна особливість водних біоресурсів проявляється також у вмісті макро- і мікроелементів, водо- і жиророзчинних вітамінів, ферментів, вуглеводів [8]. Асортимент страв із риби постійно розширюється, а технології їх приготування вдосконалюються в напрямку розробки та виробництва страв, здатних не тільки урізноманітнити раціон споживачів, але й збагатити його продуктами з високою харчовою цінністю. Останнім часом в нашій країні, як і в усьому світі, посилився інтерес до функціональних продуктів, які призначені для широкого кола споживачів. Ці продукти позитивно впливають на здоров`я людини при їх регулярному вживанні в ефективних дозах. Крім поживних інгредієнтів вони містять функціональні інгредієнти, які сприяють адаптації до впливу зовнішнього середовища, запобігають виникненню захворювань і попереджають передчасне старіння [18]. Сучасні принципи створення функціональних харчових полікомпонентних продуктів засновані на виборі та обґрунтуванні видів сировини та їх співвідношень, які забезпечили б досягнення функціональних властивостей, прогнозованої якості продукції, наявність високих органолептичних показників та певних споживчих і технологічних характеристик. Можливість взаємного збагачення інгредієнтів, які входять у рецептуру продукту по одній або декільком есенціальним складовим спостерігається при комплексному використанні сировини рослинного і тваринного походження [1].
Одним з перспективних напрямків виробництва продуктів функціонального призначення є їх виготовлення на основі поєднання рибної та рослинної сировини. Як зазначалося вище, рибна сировина містить різні види жирних кислот, що свідчить про можливість їх окислення та передбачає необхідність у використанні антиоксидантів. Вони виконують роль захисників продуктів від окислення жирів, що в них містяться, сприятливо діють на здоров'я за рахунок здатності до зв'язування вільних радикалів. Інформація про додавання штучних антиоксидантів в рибні продукти все частіше відлякує потенційних покупців цих товарів. Тому у виробників зростає інтерес до натуральних інгредієнтів як засобу підвищення споживчої прийнятності, смакових якостей, стабільності органолептичних характеристик і збільшення терміну придатності харчових продуктів, в яких їх використовують.
Споживання рибних продуктів з антиоксидантними властивостями дозволить поєднати позитивний вплив на організм людини харчової цінності риби та біологічної – антиоксидантів, велика кількість яких міститься саме у рослинній сировині. У зв'язку з цим пошук натуральних добавок, особливо рослинного походження, помітно інтенсифікувався. Отже, аналіз сучасного стану питання про використання натуральних антиоксидантів у виробництві рибних страв показав, що цей напрямок зараз ефективно розвивається і є перспективним, адже орієнтований на створення збалансованої за харчовою та біологічною цінністю продукції з підвищеними термінами зберігання та позитивною дією на організм людини.
Біоантиоксиданти як необхідні компоненти раціону харчування
В останні роки велика увага приділяється таким поняттям, як «антиоксиданти», «антиоксидантний захист організму», «вільнорадикальне окислення» тощо. Встановлено, що більшість найпоширеніших захворювань розвиваються внаслідок зміни інтенсивності реакцій, що протікають за участі вільних радикалів, а також в тому випадку, коли антиоксидантна система захисту організму не здатна забезпечити їх надійне знешкодження [20,19]. Варто розуміти, що процеси вільнорадикального окислення певної інтенсивності потрібні організмові людини. Низькі концентрації гідропероксидів необхідні для метаболізму, а прискорення або різке гальмування вільнорадикальних процесів призводить до різноманітних патологій та хвороб. До найбільш характерних виявів прискореного протікання в організмі вільнорадикального окислення відносять такі: загальна кволість, захворювання слизових оболонок, підвищена ламкість капілярів, розлад роботи шлунково-кишкового тракту, анемія, втрата ваги, передчасне старіння [14]. Сьогодні відомо декілька причин, що викликають активацію вільнорадикального окислення. Однією з них є нестача в харчовому раціоні біоантиоксидантів. Вони уповільнюють процес окислення шляхом взаємодії з киснем повітря, перериваючи реакцію окислення або руйнуючи вже утворені пероксиди. Більшість з них знаходиться в доступній для засвоєння формі, підвищує харчову цінність продуктів, деякі володіють лікувальними властивостями, створюють оптимальні умови для метаболізму і забезпечення нормального росту клітин і тканин [14]. Антиоксиданти є важливим елементом раціону харчування. Потребу в антиоксидантах відчувають, насамперед, ті галузі харчової промисловості, продукція яких містить різноманітні види жирів, наприклад рибна промисловість [5]. Ліпіди риб представляють собою суміш моно, ди- і тригліцеридів. Особливість даних ліпідів в тому, що в їх складі присутні поліненасичені жирні кислоти, що роблять жири нестійкими. Через наявність подвійних зв'язків ненасичені жирні кислоти схильні до швидкого окислення при взаємодії з киснем повітря. Даний процес призводить до псування жирів, яке спричиняє зміну кольору, смаку і запаху, погіршення консистенції. Також руйнуються жиророзчинні вітаміни, зменшується кількість фізіологічно цінних поліненасичених жирних кислот. Все це знижує харчову цінність рибної продукції і, звичайно ж, погіршує товарний вигляд [7].
