WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ШТЕРМАН Сергей Валерьевич

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА И ФОРМИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТОВ ИНТЕНСИВНОГО СПОРТИВНОГО ПИТАНИЯ

Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и

общественного питания

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва - 2013

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Сидоренко Юрий Ильич

Официальные оппоненты: Гулюк Николай Григорьевич

доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки и техники РФ,

Всероссийский НИИ крахмалопродуктов

Россельхозакадемии, зав. отделом

технологии крахмалопродуктов

Николаева Мария Андреевна

доктор технических наук, профессор,

Отраслевой центр повышения квалификации

работников торговли, директор

Петров Сергей Михайлович

доктор технических наук, профессор,

Инжиниринговая кампания «Новые технологии в промышленности»,

главный специалист

отдела научно-исследовательских разработок

Ведущая организация: Российский университет кооперации

Центросоюза РФ

Защита состоится 26 декабря 2013 года в 12 часов на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.148.08 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе, д.11.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Автореферат разослан « » 2013 года

Ученый секретарь Совета Д 212.148.08

к.х.н., доц. В.С.Штерман

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одним из важных условий достижения целей, которые ставят перед собой люди, занимающиеся спортом в качестве элемента здорового образа жизни, так и спортсмены-профессионалы, является организация эффективной, основанной на современных научных достижениях системы питания.

Качественный и количественный состав продуктов, потребляемых спортсменами в различные периоды тренировочного цикла, во многом, определяет энергетические возможности организма, создает благоприятные условия для сбалансированного обмена веществ, существенно влияет на спортивную работоспособность, а также длительность процесса восстановления организма спортсменов, в том числе, после экстремальных физических и эмоциональных нагрузок.

Обычные рационы питания не могут в полной мере компенсировать потребности организмов спортсменов в энергии, а также в целом ряде существенных макро- и микронутриентов. Для этого возникла бы необходимость значительного увеличения объемов потребления традиционных продуктов питания, по причине относительно низкого содержания в них необходимых ингредиентов.

Указанное противоречие может быть разрешено только путем использования специализированных продуктов спортивного питания. В ограниченном объеме таких продуктов содержится адекватное потребностям спортсмена количество энергетических субстратов, минералов, витаминов и эссенциальных нутриентов.

Их потребление в дополнение к основному рациону питания рассматривается поэтому в настоящее время вполне оправданным, как с экономической, так и с научной точки зрения.

Рациональное использование специализированных пищевых продуктов спортивного питания, содержащих ряд необходимых физиологически активных компонентов, в первую очередь, связанных с процессами энергетического обмена, способствует повышению спортивной работоспособности и выносливости и позволяет ускорить процессы восстановления спортивной формы после перенесенных больших физических и эмоциональных нагрузок.

В связи с этим разработка и производство высокоэффективных и безопасных отечественных специализированных пищевых продуктов спортивного питания рассматривается в качестве одного из важных инструментов обеспечения поддержки развития спорта в нашей стране.

В решении отдельных аспектов изучаемой проблемы разработки высокоэффективных продуктов интенсивного спортивного питания и технологии их производства внесли вклад отечественные ученые: О.О.Борисова, Н.Д.Гольберг, А.Ф.Доронин, А.Ю. Колеснов, А.А.Кочеткова, Т.Л. Пилат, В.М.Позняковский, С.Н.Португалов, А.И.Пшендин, Э.С.Токаев, В.А.Тутельян, Б.А.Шендеров. Научные представления и практические основы были развиты в работах М.Н.Волгарева,, М.В.Гернет, Г.А.Ермолаевой, В.И.Криштафович, А.А.Покровского, С.А.Полиевского, Р.Д.Сейфуллы, и других ученых.

Вместе с тем, количество научных работ, посвященных проблеме разработки научных основ проектирования продуктов спортивного питания, создания технологии их производства и выработке наиболее эффективных схем их применения является ограниченным и недостаточным для современного этапа развития производства этих продуктов в нашей стране.



Актуальность тематики, связанной с разработкой и производством продуктов спортивного питания подтверждается созданием фундаментальной «Концепции спортивного питания в Российской Федерации», утвержденной приказом Минспорта РФ № 1414 от 24.12.2010г. В этом документе определены основные перспективы и пути развития данного направления на ближайшие годы.

Главное внимание при разработке спортивного питания должно уделяться улучшению естественных адаптационных возможностей организма спортсменов и обусловленное этим повышение биохимического и биомеханического потенциала их органов и тканей.

В соответствии с вышеизложенным, можно сделать вывод, что исследования, связанные с углубленным изучением физико-химических характеристик и анализом физиологического воздействия ингредиентов спортивного питания на организм спортсменов, созданием высокоэффективных инновационных продуктов спортивного питания для спортсменов, вовлеченных в спорт высших достижений, а также для широких групп населения, систематически занимающихся массовым спортом и фитнесом, разработкой и совершенствованием технологии их производства, являются в настоящее время весьма актуальными.

Цели и задачи исследования.

Целью диссертационного исследования являлась разработка научного обоснования и практических решений по созданию и совершенствованию технологии получения ингредиентов спортивного питания и проектирования на их основе высокоэффективных продуктов с заданными потребительскими характеристиками и длительным сроком хранения для включения в рацион питания спортсменов и широкого круга людей, вовлеченных в активные занятия массовым спортом и фитнесом.

Поставленная цель предусматривала решение следующих задач:

– развитие в современных условиях товароведных понятий полезности и качества с учетом специфики продуктов интенсивного спортивного питания;

– разработка рациональной системы классификации продуктов спортивного питания для решения задач оптимального выбора, определения объемов поставок, условий транспортировки и хранения;

– проведение анализа особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке продуктов интенсивного спортивного питания, с целью определения основных стратегических ориентиров его дальнейшего развития;

– разработка системы качественных показателей потребительских характеристик сахара, используемого в качестве одного из основных источников сырья для производства продуктов спортивного питания и создание теоретических основ для совершенствования процесса массовой кристаллизации, как ключевого элемента технологии ее производства;

– создание технологии получения порошкообразного сыпучего продукта на основе натурального пчелиного меда для обогащения спортивного питания физиологически активными нутриентами;

– совершенствование технологии получения какао-масла в качестве ингредиента спортивного питания с улучшенными потребительскими характеристиками;

– разработка рекомендаций по обеспечению высоких потребительских характеристик шоколада и шоколадных изделий, как элемента спортивного питания, в процессе их хранения;

– проведение анализа кислотно-основных взаимодействий в газообразующих системах, используемых в продуктах спортивного питания, с целью оптимизации их состава и потребительских характеристик;

– разработка на основе метода математического моделирования физико-химических процессов, протекающих в пищевых продуктах при их ускоренном старении, и их экспериментальном мониторинге при повышенных температурах, методики прогнозирования допустимых сроков хранения продукции с сохранением ее требуемых потребительских характеристик и учетом возможного варьирования температуры в процессе хранения;

– разработка состава и технологии производства продуктов интенсивного питания в таблетированной форме для обеспечения контроля массы тела, быстрого набора мышечной массы и ускорения процесса восстановления организма спортсменов после перенесенных интенсивных физических и эмоциональных нагрузок;

– разработка специализированного напитка для фитнеса и спорта в концентрированной форме и быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка с использованием газообразующей системы;

– совершенствование способа получения сахара в качестве ингредиента и продукта спортивного питания, обогащенного минеральными нутриентами;

– разработка состава шоколада с использованием низкогликемического углеводного компонента для включения его в дополнительный рацион питания спортсменов;

– проведение оценки эффективности разработанных продуктов интенсивного спортивного питания при их практическом использовании в спортивных и фитнес-центрах.

