Введение 6
1. Обзор литературы 8
1.1 Современные технологии производства диетического шоколада 8
1.1.1 Применением сахарозаменителей при производстве шоколада 9
1.1.2 Обогащение шоколада витаминами, макро- и микронутриентами...10
1.2 Генетические особенности человека, связанные с нарушением фолатного цикла, обуславливающие необходимость разработки специализированных
пищевых продуктов 13
1.3 Специальные потребности в нутриентах для людей с нарушением фолатного
цикла 22
1.4 Маркетинговые исследования рынка производства диетического
шоколада 23
Заключение по обзору литературы 27
2. Практическая часть 29
2.1 Цель и задачи исследования 29
2.2 Исследование химического состава и функциональных свойств сырья,
необходимого для производства диетического шоколада 29
2.3. Методы исследования, применяемые в работе 37
2.3.1 Методы определения качества сырья 37
2.3.2 Методы исследования качества полуфабрикатов 40
2.3.3 Методы исследования качества готовой продукции 44
2.3.4 Специальные методы исследования 48
2.4. Результаты исследований и их анализ 52
2.4.1 Обоснование необходимости применения ксилита, стевиозида и
активной формы витаминов B6, B12, B9 для людей с нарушением фолатного цикла 52
2.4.2 Разработка технологии диетического шоколада для людей с
предрасположенностью к нарушению фолатного цикла 55
2.4.3 Определение органолептических и физико-химических показателей
качества разработанного шоколада 57
2.4.5 Расчет пищевой ценности разработанного шоколада 59
2.4.6 Разработка проекта нормативной документации на диетический
шоколад 62
3. Продовольственная безопасность 64
3.1 Введение 64
3.2 Основная часть 65
3.2.1 Определение физической и экономической доступности
шоколада 65
3.2.2 Показатели безопасности и качества шоколада 66
3.2.3 Определение опасных и вредных производственных факторов при
производстве диетического шоколада и определение возможных критических контрольных точек производства 70
3.2.4 Порядок мойки и дезинфекции применяемого оборудования 76
3.3 Заключение по продовольственной безопасности 76
Заключение 78
Список литературы 79
Приложения
В концепции государственной политики направленное на здоровое питание предполагается создание условий, обеспечивающих население сбалансированным питанием. Задачей в области производства кондитерских изделий является увеличение доли продуктов с высокой питательной и биологической ценностью, в том числе 20-30% продуктов, богатых витаминами, минералами, биологически активными добавками.
В настоящее время функциональные, диетические пищевые продукты являются одним из самых популярных объектов инновационного развития во всем мире. Пищевая технология добилась значительных успехов в обогащении пищи необходимыми микронутриентами - витаминами, минеральными веществами, функциональными ингредиентами - пищевыми волокнами, аминокислотами, полиненасыщенными жирными кислотами.
Внедрение медицинских, в частности геномных и исследований в практику здравоохранения показало, что значительную роль в развитии состояния дефицита пищевых веществ в организме человека может играть генетический фактор, в частности носительство генетических полиморфизмов [2]. Многими исследователями предпринимаются попытки оценить генетическое многообразие и систематизировать взаимосвязи между наличием полиморфизмов в определенных генах с нутрициологическим статусом организма.Исследования в данном направлении явилось основой нового направления в генетике - нутригенетики, изучающей влияние генотипа на развитие заболеваний, связанных с метаболизмом.
Принимая во внимание успехи нутригенетики, тенденция к персонализированному питанию будет увеличиваться и, как следствие, способствовать увеличению объема рынка для функциональных и специализированных продуктов питания[25].
На примере фолатного цикла можно увидеть механизм запуска нарушения метаболизма и снижение усвоения в организме необходимых нутриентов, необходимых для его нормального функционирования. В последние время нарушение фолатного цикла широко обсуждается в научной среде как возможная причина распространения многих заболеваний. На территории РФ частота встречаемости людей, с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла составляет 29%[13].
Для предотвращения нарушения фолатного цикла необходимо соблюдать особую пищевую диету с целью должного поступления в организм микронутриентов (витаминная профилактика, ограниченное потребление продуктов, с повышенным содержанием простых углеводов) [10].
