Разработка, исследование качества и эффективности биологически активных добавок для коррекции массы тела

Проблема избыточной массы тела (ИМТ) является одной из приоритетных в реализации концепции государственной политики здорового питания населения Российской Федерации на период до 2010 г.

По данным Всемирной организации здравоохранения число людей в мире, страдающих избыточной массой тела и ожирением, составило в 1995 г. ок. 200 млн., через 5 лет их количество возросло до 300 млн. и продолжает увеличиваться.

В нашей стране ок. 50% взрослого населения имеют ИМТ и ок. 30% -ожирение той или иной степени.

Избыточный вес — определяющий фактор риска наиболее распространённых и опасных заболеваний современного человека: ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, диабета, онкологических заболеваний.

По данным зарубежных страховых компаний, 20% ИМТ увеличивает смертность от инфарктов и инсультов на 15−20%, от сахарного диабета — в 22,5 раза. Превышение массы тела на 40% - явное ожирение — увеличивает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний на 40−60%, диабета — в 4−5 раз, злокачественных новообразований — на 5−15%.

Важное значение в профилактике ИМТ, ожирения и сопутствующих им заболеваний имеет фактор питания, наряду со здоровым образом жизни, особенностями трудовой деятельности, генетической предрасположенностью и т. д.

Особую актуальность приобретают вопросы разработки новых специализированных продуктов питания, в т. ч. биологически активных добавок к пище (БАД), изучение их качества и эффективности (В. И. Покровский, В. А. Тутельян, В. Б. Спиричев, