Витаминизация молочных продуктов

 

 ФГБОУ ВПО Вологодская государственная  молочнохозяйственная академия имени  Н.В. Верещагина

 

 

Кафедра общей и прикладной химии

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине

«БИОХИМИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ»

 

Тема: «Витаминизация молочных продуктов».

 

 

 

Выполнила студентка 521 группы                  Труфанова Светлана Сергеевна

 

 

 

 

 

 

 

Вологда - Молочное

2012

Содержание:

1. Введение
2. Критерии обогащения основных продуктов питания
3. Процессы витаминизации:

          а) молоко и молочные продукты, йогурты

          б) витаминизация питьевого молока

          в) витаминизация обезжиренного  молока

      4.  Методы  добавления 

      5. Физические и химические факторы, оказывающие влияние на стабильность витаминов

      6.   Безопасность  витаминов

           Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
1) Введение    

    Недостаточное потребление витаминов и необходимых  микроэлементов продолжает оставаться серьезной проблемой во всем мире - как в промышленно развитых, так и в развивающихся странах.    

Массовые  обследования населения России, регулярно  проводимые Институтом питания РАМН в различных регионах страны, свидетельствуют  о существенных отклонениях в  питании практически всех групп  населения, что крайне отрицательно сказывается на здоровье нации: сокращается средняя продолжительность жизни, снижается производительность трудоспособного населения и устойчивость к заболеваниям.    

К числу  наиболее распространенных в России и опасных для здоровья нарушений  питания относится повсеместный и глубокий дефицит витаминов. Витамины являются незаменимыми пищевыми веществами, которые абсолютно необходимы для осуществления нормального обмена веществ, роста и развития организма, защиты от болезней и вредных факторов внешней среды, надежного обеспечения всех жизненных функций. Организм человека не способен синтезировать витамины и запасать их впрок, они должны поступать с пищей регулярно, в полном наборе и количествах, соответствующих физиологической потребности человека.   

Обобщение всех имеющихся данных Института  Питания РАМН, базирующихся на результатах  клинико-биохимических обследований нескольких тысяч человек в различных  регионах позволяет заключить, что  недостаток витамина С выявляется у 80-90% обследуемых людей, а глубина дефицита этого витамина достигает 50-80%. 40-80% испытывают недостаток витаминов В1, В2, В6, РР и фолиевой кислоты; 40-55% людей испытывают недостаток каротина. Это позволяет следующим образом охарактеризовать ситуацию с обеспеченностью детского и взрослого населения страны витаминами:

- витаминный дефицит носит характер сочетанной недостаточности витаминов С, группы В и каротина, т.е. является полигиповитаминозом ;

- является постоянно действующим неблагоприятным фактором , т. е. носит всесезонный характер

- выявляется практически среди всех групп населения во всех регионах страны;   

Таким образом недостаточное  потребление микронутриентов  является массовым, постоянно-действующим  фактором, отрицательно влияющим на здоровье, рост, развитие и  жизнеспособность всей нации.    

Помимо очевидных, приведенных выше последствий массового  дефицита микронутриентов, он приводит также к прямым убыткам в национальной экономике. Продуманная политика в  области здорового питания и  результаты реализации проектов витаминизации продуктов массового потребления позволяют сохранить средства для финансирования других экономических программ.    

2)  Критерии  обогащения основных продуктов питания:   

Добавление  витаминов, минералов и микроэлементов в основные продукты питания позитивно  зарекомендовало себя в целом ряде стран в течение многих лет. Данный метод признан эффективным для корректировки дефицита микронутриентов. Его использование не требует активного участия потребителя, охватывает при этом широкие слои населения и является наиболее экономически выгодным.    

При выборе продуктов питания, подлежащих обогащению микронутриентами, можно руководствоваться  национальными особенностями потребления  того или иного продукта питания, а также следующими соображениями.

продукт должен потребляться регулярно и быть универсальным.