Шоколад является популярным кондитерским изделием с повышенным содержанием простых углеводов и с пониженным содержанием витаминов. Комплексно решая проблему понижения энергетической ценности шоколада и повышения его биологической ценности в направлении обогащения активными формами витаминов группы В, можно создать качественно новый продукт на рынке здорового питания.
Объектом исследования является разработка технологии диетического витаминизированного шоколада, разработка технологического процесса производства материала и дизайна упаковки, выявление конкурентного преимущества и продвижение на рынок продукта, обоснование экономической эффективности шоколада.
Предмет исследования - индивидуальные генетические особенности человека и их роль к предрасположенности к различным заболеваниям, вследствие недостаточного усвоения организмом нутриентов и разработка специального витаминизированного диетического шоколада для данной категории людей.
Целью этого исследования является разработка рецептуры и технологии диетического шоколада для целевой группы потребителей с генетической предрасположенностью к нарушению фолатного цикла .
Для достижения поставленной в выпускной квалификационной работе цели требуется решить такие задачи:
• Провести обоснование необходимости корректировки в приеме витаминов Вб, B 12, B9 для людей с генетической предрасположенностью к нарушению фолатного цикла, обусловленного полиморфизмом rs1801133 гена MTHFR 677С> Т, rs 1805087 MTR 275бА> G, rs1801394 MTRR ббА> G;
• Разработать рецептуру и технологию шоколада, не содержащего сахарозу в своем составе, обогащенного активными формами витаминов B6, B12, B9;
• Определить органолептические и физико-химические показатели качества разработанного шоколада;
• Рассчитать пищевую и энергетическую ценность продукта;
• Определить основные опасные факторы и ККТ при производстве диетического шоколада.
Для реализации поставленных целей и задач необходимо сформулировать гипотезы исследования - возможно создать рецептуру и технологию диетического шоколада на основе высокоактивных форм витаминов, не содержащего сахарозу в составе для людей с генетической предрасположенностью к различным заболеваниям, связанным с нарушением фолатного цикла.
Изучением влияния пищи на человеческий геном изучают такие науки как как нутригеномика, нутригенетика, биотехнология.
Значительнейший вклад в развития теорий и практики внесли такие ученные как, Баранов В.С., Джейм Уотсон., Майкл Фенек., Сидоренко Ю.И.
Методы анализа, используемые в настоящем исследовании:
• органолептические методы определений показателя качеста шоколада;
• физико-химические методы анализа;
• специальные методы анализа показателя шоколада;
На основании теоретических и экспериментальных исследований можно сделать вывод, что вследствие развития в области генетики, медицины и питания повысилась возможность эффективной профилактики заболеваний на начальном этапе развития[2].
Соблюдая концепцию персонализированного питания, разработана рецептура и технология шоколада, не содержащего сахар в своем составе и обогащенного активными формами витаминов В6, B9, Bi2 - пиродиксин, метилфолат, метилкобаламин, предназначенного для людей с генетической предрасположенностью к нарушению фолатного цикла, а также придерживающихся бессахарной диеты, на основе сахарозаменителя - ксилита и подсластителя - стевиозида.
Разработанный шоколад показал хорошие результаты по физико-химическим и органолептическим показателям, а также по оценкам дегустационной комиссии.
Рассчитаны пищевая и энергетическая ценности продукта. Энергетическая ценность разработанного шоколада ниже в сравнении с аналогами (она составляет 485,9 ккал на 100 г). В аналогах («Победа» - 649,7 ккал, «Nutri-Nick» - 565 ккал).
В Московском регионе людей, имеющих генетическую предрасположенность к нарушению фолатного цикла, составляет 29% т. е более 5 млн. человек. Можно предположить, что примерно 20% от общего людей с генетической предрасположенностью к нарушению фолатного цикла в Московском регионе станут покупателями разработанного шоколада. То есть общее количество потенциальных потребителей составляет чуть более 4 млн.человек.
1. Аникеева А.Н. Научный химический журнал «Успехи химии». -2001. -Т. 45, № 1. - С. 106-137.
2. Батурин, А.К. Изучение связи генетического полиморфизма rs2228570 гена VDR с обеспеченностью витамином D у жителей российской Арктики / А.К. Батурин, Е.Ю. Сорокина, О.А. Вржесинская, Н.А. Бекетова, А.А. Сокольников, И.В. Кобелькова, Э.Э. Кешабянц, В.М. Коденцова, О.Н. Макурина, Е.В. Пескова. // Вопросы питания. - 2017. - Т.86. - №4. - С. 77 - 84.
3. ГОСТ 5900-73 Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ (с Изменениями N 1, 2, 3, 4)
4. ГОСТ 8420-74 Материалы лакокрасочные. Методы определения условной вязкости (с Изменениями N 1, 2)
5. ГОСТ 5902-80 Изделия кондитерские. Методы определения степени измельчения и плотности пористых изделий (с Изменением N 1, с Поправкой)
6. ГОСТ 5901-87 Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли золы и металломагнитной примеси
7. ГОСТ 31721 - 2012 Шоколад. Общие технические условия
8. ГОСТ 31902-2012 Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли жира (с Изменением N 1)
9. ГОСТ 5900-2014 Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ
10. Добролюбов, А.С. Полиморфизмы генов фолатного обмена и болезни человека /А.С. Добролюбов, М.А. Липин, А.В. Поляков, И.Н. Фетисова// Вестник новых медицинских технологий. - 2006. - Т.13. - №4 - С.71 - 73.
11. Дополнительный прием фолиевой кислоты и
беременность:профилактика дефектов нервной трубки и не только - Джеймс А Гринберг, Стэйси Дж. Белл, Йонг Гуан, Йан -хонг Йу. Фарматека № 12(245) 2012.
12. Зимина Л.С., Подкорытова А.В. Определение глутаминовой кислоты в водорослях // Известия ТИНРО. - 1976. - Т. 99. - С. 19-22.
13. Калашникова Е. А., Кокаровцева С. Н. // Медицинская генетика. - 2005.- №8.- C. 386-391
14. Коденцова, В.М. Обоснование уровня обогащения пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, В.Б. Спиричев, Л.Н. Шатнюк // Вопросы питания. - 2010. - Т.79. - №1. - С. 23 - 33.
15. Коденцова, В.М. Обеспеченность населения России
микронутриентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, Д.В. Рисник, Д.Б. Никитюк, В.А. Тутельян // Вопросы питания. - 2017. - Т.86. - №4. - С. 113 - 124.
16. Корпачев, В.В. Сахара и сахарозаменители, Харьков: Изд-во «Книга плюс», 2004. - 320с
17. Котешкова, О.М. Подсластители в питании больных сахарным диабетом / О.М. Котешкова, И.С. Сретенская, М.Б. Анциферов // Фарматека № 17 (132) - 2006.
18. Куракина А.Н., Красина И.Б., Тарасенко Н.А., Филиппова Е.В. Функциональные ингредиенты в производстве кондитерских изделий // Фундаментальные исследования. -2015. - № 6. С. 468-472.
19. Ларионов, В.Г. (2015). Продовольственная безопасность России. Продовольственная политика и безопасность, 2(1), 47-58.
20. Линч Б. Грязные гены. «Большая стирка» для вашей ДНК: как изменить свою наследственность: пер. с англ. / Д.В. Хахалевой. - Москва.: Эксмо, 2019. - 384с. - (революция в медицине. Самые громкие и удивительные открытия).
21. Мари Р. и др. Биохимия человека. - Т. 1. - М.: Мир, 1993. -С. 303-305.
22. Маркетинговое исследование рынка шоколада. - Режим доступа : http ://www.indexbox.ru/news/rossijskij -rynok-shokoladavosstanavlivaetsya-posle- ehkonomicheskogo-krizisa. - 12.01.2019
23. Минифай, Б. У. Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия / пер. с англ. - СПб.: Издательство «Профессия», 2005. - 808 с.