Розвиток промислового виробництва харчових продуктів актуалізує проблеми збереження їх якості і збільшення термінів придатності. Продукти схильні не тільки до мікробіологічного псування, в боротьбі з яким допомагають консерванти, а й до окиснювального. Антиоксиданти виконують роль захисників харчових продуктів від окислення жирів, що в них містяться [5]. Підсумовуючи, можна сказати, що організм людини постійно потребує антиоксидантів. Адже людина в силу особливостей своєї біохімії або не здатна синтезувати більшу частину необхідних організму речовин або містить їх в обмеженій кількості, тому антиоксиданти повинні надходити саме з їжею. Для підтримки організму в нормальному стані дуже важливим є збереження балансу між вільними радикалами та антиокислювальними силами, роль яких і виконують антиоксиданти. Отже, значення їх для харчування та вплив на організм людини в цілому, є дуже важливим і необхідним для нормального функціонування.
Аналіз значення риборослинних напівфабрикатів і використання у харчуванні населення
В даний час велика увага приділяється питанням здорового харчування населення України. Концепція цього напрямку передбачає комплексне вирішення проблеми з урахуванням фізіології харчування та економічної ефективності виробництва харчових продуктів. [4] З’ясовано, що якість харчування населення України не відповідає принципам збалансованого харчування, адже спостерігається порушення харчового статусу. Суттєвим є дефіцит тваринних білків та поліненасичених жирних кислот на фоні надмірного надходження тваринних жирів, а також дефіцит вітамінів, мікроелементів та харчових волокон. Дослідженнями в галузі фізіології харчування встановлено, що наявність у продукті тільки тваринного або рослинного білка несе меншу біологічну цінність, ніж їх комплекс в оптимальному співвідношенні. Таким чином, розробка рецептур комбінованих риборослинних напівфабрикатів і кулінарних виробів є перспективним напрямком [4]. Рибні господарства України можуть запропонувати достатній об’єм риби для споживання та переробки, але дослідження смаку прісноводної риби вказують на необхідність гармонізації смакових характеристик. Поліпшення сенсорних характеристик та функціональних властивостей продукції із прісноводної риби можливе за рахунок додавання рослинної сировини [13]. Дані щодо дослідження рибного ринку України, які були взяті із літературних джерел, наведені на рис. 1.1. і вказують на те, що в останні роки рибні напівфабрикати користуються значним попитом у населення.
Рис. 1.1. Доля кулінарних виробів і напівфабрикатів від загальної кількості товарної рибної продукції [4]
Проведені маркетингові дослідження відповідно до анкетування жителів м. Дніпропетровськ (див. дод. Д), показують, що 87% респондентів вважають необхідним створення функціональних риборослинних напівфабрикатів, які відповідають продуктам для збалансованого харчування. Дані щодо проведених досліджень наведені на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Думка респондентів про необхідність створення комбінованих рибних напівфабрикатів, збагачених корисними компонентамиРиба містить у своєму складі повноцінні білки з добре збалансованим набором амінокислот, багата на метіонін, який володіє ліпотропними властивостями. У порівнянні з м’ясом тварин, в рибі у п’ять разів менше сполучної тканини, що забезпечує швидке і легке засвоєння організмом. Риб’ячий жир відрізняється високим вмістом ненасичених жирних кислот, в тому числі есенціальних, також він багатий вітамінами А, D і E. Поліненасичені жирні кислоти сприятливо діють на обмін ліпідів та інших речовин. Використання риб’ячого жиру в повноцінному харчуванні дозволить ефективно знизити рівень холестерину і тригліцеридів у крові. Він є хорошим засобом для профілактики атеросклерозу, гіпертонічної хвороби і інших серцево-судинних захворювань, запобігає тромбоутворенню, сприяє зміцненню імунної системи. Рибна сировина містить різноманітні мікроелементи, такі як йод, фтор, мідь, залізо, фосфор, селен, цинк та інші, які сприяють ліквідації порушень в організмі, обумовлених йодним дефіцитом, залізодефіцитною анемією і нестачею інших мінеральних речовин [17,12]. Узагальнюючи вищевикладене можна стверджувати, що розробка і впровадження риборослинних напівфабрикатів дозволить задовольнити потреби населення у продуктах здорового харчування та підвищити конкурентоспроможність рибопереробних підприємств.