продукт должен производиться промышленным путем:

- ежедневное потребление не должно сильно варьироваться

-микронутриент не должен изменять основные свойства обогащаемого продукта

-возможность достижения равномерного распределения питательных веществ в массе продукта

-обеспечение соответствующей стабильности и биодоступности микронутриентов

-обогащение должно быть экономически выгодным

-продукт должен содержать от 1/3 до половины суточной потребности организма человека в витаминах.   

Исходя из данных Института питания РАМН, которые  выявили недостаточность основных микронутриентов среди  населения  России может обогащаться витаминами

молоко обогащаться витаминной смесью 730/4 (12 витаминов), витаминной смесью Н33053 (10 витаминов), витаминами А и D. 

 

 

 3)  Процессы  витаминизации: 

       а) молоко и молочные продукты, йогурты      

Молоко и  молочные продукты являются важнейшими продуктами питания, которые рекомендуется  употреблять ежедневно, особенно детям дошкольного возраста, школьникам и подросткам. Молоко и молочные продукты хорошо сбалансированы и легко усваиваются организмом, богаты высококачественным полноценным белком, содержат необходимые для жизнедеятельности жирные кислоты, иммуноглобулины, витамины и микроэлементы.    

Микронутриентный  состав цельного коровьего молока, приведенный ниже, показывает, что  молоко является отличным источником кальция (1 литр покрывает суточную потребность) и витамина В2 (60-100% от суточной потребности), хорошим источником витамина А (10 - 24%) и витамина D (5-40%). Однако, питательная ценность молока значительно колеблется в зависимости от сезона, состава кормов; существенные потери микронутриентов, особенно витаминов, возникают в ходе технологической обработки молока: стерилизации, пастеризации, нормализации, сепарировании, сушке и т.п. Одним из самых оптимальных путей восстановления и увеличения питательной ценности молока и молочных продуктов является их обогащение.  

CОДЕРЖАНИЕ  МИКРОНУТРИЕНТОВ  В КОРОВЬЕМ ЦЕЛЬНОМ  МОЛОКЕ (3.3% жирности)

Витамины  Кол-во на литр Минералы  Кол-во на литр А (МЕ) 1299,5 Кальций (мг) 1277,3 В1 (мг) 0,39 Хлорин (мг) 1031,36 В2 (мг) 1,67 Медь (мг) 0,1 В3 (мг) 0,87 Йод (мкг) 237,21 В6 (мг) 0,43 Железо (мг) 0,52 В12 (мг) 3,68 Магний (мг) 138,2 Биотин (мкг) 19,6 Марганец (мг) 0,04 С (мг) 9,69 Молибден (мкг) 20,63 D (МЕ) 41,25 Фосфор (мг) 963,28 Е (МЕ) 1,54 Калий (мг) 1567,66 Фолаты (мкг) 61,57 Селен (мкг) 15,47 К (мкг) 41,25 Натрий (мг) 505,36 Пантотенаты (мг) 3,24 Цинк (мг) 3,92

 

  
   

б) витаминизация питьевого молока   

Принимая  во внимание важную роль молочных продуктов  в питании детского и взрослого  населения, и тот факт, что традиционно  молочные продукты ассоциируются в  сознании с полезными, "здоровыми" продуктами, наиболее перспективным продуктом для обогащения признано питьевое молоко путем добавления сбалансированных стабильных поливитаминных комплексов.   

Проведенная Институтом питания РАМН, другими  организациями проработка различных  предложений позволяет рекомендовать в качестве одного из наиболее оптимальных, как с медицинской, так и социально-экономической точек зрения, использование поливитаминного премикса 730/4 для обогащения молока и молочных продуктов.   

Премикс 730/4 представляет собой  смесь 12 основных необходимых человеческому  организму витаминов с молочным сахаром (лактозой), предназначенную  для обогащения витаминами молока и  кисломолочных продуктов. Соотношение  витаминов в премиксе строго соответствует  потребностям в них человека. Добавление премикса к молоку в количестве 750 г премикса на 1000 л молока обеспечивает удовлетворение одним стаканом молока (200 мл) половины среднесуточной потребности человека практически во всех витаминах и полностью гарантирует от возможности их избыточного потребления.   