Научная концепция. Научная концепция состоит в разработке системного методологического подхода к созданию специализированных продуктов интенсивного спортивного питания в результате комплексного изучения физико-химических и физиологических характеристик отдельных ингредиентов спортивного питания и их комбинаций, с учетом их взаимного влияния, биодоступности, создания условий для направленного и взаимосвязанного воздействия на организм спортсменов и обеспечения требований, предъявляемых факторами их хронобиологии.

Основные положения, выносимые на защиту.

На защиту выносятся следующие положения:

– теоретические положения, связанные с целесообразностью более глубокой индивидуализации базовых товароведных понятий полезности и качества применительно к продуктам спортивного питания;

– принципы и классификационные признаки, используемые при создании систем товароведной классификации продуктов спортивного питания;

– результаты анализа особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений в отношении продуктов спортивного питания в настоящее время и выявление основных тенденций их развития;

– комплексная усовершенствованная система оценки качественных показателей и потребительских свойств сахара, с целью определения направлений совершенствования технологии его производства, формирования основ логистической и технологической политики на предприятии при использовании его в качестве сырьевого ингредиента при производстве продуктов спортивного питания;

– способ получения пчелиного меда в порошкообразной сыпучей форме для использования продукта в качестве ингредиента спортивного питания, с целью обогащения его физиологически активными нутриентами;

– усовершенствованный способ производства какао-масла с улучшенными потребительскими характеристиками;

– математическая модель и методика прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов с учетом сохранения их необходимых потребительских характеристик;

– состав и технология производства продуктов интенсивного спортивного питания: «Идеал Стайл + Пребиотик» – для контроля массы тела; «Био Фактор BCAA» – с антикатаболическим и восстановительным воздействием;

– состав и основы технологии производства специализированного напитка для фитнеса и спорта «Карнитин Пауэр 3200» и быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст»;

– способ производства сахара, обогащенного минеральными нутриентами, и шоколада «Шокоспорт» с низкогликемической углеводной составляющей для использования в рационе питания спортсменов.

Научная новизна. Развиты базовые товароведные понятия полезности и качества и выявлена целесообразность дальнейшей индивидуализации этих понятий применительно к потребителям продуктов интенсивного спортивного питания.

Разработаны теоретические основы и предложены варианты товароведной классификации продуктов спортивного питания для их использования при решении задач, связанных с практическим товароведением этой группы товаров.

Выявлены основные черты современного социального и демографического портрета существующих и потенциальных потребителей спортивного питания и основные особенности их потребительского поведения и потребительских предпочтений в современных условиях.

Предложена система комплексной товароведной балловой оценки потребительских характеристик сахара-песка при его использовании в качестве сырья для производства продуктов спортивного питания и компьютерная программа для численного расчета значения итоговой балловой оценки.

Разработаны теоретические основы получения натурального пчелиного меда в порошкообразной сыпучей форме для обогащения продуктов спортивного питания биологически активными компонентами.

Исследованы методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) теплофизические свойства какао-масла и шоколадных изделий для использования в качестве теоретической основы повышения их потребительских характеристик. Впервые определены теплоемкость и энтальпии фазовых переходов этих продуктов в различных условиях.

Методом математического моделирования и экспериментальным путем проведено исследование кислотно-основных взаимодействий, происходящих при растворении продуктов спортивного питания, использующих в своем составе газообразующую систему, и предложены соотношения основных компонентов для получения продуктов с высокими потребительскими характеристиками;

Созданы математические модели физико-химических процессов, происходящих при ускоренном «старении» пищевых продуктов. На их основе разработаны методики прогнозирования допустимых сроков хранения продуктов с сохранением необходимого комплекса потребительских характеристик. Предложена обобщенная методика прогнозирования, учитывающая возможное варьирование температуры окружающей среды в процессе хранения.

Проведено обоснование состава, формирование необходимых потребительских характеристик и способов применения продуктов интенсивного спортивного питания в таблетированной форме: «ИдеалСтайл + Пребиотик» – для контроля массы тела; «Био Фактор BCAA» – с антикатаболическим и восстановительным воздействием.

Разработаны теоретические основы формирования состава и проведен анализ основных потребительских характеристик специализированного напитка для фитнеса и спорта «Карнитин Пауэр 3200» и быстрорастворимой композиции для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст».

Обоснованы способ производства сахара, обогащенного минеральными нутриентами, и шоколада «Шокоспорт» с низкогликемической углеводной составляющей и выработаны рекомендации для использования этих продуктов в рационе питания спортсменов.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенные в работе варианты классификации продуктов спортивного питания позволяют проводить их однозначную идентификацию и облегчают осуществление осознанного выбора объектов потенциальными потребителями. Они позволяют решать вопросы замены одного продукта другим, проводить определение оптимальных вариантов приобретаемых объемов товаров и способов их упаковки, формировать условия проведения последующей транспортировки и хранения.

Выявленные в работе особенности потребительских предпочтений и потребительского поведения применительно к покупателям спортивного питания дают возможность сформировать основные стратегические задачи и определить наиболее перспективные направления развития.

Система комплексной товароведной оценки качества сахара-песка, используемого в качестве сырьевого ингредиента в производстве продуктов спортивного питания, созданная в работе, может использоваться, в качестве основы при принятии решений по формированию логистической и технологической политики на предприятии. Система прошла апробацию и используется на предприятиях холдинга «Объединенные кондитеры» (г. Москва).

Разработана технология получения натурального пчелиного меда в форме сыпучего порошкообразного продукта, с целью использования в качестве источника биологически активных компонентов в продуктах интенсивного спортивного питания. Она обеспечивает полное сохранение его уникальной биологической активности.

Разработан способ получения какао-масла с повышенными потребительскими характеристиками для его использования в качестве компонента спортивного питания, в фармацевтической промышленности и производстве пищевых продуктов с высокими вкусовыми характеристиками.

На основе проведенных исследований теплофизических свойств какао-масла и шоколада методом дифференциальной сканирующей калориметрии разработаны рекомендации по способам предотвращения снижения потребительских свойств этих продуктов в процессе их хранения. Предложены мероприятия, увеличивающие сроки хранения этих продуктов.

На основе проведенного теоретического анализа и экспериментального исследования кислотно-основных взаимодействий, происходящих при растворении в воде продуктов спортивного питания, использующих для увеличения скорости растворения и повышения биодоступности содержащихся в них компонентов газообразующую систему, разработаны рекомендации по рациональному составу этой системы, обеспечивающие высокие потребительские свойства продуктов.

Разработана методика прогнозирования сроков длительного хранения пищевых продуктов на основе математического моделирования и применения экспериментальных методов их ускоренного «старения» при повышенных температурах. Методика позволяет повысить надежность результатов разработки прогноза гарантированного срока хранения продукции.

Использование методики повышает объективность дисконтирования потребительской стоимости продукции в процессе хранения и сокращает расходы, связанные с реализацией процесса хранения. Методика внедрена в научно-исследовательском институте проблем хранения Росрезерва.





Разработаны и прошли государственную регистрацию в системе Роспотребнадзора продукты интенсивного спортивного питания в таблетированной форме – «Идеал Стайл + Пребиотик»– для контроля массы тела (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.035122.07.11 от 07.07.2011); «Био Фактор BCAA» – продукт спортивного питания с антикатаболическим и восстановительным воздействием (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.035121.07.11 от 07.07.2011. Организован промышленный выпуск продукции и ее реализация в специализированных торговых сетях.

Разработаны и прошли государственную регистрацию системы Роспотребнадзора продукты интенсивного спортивного питания – «Карнитин Пауэр 3200» –предтренировочный спортивный напиток (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.008706.06.12 от 04.06.2012) и быстрорастворимая таблетированная композиция для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» (государственный регистрационный номер RU.77.99.11.003.Е.003433.01.12 от 26.01.2012). Организован выпуск продукции на промышленных предприятиях и реализация в специализированных предприятиях торговли.

Разработан способ получения сахара, обогащенного минеральными компонентами для включения продукта в рацион питания спортсменов. Систематическое потребление сахара, обогащенного минеральными микронутриентами, спортсменами или людьми, занятыми тяжелым физическим трудом, позволяет обеспечить необходимый уровень содержания этих микроэлементов в организме.

Разработан способ приготовления шоколада, используемого в качестве продукта специализированного дополнительного питания для спортсменов. Прием шоколада «Шокоспорт», позволяет осуществлять предельную мобилизацию физических и волевых усилий спортсменов, требующуюся для достижения желаемого спортивного результата в критические моменты тренировок и соревнований.

По материалам исследований получено 9 патентов РФ и подано 4 заявки на получение патентов РФ на продукты интенсивного питания, находящихся на оформлении в Федеральном институте промышленной собственности.

Личное участие автора на всех этапах работы состояло в формировании научного направления, постановке цели и основных задач исследования, разработке планов проведения экспериментов, определении научных методов, используемых при проведении теоретических исследований, непосредственном участии в проведении опытов и опросов, самостоятельном выполнении статистической обработки результатов исследований, разработке нормативной документации на спроектированные виды продукции, апробировании разработанных продуктов интенсивного спортивного питания в условиях действующих спортивных и фитнес-центров, формулировании основных выводов и практических рекомендаций.

Обоснованность и достоверность диссертационной работы. Научные положения, практические решения, выводы и рекомендации основаны на выдвинутой в работе научной концепции, анализе теоретических и практических аспектов исследуемой проблемы, подтверждаются большим объемом проведенных экспериментальных и теоретических исследований с использованием стандартных и специальных методов и оборудования, применением методов математического моделирования с разработкой и использованием компьютерных программ, современными методами статистической обработки результатов экспериментов, согласованностью результатов исследований с современными тенденциями при проектировании состава и технологии производства продуктов спортивного питания, положениями науки о рациональном питании, результатами экспертных заключений органов Роспотребнадзора, организацией промышленного производства и практической реализацией разработанных автором продуктов спортивного питания.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на: III ежегодной международной научно-практической конференции «Сахар – 2003» (Москва, 2003); V ежегодной международной научно практической конференции «Сахар – 2005» (Москва, 2005); VII ежегодной международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства» (Москва, 2007); седьмой международной конференции «Кондитерские изделия XXI века» (Москва, 2009); II межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2009); II Всероссийской научно-практической конференции «Спортивная психология и спортивная медицина» (Коломна, 2010); III межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2010); научно-практическом семинаре «Технология, физиология и психология спортивного и экстремального питания» (Москва, 2010); III международной научно-практической конференции «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (Мытищи, 2010); IV межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров» (Москва, 2010); III Всероссийской научно-практической конференции «Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: проблемы и перспективы» (Коломна, 2012); IV Всероссийской научно-практической конференции «Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: проблемы и перспективы» (Коломна, 2013); V межведомственной научно-практической конференции «Товароведение и вопросы длительного хранения продовольственных товаров» (Москва, 2013).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 86 печатных работ, в том числе 3 монографии, 53 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получено 9 патентов РФ и подано 4 заявки на получение патентов РФ, зарегистрированных и находящихся на оформлении в Федеральном институте промышленной собственности.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 325 страницах машинописного текста, включает 40 таблиц, 69 рисунков и содержит 69 формул.

Список литературы включает 325 источников, из них 98 зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели работы, изложены научная новизна, практическая значимость, положения, выносимые на защиту, апробация результатов исследований.

Глава 1. Развитие понятий полезности и качества в современном товароведении. В работе показана перспективность использования в современном товароведении, наряду с традиционным понятием – «потребительная стоимость товаров», более широкого – «полезность». В основе этой категории лежит представление о том, что полезность выражает меру удовлетворения, получаемого конкретным индивидуумом от потребления какого-либо товара, продукции или блага в течение определенного промежутка времени.

Одной их примечательных черт категории полезности является ее синкретичность, слитность, общность. Потребитель оценивает полезность, в частности, того или иного продукта питания синтетически, комплексно, не разделяя ее на отдельные потребительские характеристики - вкус, запах, цвет и т.д.

Рассмотрены следствия, вытекающие из категории полезности, имеющие непосредственное практическое значение для товароведения продуктов спортивного питания.

Особое внимание при этом обращено на необходимость в данном случае большей индивидуализации этого понятия, так как свойство товара, продукции или блага быть полезным - категория сугубо индивидуальная. Это обусловлено тем, что каждый человек обладает своим личным восприятием удовлетворения и удовольствия, имеет свой круг ощущаемых потребностей и располагает своей, возможно свойственной только ему и существующей в данный конкретный момент времени, системой их приоритетов. В этой связи подчеркивается, что одной из фундаментальных задач современного товароведения является формирование в обществе научно обоснованных потребностей и предпочтений.

Следует отметить, что практика учета персональных характеристик отдельных людей и, в особенности, профессиональных спортсменов при разработке рационов их питания существует уже в настоящее время и имеет тенденцию к дальнейшему развитию. Специалистами в области физиологии спорта, а также тренерами-практиками, она часто рассматривается в качестве одного из ключевых элементов для достижения целей, связанных, например, со спортом высших достижений.

С понятием полезности тесно связанной является другая важная категория – качество. Наиболее современным в настоящее время представляется определение термина качества, которое дано в ГОСТ Р ИСО-9000-2008. В этом нормативном документе качество определяется, как степень соответствия совокупности, присущих (товару, продукции) характеристик, предъявляемым требованиям. Требование в стандарте формулируется, как потребность или ожидание, которое установлено, обычно предполагается или является обязательным.

Требования могут быть детерминированы с различной степенью конкретизации. Они могут быть сформулированы в виде научно-технической документации, отражаться в форме общественной потребительской традиции, существовать только на интуитивном уровне или даже быть четко неосознаваемыми.

Рассмотрены практические следствия для товароведения продуктов интенсивного питания, вытекающие из приведенных выше определений качества товаров.

В частности, на рисунке 1 представлены возможные виды функциональной связи между оценкой качества и полезностью продовольственных товаров, существующие для отдельных людей.

Подчеркивается, что современное товароведение должно разрабатывать и использовать методы перевода чувства удовлетворенности потребителя, т.е. ощущения им полезности и качества продукта на язык его конкретных потребительских характеристик и, в частности, значений определенных сенсорных дескрипторов уже на стадии проектирования продуктов питания.

Рисунок 1. Возможные варианты формы связи между полезностью (мерой удовлетворения) и качеством (степенью соответствия требованиям) продовольственных товаров для отдельных людей

1 – «капризный потребитель»; 2 - « восторженный потребитель»;

3 - « рациональный потребитель»

Глава 2. Товароведная классификация продуктов интенсивного спортивного питания. В настоящее время на рынке спортивного питания представлено большое число различных продуктов, которые имеют различное назначение, рекомендуемые периоды применения, формы выпуска, ценовые параметры, фирм-производителей и многие другие характеристики.

При этом, как правило, продукты, аналогичные по назначению и практически сходные по своему составу, выпускаются под различными торговыми марками. Это существенно затрудняет возможность их идентификации и осознанного выбора потенциальными покупателями.

В связи с этим проблема объективной классификации продуктов спортивного питания приобретает особое значение.

Одной из ее главных целей является сведение возможно многочисленной номенклатуры продуктов к сравнительно небольшому числу классов, групп, видов, разновидностей, что облегчает впоследствии решение целого комплекса практических задач.

Сделан вывод, что в случае продуктов спортивного питания наиболее целесообразной является комбинированная система классификации, подразумевающая в качестве основы использование фасетного метода в сочетании с элементами иерархического подхода.

В рассматриваемой системе предложено использование нескольких классификационных признаков.

Одним из них, по которому может быть проведена классификация продуктов спортивного питания, является их назначение, т.е. целевая функция. В работе проведен анализ основных возможных направлений использования продуктов интенсивного спортивного питания, сформировавшихся в настоящее время.

Классификация по химическому составу может быть, прежде всего, основана на том, что представляет собой данный продукт – индивидуальный нутриент, к примеру, сывороточный протеин, мальтодекстрин, L-карнитин, креатин и т.д. или же он является композицией различных ингредиентов, часто достаточно сложной. Во втором случае, классификацию целесообразно проводить по содержанию преобладающего компонента.

Рассмотрена и предложена классификация продуктов спортивного питания по их агрегатному состоянию и формам выпуска – в порошкообразном виде, в виде растворимых или «шипучих» таблеток, капсул в желатиновой оболочке, растворяющихся в тонком кишечнике, жевательных таблеток и др. – и проанализированы преимущества и недостатки отдельных этих форм.

Необходимо признать, однако, что наиболее востребованной в настоящее время является классификация продуктов спортивного питания по группам, формирование которых осуществляется на основе использования комплексного критерия типа «состав-свойство». Данный принцип в современных условиях широко применяется в торговых сетях; при создании каталогов продуктов фирмами-производителями; при проведении поиска аналогов отдельных видов продуктов; сравнительной оценке качества различных категорий продуктов; разработке групповых методов их экспертизы.

Глава 3. Анализ особенностей потребительского поведения и потребительских предпочтений на рынке спортивного питания. Информация о потребительских предпочтениях и, в целом, об особенностях потребительского поведения потенциальных покупателей представляет значительный интерес для производителей спортивного питания. Эти сведения необходимы для определения основных стратегических ориентиров развития, с целью получения ясного сигнала, о том, какие продукты нужно производить, какого качества и по какой цене.

Потребительское поведение представляет собой сложный ментальный процесс, в ходе которого люди определяют, что, когда, где, у кого купить и как часто делать покупки. Успех на рынке определяется тем, насколько точно и своевременно были учтены интересы потребителей, их предпочтения, а также мотивы, заставляющие совершать те или иные покупки.

При этом дополнительно каждый потребитель спортивного питания более отчетливо, чем покупатели других пищевых продуктов, рассматривает себя в качестве индивидуальности, и ищет именно те товары, которые в наибольшей степени соответствуют его жизненному стилю.

Проведенный в работе анализ позволил, в целом, сделать однозначный вывод о том, что рынок продуктов спортивного питания обладает рядом специфических черт. Одна из таких особенностей связана с тем, что по своей сложности, неопределенности и изменчивости его часто ассоциируют с рынком товаров, на оборот которых существенное влияние оказывает мода.

В апреле 2012 года автором было проведено специальное исследование, основной целью которого было оценить некоторые особенности потребительского поведения и выявить существующие предпочтения потребителей на рынке этих продуктов. Опрос проводился среди участников открытого Кубка Москвы по бодибилдингу, фитнесу и бодифитнесу (г. Москва, 21 апреля 2012 г.), и XI кубка восточной Европы по этим видам спорта (г. Ставрополь, 27-29 апреля 2012 г.).

В нем, помимо спортсменов, принимали также участие зрители, присутствующие на этих соревнованиях. Последняя категория респондентов рассматривалась в качестве будущих или потенциальных потребителей спортивного питания. Общее количество опрошенных, ответивших на вопросы предлагавшейся анкеты, в городах Москве и Ставрополе составило 593 человека.

Для проведения исследования использовали метод анкетирования с использованием специально подготовленной анкеты, которая содержала в общей сложности 24 вопроса.

Задачей первой группы вопросов в предлагавшейся анкете было формирование демографического и социального профиля участников опроса, а также оценка их общей спортивной активности.

Как свидетельствуют полученные данные, большинство среди участников соревнований и зрителей составляют молодые люди в возрасте до 20 лет (28%) или немногим старше – от 20 до 28 лет (33%). Вместе они составляют почти две трети всех участников опроса. Это объективно отражает повышенный интерес к спорту именно среди данной возрастной категории людей.

Доля женщин в обследованной аудитории по данным опроса составила 27%. Это превышает определявшуюся ранее долю женщин, являющихся активными потребителями спортивного питания, которая обычно находилась в пределах от 10 до 20%.

Было установлено, что главным мотивирующим фактором для потребителей спортивного питания выступает фактор «победы», при этом очевидно понимаемой ими как победа не только в спорте, но и в жизни вообще (44% всех ответов). Далее идут желание быть в форме – 27% и достижение хорошего состояния здоровья – 15% (рисунок 2).

 Цели по данным опроса, которые ставят перед собой потребители-1

Рисунок 2. Цели по данным опроса, которые ставят перед собой потребители продуктов спортивного питания

После того, как потребителями принято принципиальное решение об использовании продуктов спортивного питания, возникает вопрос осознанного или подсознательного формирования критериев, по которым они будут в дальнейшем выбираться. Первое место в этом случае занимает качество спортивного питания (50% ответов) (рисунок 3).

Вследствие предъявляемого в качестве главного требования об обеспечении результативности приема спортивного питания, на вкус этих продуктов ранее обращало внимание относительно небольшое число потребителей. Однако в последнее время наличию их приятного и разнообразного вкуса начинает уделять внимание все большее число людей.

 Основные критерии при выборе спортивного питания Так, если-2

Рисунок 3. Основные критерии при выборе спортивного питания

Так, если раньше продукты спортивного питания выпускались с не более 2-3 различными вкусовыми оттенками, то в настоящее время их требуется производить с вкусовой гаммой, насчитывающей 10-12 и более наименований.

Для продуктов спортивного питания сохраняет свое влияние и такой традиционный фактор, как цена. В качестве весьма весомого этот показатель отмечали 27% опрошенных.

При разработке новых видов продуктов спортивного питания для их дизайнеров и производителей важным является вопрос о том, насколько существенным является фактор его внешнего вида. В качестве очень важной, данную характеристику продукта оценивали 35% опрошенных, достаточно важной («чтобы не стыдно было взять в руки») считали 14%.

В данном исследовании впервые был поставлен вопрос о том, какими цветовыми предпочтениями обладают люди в отношении оформления продуктов спортивного питания, или иными словами, какие цвета у них с ними прочно ассоциируются, а какие, наоборот, диссонируют.

К первой цветовой группе, по мнению респондентов, следует, прежде всего, отнести такие яркие и очень хорошо различимые цвета, как красный и оранжевый. В эту же группу также было рекомендовано включить также такие цвета, как насыщенный синий, фиолетовый и, несколько неожиданно – белый и черный.

В цветовую группу, элементы которой, по мнению участников опроса, плохо сочетаются с их представлениями о спортивном питании, были отнесены такие цвета, как розовый, желтый, коричневый, серый и бледно-зеленый. Согласно респондентам, они эмоционально воспринимаются как блеклые, слабые и не создают необходимых ассоциаций с энергией, мощью, силой, скоростью и т.п., т.е. всем тем, что неразрывно связывается со спортом.

Для российских производителей спортивного питания, несомненно, очень важным является вопрос об отношении к ним потенциальных потребителей. Полученные в результате исследования данные свидетельствуют о том, что положение в этой области трудно рассматривать как достаточно хорошее или даже как удовлетворительное.

Поэтому перед отечественными предпринимателями сегодня остро стоит проблема, как завоевать своего покупателя, разрабатывая и выпуская востребованные продукты спортивного питания с высокими потребительскими свойствами.

Глава 4. Анализ физико-химических свойств, совершенствование способов производства и улучшение потребительских свойств ингредиентов интенсивного спортивного питания.

4.1. Совершенствование промышленной технологии производства и формирование улучшенных потребительских характеристик сахарозы для использования ее в качестве компонента спортивного питания.

Сахароза занимает в настоящее время одно из ведущих мест в рационе питания человека, в том числе, она входит, как один из важных компонентов, в состав значительного числа продуктов интенсивного спортивного питания.

Несомненными достоинствами сахарозы, как продукта питания, являются ее приятный, полный, гармоничный вкус, высокая степень сладости, при отсутствии каких-либо посторонних оттенков и послевкусия. Многие элементы вкуса сахарозы часто принимаются за 100%, т. е. рассматриваются в качестве своеобразного эталона при проведении оценки вкусовых характеристик других видов подсластителей.

Сахароза отличается относительно низкой гигроскопичностью, сыпучестью и рядом других высоких технологических показателей. Следует указать также на возможность ее длительного хранения.

Сахароза, как один из наиболее часто используемых видов сырья в пищевой промышленности включена в систему общегосударственных стандартов. Однако ряд предприятий, производящих продукты спортивного питания сталкивается с объективной необходимостью формирования дополнительных требований к качеству этого продукта.

Возникновение этих требований может быть обусловлено конкретными особенностями используемой технологии и производственного оборудования, интенсивностью протекания технологических процессов на предприятии, степенью их автоматизации и компьютеризации и т.д.

Поэтому проблема формирования дополнительных показателей качества сахара, вместе с объективной оценкой их значимости (коэффициентов весомости) для технологии производства и потребительских характеристик производимой продукции, является важной и актуальной задачей на современном этапе развития промышленности продуктов спортивного питания.

Разработаны общие принципы построения системы балловой оценки качества сахара, используемого в качестве сырья в производстве продуктов спортивного питания. При ее разработке ставилось условие, что система должна сочетать минимальное число анализируемых параметров с максимально широким охватом требуемых потребительских характеристик сахара-песка.

Был определен перечень основных показателей, которые должны исследоваться при комплексной оценке качества сахара-песка и установлена их относительная значимость (весовые коэффициенты) с позиций современного состояния технологии производства продуктов спортивного питания и их качества.

Основные полученные результаты приведены в таблице 1. В ней приведен общий перечень критериев, предлагаемых для использования при проведении комплексной балловой оценки качества сахара, вместе с весовыми коэффициентами, отражающими их относительную значимость для технологических процессов производства продуктов спортивного питания и качества готовых изделий.

В числителе в этой таблице приведены значения коэффициентов значимости (весовых коэффициентов) для случаев, когда сахар используется в производстве продуктов спортивного питания в виде растворов (сиропов), а в знаменателе – значение этих показателей для тех случаев, когда сахар применяется в исходной кристаллической форме. В таблице 1 показаны также основные формулы, используемые для проведения расчетов значения балловой оценки по отдельным критериям.

Суммарную балловую оценку качества сахара-песка целесообразно при этом проводить с помощью разработанной специальной компьютерной программы.

Рассмотрены также основные направления дальнейшего развития системы.

Разработанная система оценки потребительских свойств сахара может использоваться при принятии решений по формированию основных принципов логистической и технологической политики.

Система внедрена на предприятиях, входящих в холдинг «Объединенные кондитеры» (г, Москва).