24. Никитин, И.А. Разработка технологии шоколада диетического назначения на основе сахарозаменителей / И.А. Никитин, В.А. Богатырев, Я.А. Миронченко, О.В. Серова, И.Р. Сетдикова, Я.С. Фадеева, Е.С. Коровина // Хлебопечение России. - 2015. - №2. - С. 160-162.
25. Никитин, И.А. Теоретические аспекты технологии эффективной
функциональности пищевых продуктов / И.А. Никитин // Сборник материалов конференции «Усиление конкурентного потенциала пищевых предприятий путем развития эффективных биотехнологий». ФГАНУ Научно -
исследовательский институт хлебопекарной промышленности, Санкт - Петербургский филиал. - 2016. - С. 84-87.
26. Новиков П.В. Нутригенетика и нутригеномика - новые направления в нутрициологии в постгеномный период //Вопросы детской диетологии. - 2017.
- №1. - С. 44 - 52.
27. Пиродиксин. - Режим доступа :
https://dic.academic.ru/dic.nsf7ruwiki/1095057. - 02.05.2019
28. Погожева, А.В. Изучение связи полиморфизма rs 1801133 гена MTHFR с дефицитом фолиевой кислоты у больных ожирением/ А.В. Погожева, Е.Ю Сорокина, Т.В Аристархова// Альманах клинической медицины. - 2018. - Т.46. - №3. - С.254 -257.
29. Правительство Российской Федерации. Распоряжение от 25 октября 2010 № 1873-р (Об основах государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2020 года)
30. Правительство Российской Федерации. Распоряжение от 29 июня 2016 года № 1364-р (Об утверждении Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года)
31. Расчет пищевой ценности хлебобулочных и кондитерских изделий.
- Режим доступа : http://kgau.ru/new/student/do/content/032.pdf. - 02.05.2019
32. Р 4.1.1672-03 Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище
33. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. - М.: Мир, 1990. - 597 с.
34. Современные тенденции развития науки и технологий. - Режим доступа : http://issledo.ru/wp-content/uploads/2017/01/Sb k-12-2.pdf. - 02.05.2019
35. Спиридонова М.Г. и др. // Генетика. - 2004.- Т. 40, №5.-С. 704-708.
36. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и технология. - Новосибирск:Сибирское университетское издательство, 2004. - 548 с.
37. Химический состав какао-бобов. - Режим доступа :
https://studlib.info/proizvodstvo/3309259-khimicheskiy-sostav-kakao-bobov. -
30.04.2019
38. Химический состав какао-бобов. - Режим доступа : https://studopedia.su/9 40195 himicheskiy-sostav-kakao-bobov.html. - 01.05.2019
39. Шестакова, М.В. Резолюция Экспертного совета по разработке региональной программы по раннему выявлению, профилактике и лечению сахарного диабета 2 типа в РФ / М.В. Шестакова, О.М. Драпкина и др. // Сахарный диабет. - 2017. - Т. 20. - № 3. - С. 233-237.
40. Ших Е.В. Преимущества проведения коррекции фолатного статуса с использованием витаминноминерального комплекса, содержащего метафолин/ Е.В. Ших // Трудный пациент. - 2013. - Т11. - № 8- 9. - С. 26 - 31.
41. Щелкунов Л.Ф., Дудкин М.С., Корзун В.Н. Пища и экология. Одесса, 2000. 517 с.
42. Bernt, J.F. Borzelleca and et al//Food and chemical toxicology. —1998.— v. 36.—P.1139-1174.
43. Botto L.D., Yang Q. // Am. J. Epidemiol. - 2000. - Vol. 151.-P. 862-877.
44. David O. Kennedy. B Vitamins and the Brain: Mechanisms, Dose and Efficacy—A Review // Nutrients. — 2016-01-28. — Т. 8, вып. 2.
45. Fenech M, El-Sohemy A, Cahil L. Nutrigenetics and nutrigenomics: viewpoints on the current status and applications in nutrition research and practice. J Nutrigenet Nutrigenomics. 2011;4(2):69-89.
46. Fenech, M., 2005. The genome health clinic and genome health nutrige- nomics concepts: diagnosis and nutritional treatment of genome andepigenome damage on an individual basis. Mutagenesis 20 (4), 255- 269.
47. Fletcher O.; Kessling A.M. // Hum. Genet. - 1998.-Vol. 103. - P. 11-21.
48. Franchis R. et al. // Am. J. Hum. Genet. - 1996. - Vol. 59.-P. 262-264.
49. Gardemann A. et al. // Eur. Heart J. - 1999. - Vol. 20.-P. 584-592.
50. Grossklaus R., Hembeck A., Niemann B. et al. Derivation of Maximum Levels of Vitamins and Minerals Added to Foods Based on Risk Assessment. - Режим доступа:http://ec.europa.eu/food/food/labellingnutrition/supplements/discus paper a mount vitamins.pdf. - 15.02.2019
51. Hankey G. J., Eikelboom J. W. H // Lancet. - 1999.-Vol. 354. - P. 407¬413.
52. Hobbs C.A. et al. // Am. J. Hum. Genet. - 2000. - Vol. 67.-P. 623-630.
53. Kaput J, Podriguez RL. Nutritional genomics: The next frontier in the postgenomic era. Physiol genomics. 2004;16:166-77.
54. Keijzer M. B. et al. // Thromb. Hemost. - 2002. - Vol. 88.-P. 723-728.
55. J. C. Fontecilla-Camps, P. Amara, C. Cavazza, Y. Nicolet and A. Volbeda, «Structure-function relationships of anaerobic gas-processing metalloenzymes», Nature 2009, volume 460, p. 814—822
56. Leclerc D. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. - 1998. - Vol. 95.-P. 3059-3064.
57. Morita H. et al. // Circulation.- 1997.- Vol. 95.- P. 2032
58. Vitamins in Animal and Human Nutrition. - Режим доступа :
https://books.google.co.uk/books?id=dXOPBMYIPcQC&pg=PA526. - 17.04.2019
59. Obeid R, Holzgreve W, Pietrzik K. Is 5-methyltetrahydrofolate an alternative to folic acid for the prevention of neural tube defects? J Perinat Med. 2013 Sep 1;41(5):469-83. doi: 10.1515/jpm-2012-0256.
60. Pietrzik, Klaus; Lynn Bailey; Barry Shane (2010). “Folic Acid and L-5- Methyltetrahydrofolate Comparison of Clinical Pharmacokinetics and Pharmacodynamics”. Clinical Pharmacokinetics. 49 (8): 535—548
61. Prinz-Langenohl R, Bramswig S, Tobolski O, Smulders YM, Smith DE, Finglas PM, Pietrzik K. [6S]-5-methyltetrahydrofolate increases plasma folate more effectively than folic acid in women with the homozygous or wild-type 677C-->T polymorphism of methylenetetrahydrofolate reductase. Br J Pharmacol. 2009
62. Prof. Kauko K. Makinen - «Der Einsatz von Xylit in der
Kariesprophylaxe», 2003, C.9-10.
63. Quere I. et al. // Lancet.- 2002.- Vol. 359.- P. 747-752.
64. Scaglione F1, Panzavolta G. Folate, folic acid and 5-
methyltetrahydrofolate are not the same thing. Xenobiotica.2014 May; 44(5):480-8. doi: 10.3109/00498254.2013.845705. Epub 2014 Feb 4.
65. Simopoulos AP, Ordovas JM. (eds). Nutrigenetics and Nutigenomics. N.Y.: Karger; 2004.
66. Venn BJ, Green TJ, Moser R, McKenzie JE, Skeaff CM, Mann J. [6S]-5- methyltetrahydrofolate and folic acid. Increases in blood folate indices are similar in women of childbearing age supplemented with. J Nutr. 2002 Nov;132(11):3353-5.
67. Weisberg I. et al. // Mol. Genet. Metab.- 1998.- Vol. 64.-P. 169-172.
68. Zetterberg H. et al. // Thromb. Res. - 2002. - Vol. 108.-P.127-131.