Добавление  премикса перед пастеризацией и  стерилизацией молока гарантирует  микробиологическую чистоту последнего и не оказывает какого-либо влияния  на вкус и другие показатели его  качества.   

Лабораторные  и натурные исследования, проведенные Институтом Питания РАМН, свидетельствуют о высоких вкусовых качествах молока, обогащенного премиксом 730/4, полной его безопасности и высокой эффективности как средства массовой профилактики полигиповитаминозов и восполнения недостаточного потребления витаминов практически у любых возрастных и профессиональных групп населения. ВНИИ молочной промышленности совместно с Институтом питания РАМН разработаны рецептуры, технологии и нормативно-технологическая документация на молоко и кисломолочные продукты, обогащенные поливитаминным премиксом 730/4.     

в) витаминизация  обезжиренного молока   

Жирорастворимые витамины А и D, которые удаляются  из обезжиренного молока одновременно с дальнейшим отделением жира и могут  быть возвращены в обезжиренное сухое  молоко непосредственно в процессе его приготовления. Для этого могут использоваться те же витамины и смеси, как и для цельного и обезжиренного молока.   

4)  Методы  добавления витаминов:

Влажный процесс:   
    1. Масляные формы витаминов А и D разбавляются десятикратным количеством теплого (40-50°С) гидрогенизированного орехового масла. Полученное масло гомогенизируется с 50-ти кратным количеством свежего обезжиренного молока или 15-ти кратным количеством сгущенного обезжиренного молока. Перед распылительной сушкой требуемое количество данного высокожирного премикса добавляется к основному количеству жидкого обезжиренного молока или концентрата. Данный премикс также можно вводить дозирующим насосом в поток сгущенного молока, перекачиваемого в камеру сушки.  
    2. Сухие, диспергируемые в воде витамины А и D или витаминные премиксы предварительно растворяются в 20 частях теплого обезжиренного молока и после этого вносятся в основную массу обезжиренного или сгущенного молока перед распылительной сушкой.   

Сухой процесс:   
 В этом случае обогащение порошка может проводится следующим способом. Сначала готовят предварительную сухую концентрированную смесь, смешивая витаминный премикс (отдельные витамины в сухом виде) с порошком обезжиренного молока (в пропорции от 1:10 до 1:100). Обогащают продукт, внося в основную массу обезжиренного молочного порошка аликвотную часть премикса. При использовании соответствующего измерительного оборудования и смесителей процесс смешивания может вестись непрерывно.

Уровень обогащения:   
        Сухое молоко может считаться обогащенным, если дневная порция в 40-80 г содержит 25-50% от рекомендуемой суточной потребности в витаминах.    

ВИТАМИНИЗАЦИЯ ЙОГУРТА    

   Обогащение  йогурта витаминами, особенно если йогурт производится из обезжиренного  молока, - широко распространенная практика. Витамины могут вносится в молоко перед ферментацией с использованием способов, указанных выше. Обогащение молока витаминами не оказывает влияния на культуры микроорганизмов, используемых для ферментации. Внесенные витамины также не влияют на вкус, запах, консистенцию или цвет йогурта.   

СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА    

Витамины  могут добавляться в виде сухого премикса вместе с другими сухими сыпучими компонентами перед производством или, в качестве альтернативы, объединяться с фруктовой массой или ароматизатором и вноситься в конечной стадии производства.    

Предпочтительно вносить витамины на возможно поздней  стадии, но это не всегда осуществимо  из-за схемы процесса или сложности отслеживания точности дозирования.    

Стабильность  витаминов в йогурте зависит  от следующих факторов:

• условия технологического процесса
• тип используемой культуры бактерий
• время выдерживания
• упаковочного материала
• объемного веса заполнения стакана

5) Физические  и химические факторы, оказывающие влияние  на стабильность витаминов   

В целом, холекальциферол, токоферола ацетат, биотин, ниацин, никотинамид, пиридоксин и рибофлавин могут рассматриваться  как стабильные витамины, тогда как  витамин А, витамин К, аскорбиновая кислота, цианокобаламин, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, пантенол и тиамин могут создавать некоторые сложности, связанные с их стабильностью, возникающих  при обработке и/или хранении продуктов.   

Переработка продуктов питания наиболее сильно воздействует на стабильность витаминов  в готовых продуктах. Применение стабилизированных и микрокапсулированных форм витаминов значительно повышает их устойчивость в продуктах при различных условиях переработки и хранения.   

Исследования  показывают, что витамин А стабилен в обогащенной муке (после шести  месяцев хранения при температуре  ниже 25°С сохранность витамина А  составляет 95% от исходного уровня). При выпечке хлеба из обогащенной муки наблюдаются незначительные потери витамина А: 10-20%, при использовании для жарки обогащенного растительного масла потери витамина А могут составить порядка 40%.   

Витамин Е наиболее стабилен в форме a-токоферола ацетата. Природный витамин Е, присутствующий в пищевом сырье в форме аlfa-токоферола, медленно окисляется под воздействием кислорода воздуха. Однако стабильность витамина Е, внесенного в форме a-токоферола ацетата очень высока и его потери появляются только при продолжительном нагревании, например, кипячении или жарке.    

Тиамин (витамин  В1) - один из наименее стабильных витаминов. Выпечка, пастеризация или кипячение продуктов, обогащенных тиамином, может привести к его потерям до 50%. Стабильность тиамина при хранении зависит от влажность продукта. При хранении муки с влажностью 12% в течении пяти месяцев потери тиамина могут составить до 20%, при 6% влажности муки потерь не наблюдается. Тиамин, рибофлавин и ниацин стабильны при выпечке хлеба: потери составляют от 5 до 10%.   

Рибофлавин (витамин В2) очень стабилен во время термообработки, хранения и приготовления пищи. Однако рибофлавин подвержен разрушению под воздействием света. Этого можно избежать при использовании светозащитной упаковки.   

Ниацин - один из наиболее стабильных витаминов и основные потери возникают из-за выщелачивания в воде для приготовления пищи.   

Пиридоксин (Витамин В6) : его потери зависят от типа термической обработки. Например, наибольшие потери в витамина В6 возникают в процессе стерилизации жидкого детского питания, и наоборот, В6 в обогащенной муке стоек к температуре выпекания. В6 чувствителен на свету, вызывающем расщепление и выдерживание в воде может вызвать выщелачивание и привести к значительным потерям. Однако витамин В6 стабилен при хранении, в пшеничной муке, хранящейся при комнатной температуре или при 45°С сохраняется около 90% от внесенного В6.    

Фолиевая  кислота нестабильна и теряет свою активность в присутствии света, окислителей или восстановителей, в кислой или щелочной средах. Однако она относительно стабильна к нагреванию и влажности; так выпечка и зерновые хлопья сохраняют до 100% от добавленного количества фолиевой кислоты после шести месяцев хранения. Свыше 70% ее сохраняется в процессе выпечки хлеба.   

D-пантотенаткальция стабилен при нагревании в слабых кислотах и нейтральной среде, но его стабильность снижается в щелочной среде.   

Биотин чувствителен как к кислотам, так и к основаниям.   

Аскорбиновая  кислота (витамин  С) легко разрушается в ходе технологической обработки или хранении из-за действия металлов таких как медь или железо. Длительное воздействие воздуха и продолжительное нагревание в присутствии кислорода разрушает аскорбиновую кислоту, таким образом стабильность витамина С в обогащенном продукте будет зависеть от самого продукта, технологии его производства, типа используемой упаковки. В витаминизированном продукте или напитке сохраняется от 75 до 97% витамина С при хранении 12 месяцев при комнатной температуре.   