На основе сахара с улучшенными потребительскими характеристиками разработан состав и технология производства витаминно-минерального комплекса для спортивного питания. Продукт представляет жидкий концентрат для быстрого приготовления спортивного напитка.

Современная промышленность производства продуктов спортивного питания предъявляет все увеличивающиеся требования к качеству сахара, используемого в качестве сырья. Повышение его потребительских характеристик возможно только в результате совершенствования технологии промышленного производства сахарозы.

Одним из ключевых этапов в технологии сахара является процесс его массовой кристаллизации. От него во многом зависят такие его свойства, как равномерность распределения получаемых кристаллов сахара по размерам, наличие в их составе конгломеров («друзов»), цветность продукта, его сыпучесть, скорость растворения и многие другие потребительские и технологические параметры.

Поэтому совершенствование процесса промышленной кристаллизации сахара на основе углубленного исследования механизма его протекания представляет собой важную предпосылку для повышения качества выпускаемой продукции.

При промышленной кристаллизации сахарозы одним из важных является вопрос о зависимости массовой скорости кристаллизации от объемной доли кристаллов, находящихся в утфеле. Это связано с тем, что в ходе процессов, проводимых методом испарения в вакуум-аппаратах или же путем охлаждения в кристаллизаторах различных типов, в образующихся утфелях достигается значительное количество кристаллической фазы.

При формировании значительного количества кристаллов в двухфазных системах, состоящих из кристаллов и межкристального раствора, массовая скорость кристаллизации начинает падать.

Таблица 1

Система балловой оценки качества сахара-песка при его использовании в качестве ингредиента при производстве продуктов спортивного питания

Наименование показателя качества Весовой коэффициент (степень относительной значимости) показателя, Zi Формула для расчета значения балловой оценки, Бi Основные параметры, входящие в расчетную формулу
1 1 2 3 4 5
1 Цветность раствора сахара Б1 = 12,76 0,1237Ц Ц – цветность сахара, определенная в ед. ICUMSA
2 Влажность сахара (свободная влага) Б2 = 17,5 125W W – влажность сахара, определенная методом высушивания (% мас).
3 Содержание редуцирующих веществ Б3 = 12,5 - 250R (6), R – массовая доля РВ, % мас.
4 Сыпучесть сахара Б4 = 25 - 20h/r h/r - отношение высоты конуса (h) к радиусу его основания (r)
5 Значение рН раствора сахара Б5 = 5 (рН) - 30 рН – значение величины рН 50% -го раствора анализируемого образца сахара
6 Скорость растворения сахара Б6 = -12,5 + 6750 / (11), – время растворения образца сахара, сек
7 Пенообразующая способность раствора сахара Б7 = 12,5 2,5 Н (12), Н – высота слоя пены, см
8 Общая балловая оценка образца сахара Б = ZiхБi (12), Zi - коэффициент значимости показателя; Бi балловая оценка качества сахара по i-му показателю

В результате этого может происходить значительное возрастание периода времени, требующегося для достижения заданного содержания кристаллов в утфеле, что сопряжено с возникновением целого ряда отрицательных технологических и экономических последствий.

Была создана математическая модель явления «экранирования» части поверхности растущих кристаллов сахара, приводящая к уменьшению скорости массовой кристаллизации сахара при большой доли кристаллов в утфеле и объясняющая образование «друзов» (конгломератов) и отклонение габитуса (формы кристаллов) от их нормальной конфигурации.

Для определения величины эффективной поверхности кристаллизации (Sэф), с учетом

эффекта экранирования, может быть использовано следующее основное соотношение:

(1),

где Sрасч –суммарная расчетная поверхность кристаллов, содержащихся в

утфеле;

kэкр— безразмерный коэффициент экранирования, определяющий в

долях единицы часть поверхности кристаллов, которая находится в

близком контакте с другими кристаллами и за счет этого оказывается

исключенной из процесса кристаллизации.

На основе проведенных расчетов в работе был сделан вывод о том, что стандартная

кристаллографическая форма сахарозы (рисунок 4) может быть наиболее адекватно

аппроксимирована цилиндром с геометрическими параметрами, совпадающими с

соотношением кристаллографических осей, характерным для кристаллов сахарозы,

получаемых из ее чистых растворов.

При создании математической модели полагали, что при контакте двух кристаллов между ними образуется зона, имеющая ширину 2l (рисунок 5), в которой кристаллизация, по существу не происходит (точнее, заканчивается практически мгновенно) ввиду быстрого истощения в ней межкристального раствора.

Рисунок 4. Пространственная форма «нормальных» кристаллов сахарозы

Рисунок 5. Расчет площади контакта и коэффициента экранирования для кристаллов сферической формы

На основе разработанной модели рассчитаны значения коэффициента экранирования в зависимости от размера кристаллов r и возможного расстояния l между ними. Результаты этих расчетов показаны на рисунке 6.

Рисунок 6. Зависимость эффективной поверхности кристаллизации (Sэф) от объемной доли кристаллов в 1 см3 утфеля (r=0,2 мм)

1—l / r =0,05 ; 2— l / r =0,1 ; 3— l / r =0,15 ;4– l / r =0,2

Из полученных результатов был сделан общий вывод о том, что кинетические факторы, связанные с возможным существенным замедлением массовой скорости кристаллизации при большом содержании кристаллов в утфеле, в результате проявления фактора экранирования, играют важную роль и должны обязательно учитываться при определении оптимального содержания кристаллической фазы в утфелях в процессах кристаллизации сахара.

Далее отсюда следует, что технологические приемы, направленные на увеличение размеров кристаллов сахарозы в промышленных утфелях, особенно при кристаллизации последнего продукта, являются вполне оправданными и их следует рассматривать в качестве важного резерва повышения скорости процесса кристаллизации и улучшения потребительских характеристик получаемых кристаллов сахара.

При большом содержании частиц в кристаллизующихся системах определение такого фундаментального понятия, как расстояние между ними, становится сложным и затруднительным, о чем можно судить на примере возможного взаимного расположения в пространстве тел, имеющих цилиндрическую форму, (рисунок 7).

 Некоторые варианты взаимного расположения тел цилиндрической формы-15

Рисунок 7. Некоторые варианты взаимного расположения тел цилиндрической формы в пространстве

В работе для расширения понятия расстояния между частицами и анализа ряда физико-химических явлений, протекающих при большом содержании кристаллов в утфеле, введено новое определение обобщенного расстояния между кристаллами. Оно рассчитывается, как объем межкристального раствора, приходящегося на единицу площади поверхности содержащихся в утфеле кристаллов:

(2),

где Vm - объем межкристального раствора утфеля, м3 ;

Sk –суммарная поверхность кристаллов, содержащихся в утфеле, м2;

- обобщенное расстояние между кристаллами в утфеле, м.

На основе использования этого понятия оказывается возможным оптимизировать условия проведения процесса массовой кристаллизации сахарозы, с целью обеспечения высокого качества получаемой продукции.

На рисунке 8 представлена в качестве примера общая форма зависимости массовой скорости кристаллизации от обобщенного расстояния между кристаллами ( ), позволяющая устанавливать оптимальное количество содержания кристаллов в кристаллизующейся системе.

 Общий вид зависимости скорости массовой кристаллизации от-18

Рисунок 8. Общий вид зависимости скорости массовой кристаллизации от обобщенного расстояния между кристаллами ( )

min - минимально возможное значение обобщенного расстояния между кристаллами

4.2. Современные ингредиенты в производстве продуктов спортивного питания:

физико-химические свойства и улучшение потребительских характеристик

4.2.1. Разработка порошкообразного сыпучего продукта на основе натурального пчелиного меда для обогащения спортивного питания физиологически активными нутриентами

К числу основных элементов питания человека, как известно, относятся углеводы, в том числе моносахариды. Одним из самых известных с незапамятных времен продуктом, отличающимся их высоким содержанием, является натуральный пчелиный мед. Он обладает также своеобразными вкусовыми качествами и отличается значительным содержанием биологически активных компонентов. Однако, широкое использование меда в пищевой промышленности и повседневном питании человека, за исключением случаев его потребления в чистом виде, сопряжено с рядом объективных трудностей.

Прежде всего, это связано с тем, что в обычных условиях мед представляет собой либо жидкость с весьма высокой вязкостью или же трудно перемешиваемую суспензию, содержащую кристаллы и определенное количество межкристального раствора. Такие физические свойства меда приводят к возникновению значительных затруднений при его промышленном использовании, например, в качестве одного из ингредиентов в составе пищевых продуктов и композиций.

Это происходит за счет появления проблем при извлечении меда из сравнительно мелкой тары, где он обычно хранится на складах в межсезонный период, осуществления его последующей транспортировки, дозирования с помощью стандартных устройств и т.п.

Дополнительные трудности при этом создает так же то обстоятельство, что, несмотря на то, что вязкость меда достаточно близка к её значению для крахмальной патоки, она не может быть, аналогично этому продукту, существенно снижена путем увеличения температуры. Использование этого, широко применяемого в других случаях технологического приема, применительно к меду, оказывается возможным только в весьма ограниченных масштабах. Причиной этого является то, что нагрев меда свыше температур 40-450С, будет приводить к быстрой потере медом его очень ценимой в этом продукте уникальной биологической активности.

С целью преодоления отмеченных выше трудностей, связанных с агрегатным состоянием меда, уже достаточно давно предпринимались попытки получения меда в твердом состоянии путем его высушивания. Для этого привлекались такие методы, как криогенная сушка, осуществляемая при очень низких температурах; барабанная сушка с последующим измельчением полученного продукта; распылительная сушка и т.п.

Однако, все эти попытки, в целом, оказались неудачными, т.к. использование всех этих перечисленных, а также некоторых других методов, не позволило добиться получения меда в твердом состоянии с сохранением его биологической активности.

Намного более эффективным способом получения меда в порошкообразной сыпучей форме, оказалось использование вспомогательных пищевых ингредиентов. Они используются в этом случае для предварительного смешения их с медом с проведением, в дальнейшем, процесса окончательного высушивания полученной смеси.

На основе серии предварительно проведенных исследований в качестве вспомогательного компонента был выбран мальтодекстрин, представляющий собой продукт частичного гидролиза крахмала.

Основные этапы разработанной технологической схемы получения порошкообразного сыпучего продукта на основе меда, представлены на рисунке 9.

Разработанный продукт может иметь разнообразные сферы применения в пищевой промышленности, в том числе, при производстве продуктов функционального назначения и интенсивного спортивного питания.

В связи с тем, что продукт обладает 100%-ной растворимостью в воде, он может быть использован, в частности, для изготовления разнообразных спортивных напитков. Важным при этом является то, что в них мед может сохранить присущую ему высокую биологическую активность.

4.2.2. Разработка способов повышения качественных характеристик

какао-масла и продуктов питания на основе шоколада

В составе продуктов спортивного питания для усиления их энергетической составляющей используются жиры в виде наиболее ценных их представителей.

Одно из ведущих мест среди них, благодаря ряду уникальных физико-химических и физиологических характеристик, занимает какао-масло. В данной работе был разработан способ повышения его потребительских характеристик для его возможного использования в качестве компонента спортивного питания или в составе лечебных препаратов.

Какао-масло в промышленности производят путем прессования на гидравлических прессах какао-тертого, продукта получаемого тонким измельчением обжаренных какао-бобов. Какао тертое предварительно в течение нескольких часов вымешивают и нагревают до 85-90oС для снижения его влажности, уменьшения вязкости и облегчения отделения какао-масла

Недостатком данного способа получения какао-масла является однако его сравнительно невысокое качество, обычно объясняемое повышенным значением его кислотного числа. Использование такого масла для производства продуктов спортивного питания, а также в

 Технологическая схема получения порошкообразного продукта на-20

Рисунок 9. Технологическая схема получения порошкообразного продукта на основе натурального меда

кондитерской промышленности для производства шоколада и шоколадных изделий, существенно понижает качество готовых продуктов, придавая им несвойственный кислый привкус.

По предложенному в работе способу достигается повышение качественных показателей какао-масла в процессе его производства в результате снижения его кислотного числа. За счет этого обеспечивается повышение потребительских свойств продуктов, в состав которых оно входит в качестве одного из ингредиентов.

Для достижения этого результата в способе производства какао-масла, включающем очистку какао-бобов, их обжарку, измельчение, отделение какавеллы от крупки до получения какао тертого, прессование какао тертого с выделением жидкой фракции, полученную жидкую фракцию обрабатывают раствором K2CO3.

Карбонат калия для обработки берут в виде водного раствора с концентрацией 50-55%, в количестве, обеспечивающем снижение кислотного числа жидкой фракции до 1,2-1,4.

Перед обработкой жидкую фракцию нагревают до 50-60oС, обработку проводят путем распыления водного раствора карбоната калия на поверхность жидкой фракции, по крайней мере, двукратно, с последующей выдержкой.

После каждой стадии распыления в течение 7-12 мин проводят перемешивание смеси для равномерного распределения водного раствора карбоната калия в жировой фракции. После завершения обработки из смеси выделяют конгломераты осадка (остатки твердой фракции какао тертого) путем пропускания смеси вначале через сито с диаметром ячеек 0,4-0,6 мм, а затем через вакуум-фильтр с фильтровальной тканью для получения однородного прозрачного расплава какао-масла с последующим его охлаждением до комнатной температуры.