Роль рослинної сировини як збагачувального компонента раціону харчування
В умовах динамічних інтеграційних процесів надзвичайно важливого значення набувають проблеми розвитку національного аграрного сектору економіки. Забезпечення населення свіжою і переробленою плодоовочевою продукцією є однією з найважливіших проблем сучасного продовольчого ринку. В Україні є всі умови для активного розвитку галузі плодоовочівництва, оскільки грунтово-кліматичні умови дозволяють культивувати безліч різноманітних плодово-ягідних та овочевих культур [10] Овочі, плоди і ягоди є необхідними продуктами повсякденного харчування. Дефіцит цієї частини раціону – найпоширеніша помилка харчування, що призводить до серйозних негативних наслідків, таких як імунодефіцит, інфекційні хвороби, прояв негативу спадковості тощо. Овочі і плоди відносяться до тих продуктів, які найменшою мірою можна замінити будь-якими іншими харчовими продуктами. Вони посилюють виділення підшлункового соку, підтримують кислотно-лужну рівновагу і поліпшують процес травлення в організмі. Деякі овочі володіють бактерицидними властивостями, завдяки вмісту фітонцидів, які знищують хвороботворні мікроби або стримують їх розвиток. Важливе значення овочів і плодів у харчуванні людини полягає в тому, що це важливе джерело вуглеводів, необхідних для організму людини мінеральних речовин, органічних кислот і вітамінів. Смакові й ароматичні речовини, барвники, які містяться в плодоовочевій сировині, підвищують апетит. Клітковина посилює перистальтику кишечника, а також сприяє нормалізації жирового обміну і виведенню з організму холестерину. Пектин характеризується бактерицидною дією, виводить з організму радіонукліди. Плодоовочева сировина багата на різноманітні мінеральні солі, такі як калій, кальцій, магній, фосфор, залізо тощо. [16] Лікувально-профілактична цінність полягає у тому, що з овочами та іншими продуктами харчування в організм людини надходять пластичні й енергетичні речовини, а також сполуки, які мають захисні і лікувально-профілактичні властивості. Ця властивість пов'язана з вмістом вітамінів С, А, Р, групи В, РР, Е, К та пектину, клітковини, лігніну, мінеральних елементів, деяких амінокислот, органічних кислот [3]. Калорійність плодоовочевої сировини відносно невелика, що дозволяє широко використовувати її у раціональному харчуванні. Як відомо, збалансоване і здорове харчування передбачає збільшення в раціоні людини частки продуктів, що містять такі функціональні інгредієнти як амінокислоти, вітаміни, мінеральні речовини, харчові волокна тощо. Свіжі овочі, плоди, ягоди та продукти їхньої переробки є природним джерелом цих інгредієнтів, що позитивно впливають на обмінні процеси в організмі людини, запобігають ожирінню, відіграють важливу роль у профілактиці і лікуванні серцево-судинної та нервової систем [3, 9]. Зважаючи на інформацію, надану в попередніх пунктах, варто ще раз наголосити про перспективність поєднання рослинної сировини з рибною для створення більш корисної та здорової продукції. Введення рослинної сировини у рибні напівфабрикати забезпечить високу харчову та біологічну цінність продукту, зокрема це дозволить підвищити вміст вітамінів, макро- і мікроелементів, харчових волокон та органічних кислот. Крім того, це сприяє збільшенню виходу готового продукту, підвищенню його мікробіологічної цінності, а також зниженню собівартості продукції.
Важливість риборослинних функціональних продуктів у концепції здорового харчування.
Концепція державної політики України передбачає заходи, спрямовані на збереження здоров’я та працездатності населення, подовження тривалості й поліпшення якості життя громадян. На стан оздоровлення, емоційний настрій і ефективність роботи людей впливає багато чинників із нашого оточення – харчовий раціон, рівень фізичних і нервових навантажень, швидкість обміну інформацією та ін [15]. В даний час стає очевидним, що найбільш швидким, економічно прийнятним і науково-обґрунтованим шляхом раціоналізації харчування населення є розробка і широке застосування харчових продуктів, збагачених незамінними нутрієнтами, тобто функціональних продуктів. Функціональні продукти – важлива частина раціону сучасної людини, про що свідчить ріст об’єму їх споживання у світі. Нова тенденція розвитку виробництва функціональних продуктів отримала широке розповсюдження головним чином у зарубіжних країнах. Темпи росту об’єму виробництва функціональних продуктів у США наведені на рис. 1.3 [15]. Сучасні досягнення українських харчових технологій, а також біотехнології, нутриціології та фармакології свідчать про значні можливості створення функціональних продуктів для харчування на основі комплексної та раціональної переробки рибної сировини. Створення функціональних продуктів може бути успішно вирішено шляхом розробки комбінованих продуктів харчування. Як відомо, в рибі відсутні органічні кислоти, деякі вітаміни і мікроелементи, до того ж риб’ячий жир здатний до окислення. Тому для запобігання процесам окислення, а також з метою підвищення харчової та біологічної цінності, функціонально-технологічних властивостей рибних страв використовують рослинну сировину.
Рис. 1.3 Темпи росту об’єму реалізації функціональних харчових продуктів у США [15]
Необхідність розробки функціональних риборослинних продуктів в Україні зумовлена погіршенням екологічної обстановки, у тому числі забруднення довкілля шкідливими речовинами й зміною образу життя населення. Упродовж останніх років також спостерігаються стійкі порушення у структурі харчування населення України. Наукові дослідження свідчать про різке зниження споживання біологічно цінних продуктів: м’яса та м’ясопродуктів – на 37%, молока та молочних продуктів – на 35%, яєць – на 38%, риби – на 80%, овочів та фруктів – майже на 50% при одночасному стабільно високому рівні споживання хлібопродуктів, тваринного жиру, зернобобових. На думку дослідників, у населення України спостерігається так званий «прихований голод» унаслідок дефіциту в харчовому раціоні вітамінів, особливо антиоксидантного ряду (А, Е, С), макро- і мікроелементів (йоду, заліза, кальцію, фтору, селену тощо). Тому розроблення технології риборослинних продуктів функціонального призначення набуває особливого значення [11].
Функціональні риборослинні продукти – це продукти, які, насамперед, компенсують дефіцит біологічно активних компонентів в організмі та підтримують нормальну функціональну активність органів і систем, знижують ризик різноманітних захворювань і можуть споживатися регулярно у складі щоденного раціону харчування. Вони містять інгредієнти, які приносять користь здоров’ю людини, підвищують стійкість організму до захворювань, здатні покращити значну кількість фізіологічних процесів в організмі людини, дозволяють тривалий час зберігати активний спосіб життя, попереджувати хвороби і запобігати передчасному старінню організму. Основною метою функціональних риборослинних продуктів є зміцнення здоров’я людини шляхом впливу на відповідні фізіологічні реакції організму. Риборослинні функціональні продукти володіють наступними функціями:
компенсують дефіцити біологічно активних речовин в організмі;
підтримують нормальну функціональну активність органів і систем;
знижують ризик різних захворювань, створюють дієтичний фон;
підтримують корисну мікрофлору в організмі людини і нормальне функціонування шлунково-кишкового тракту [6].
Функціональні властивості комбінованих риборослинних продуктів обумовлені наявністю таких інгредієнтів, як незамінні амінокислоти, поліненасичені жирні кислоти, пектинові, мінеральні речовини, харчові волокна. Узагальнюючи усі аспекти створення функціональних комбінованих риборослинних продуктів, наголошу, що ця сфера розвитку раціонального харчування є вигідною і дуже перспективною. Споживання риборослинних компонентів гарантує усунення недостатнього харчування – основної проблеми в раціоні харчування населення України. Дані продукти виконують таку важливу функцію, як збереження і зміцнення здоров’я, що є основним завданням цивілізованої держави. Наша країна має всі передумови для створення вітчизняної індустрії здорового харчування, тому вживання функціональних продуктів, а зокрема риборослинних, створить не тільки необхідні умови для продовольчої безпеки, але й сприятиме збереженню генофонду нації.