Для увеличения стабильности некоторые витамины могут быть также  подвержены химической модификации, специальной  технологической обработке с  целью получения более стабильных форм, позволяющих их использовать в различных отраслях пищевой  промышленности. Основные параметры, учитывающиеся  при разработке форм продуктов:

-  стабильность(в процессе обработки и при хранении)

- удобство при использовании (например минимальное пылеобразование, минимальное расслоение в конечном продукте, устойчивость к слеживанию, хорошая сыпучесть и однородность)

- растворимость (получение вододиспергируемых форм жирорастворимых витаминов и каротиноидов) биодоступность

- органолептические характеристики (например, маскирование неприятных запахов за счет встраивания или инкапсулирования действующего вещества в защитную матрицу)    

Перед внедрением новых технологий необходимо сопоставлять их с традиционными обычными технологиями для оценки влияния на пищевую  ценность конечных продуктов, по этой причине РОШ проводит многочисленные исследования стабильности витаминов  в различных технологических процессах (пастеризации, микроволновый нагрев, экструзионная обработка, новые упаковочные материалы).   

Выбор оптимальной  упаковки в значительной степени  определяется сроком хранения и стоимостью. Витамин А необходимо защищать от кислорода и света, витамин С - от кислорода, а рибофлавин и пиридоксин - от света. В напитках, молоке и масле кислород может вызывать быстрое разложение витаминов А и С. Упаковка из стекла - хороший выбор для защиты от кислорода, но с точки зрения удобства использования, утилизации и других причин пластмассовая является более подходящей. Правильно подобранные упаковочные материалы совместно с соответствующими передозировками витаминов - путь преодоления проблем, вызываемых взаимодействием с кислородом. Светозащитная упаковка (темное стекло, темный пластик, асептические коробки) - также способствуют сведению к минимуму воздействие света и, следовательно, сведению к минимуму разложения светочувствительных витаминов.   

Сохранность витаминов в обогащенном пробиотическом фруктовом йогурте (3,8% жирности) спустя 4 месяца хранения при 5°С.   

Многие физико-химические факторы оказывают негативное воздействие на стабильность микронутриентов, изначально содержащихся в продуктах питания или добавленных с целью увеличения питательной ценности. Стабильность этих микронутриентов в обогащенных продуктах питания может быть увеличена за счет использования соответствующей упаковки или определенных условий хранения. Для компенсации потерь в процессе технологической обработки, хранения или распространения, предусматриваются определенные перезакладки витаминов, так называемые передозировки.    

6) Безопасность  витаминов  

Более чем 50-летний опыт обогащения продуктов питания  в цивилизованных и развивающихся  странах подтвердил, что обогащение продуктов питания безопасно  и эффективно.   

Витамины  группы В, витамин С и другие не оказывают отрицательного воздействия на организм, даже если их употреблять в количествах, значительно превышающих рекомендуемые нормы потребления. Повышенного внимания требует лишь применение жирорастворимых витаминов А и D.   

Поскольку предлагаемые дозировки составляют всего некоторую часть от рекомендуемой нормы потребления данных витаминов в день, обычно в около 30% рекомендуемых норм потребления на порцию, превышение этой нормы потребителем практически исключается, даже если он будет употреблять обогащенные продукты в больших количествах. Это достигается тем, что объем обогащаемого продукта подобран таким образом, чтобы исключить возможность переедания, и тем самым передозировки потребленных витаминов. Кроме того, пределы безопасных доз для микронутриентов настолько высоки, что даже возможное превышение обычной нормы потребления готового продукта не приведет к получению человеком опасно высокой дозировки микронутриентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованной литературы:   

1. Зайцев  С.Ю., Конопатов Ю.В. Биохимия животных. Фундаментальные и клинические  аспекты: Учебник. – СПб.: Издательство  «Лань», 2004.   

2. Тутельян В.А., Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н. Коррекция микронутриентного дефицита – важнейший аспект концепции здорового питания населения России// Вопросы питания. – 1999. – №1   

3. Морозкина Т.С., Мойсеенко  А.Г. Витамины. – Издательство  «Асар», 2001.   

4. В работе использованы  материалы научно-исследовательской  компании "DSM Nutritional Products".