Перед обработкой жидкого какао-масла концентрированным раствором карбоната калия из него проводят отбор пробы и определяют в ней кислотное число путем добавления спиртоэфирной смеси, состоящей из диэтилового эфира и этилового спирта, взятых в соотношении 2:1 с последующим внесением в смесь раствора фенолфталеина. При этом количество пробы, спиртоэфирной смеси и раствора фенолфталеина берут в соотношении 1: 10: 1 и по этому показателю рассчитывают количество используемого водного раствора карбоната калия: на превышение кислотного числа пробы на 1 единицу на 100 г какао-масла используют 0,234 г 52,5% раствора K2CO3.

Применение предложенного способа проиллюстрировано в работе рядом конкретных примеров.

Полученное по предлагаемому способу какао-масло обладает повышенными качественными характеристиками, т.к. имеет кислотное число в диапазоне 1,2-1,4. Применение данного какао-масла в производстве продуктов спортивного питания, кондитерских изделий, в частности, шоколада и шоколадных изделий обеспечивает получение продукции с тонким нежным вкусом. В случае его использования в производстве лекарственных препаратов это позволяет получение изделий с повышенными качественными показателями, не вызывающих в организме человека каких-либо нежелательных побочных эффектов.

4.2.3. Повышение потребительских характеристик шоколада и шоколадных

изделий на основе исследования их теплофизических параметров

методом дифференциальной сканирующей калориметрии.

Проблема повышения качества и увеличение сроков гарантированного хранения шоколада и шоколадных изделий, используемых в качестве ингредиентов или готовых продуктов дополнительного спортивного питания, представляет собой сложную инженерную проблему. Она требует совершенствования, как технологии производственных процессов на основе глубокого исследования физико-химических закономерностей, на основе которых она базируется, так и разработки новых методов и приемов осуществления процесса хранения готовых изделий.

Для решения поставленных задач в данной работе была предпринята попытка выработать соответствующие рекомендации на основе высокоточных измерений теплофизических характеристик какао-масла, его смесей с другими компонентами, включая молочный жир, и образцов шоколада с различным рецептурным составом. Для этой цели использовался также анализ тепловых эффектов, происходящих при фазовых переходах в исследуемых образцах, т.е. сопряженных процессах их плавления и кристаллизации.

Исследования проводились с использованием метода дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). В этом методе исследование физико-химических изменений в изучаемом объекте основано на регистрации теплоты, поглощаемой или выделяемой образцом в процессе его нагрева или охлаждения.

Для измерения фазовых переходов и удельной теплоемкости веществ и материалов использовался дифференциальный сканирующий микрокалориметр ДСМ-2М.

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) в работе были изучены теплофизические характеристики какао-масла, молочного жира, являющегося компонентом многих продуктов спортивного питания, и их смесей.

На рисунке 10 представлены кривые охлаждения какао-масла, молочного жира и их смесей при проведении процесса охлаждения исследованных образцов, предварительно находящихся в расплавленном состоянии со скоростью 8 0К/мин.

На рисунке 11 показаны данные, характеризующие кривые последующего нагрева полученных образцов со скоростью 4 0К/мин.

Рисунок 10. ДСК–кривые охлаждения образцов молочного жира, какао-масла и их смесей различного состава со скоростью 8 0К/мин

1 – Молочный жир 100%; 2 – Какао масло 100%; 3 – 99% масла какао и 1% молочного жира;

4 – 98% масла какао и 2% молочного жира; 5 – 97% масла какао и 3% молочного жира; 6 – 96% масла какао и 4% молочного жира; 7 – 95% масла какао и 5% молочного жира

Рисунок 11. ДСК–кривые нагревания образцов молочного жира, какао-масла и их смесей различного состава со скоростью 4 0К/мин после предварительного их охлаждения со скоростью 8 0К/мин 1 – Молочный жир 100%; 2 – Какао масло 100%; 3 – 99% масла какао и 1% молочного жира; 4 – 98% масла какао и 2% молочного жира; 5 – 97% масла какао и 3% молочного жира; 6 – 96% масла какао и 4% молочного жира; 7 – 95% масла какао и 5% молочного жира

Из полученных результатов следует, что на кривых нагревания молочного жира имеется несколько максимумов и минимумов, что свидетельствует о сложном механизме фазовых превращений компонентов этого продукта. Наблюдаемые явления, по-видимому, связаны с тем, что в состав триглицеридов молочного жира входят компоненты, физико-химические свойства которых заметно отличаются между собой.

Одной из принципиальных особенностей какао-масла, во многом, определяющей его уникальность, является то, что составляющие его компоненты оказываются достаточно близкими по своим свойствам, в результате чего, поведение какао-масла, являющегося на самом деле смесью различных соединений, напоминает характеристики индивидуального вещества.

В соответствие с полученными результатами, при использовании молочного жира или других видов жиров, отличных от какао-масла, в качестве одного из рецептурных компонентов шоколада и шоколадных изделий, входящих в рацион спортивного питания, в режимы их предварительного темперирования должны вноситься определенные коррективы. Выполнение этого условия позволит обеспечить необходимое высокое качество вырабатываемой продукции.

Были получены экспериментальные данные по значениям теплоемкости исследованных объектов. Они относятся к двум температурам – 55 0С, когда считалось, что образцы находятся полностью в расплавленном состоянии; и при 5 0С, когда предполагалось, что они перешли, преимущественно, в твердое состояние. Полученные данные представлены в таблице 2.

В целом, значение теплоемкости исследованных образцов какао-масла, молочного жира и их смесей в твердом и жидком состояниях оказываются достаточно близкими друг к другу и находятся в пределах 2,1-2,3 Дж/(г0К).

Данные по энтальпии фазовых переходов в исследованных образцах представлены в таблице 3. Экспериментальные результаты, полученные путем обработки данных ДСК- измерений, свидетельствуют о том, что энтальпия плавления чистого какао-масла оказывается примерно в два раза большей, чем аналогичное значение для молочного жира. Для какао-масла величина энтальпии плавления составляет около 80 Дж/г, по сравнению с 48-50 Дж/г для исследованного образца молочного жира.

Таблица 2

Величины удельной теплоемкости исследованных образцов при температурах 5 и 55 0С

Наименование образца Температура, Удельная теплоемкость, Дж/(г0К)
1 Молочный жир (100%) 5 4,13 ± 0,15
55 2,12 ± 0,12
2 Какао-масло (100%) 5 2,38 ± 0,12
55 2,17 ± 0,12
3 99% какао-масло 1% молочный жир 5 2,07 ± 0,12
55 2,18 ± 0,14
4 98% какао-масло 2% молочный жир 5 2,28 ± 0,15
55 2,16 ± 0,12
5 97% какао-масло 3% молочный жир 5 2,14 ± 0,10
55 2,17 ± 0,11
6 96% какао-масло 4% молочный жир 5 2,20 ± 0,11
55 2,12 ± 0,12
7 95% какао-масло 5% молочный жир 5 2,20 ± 0,13
55 2,09 ± 0,14


Pages:     || 2 | 3 |
 





<


 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.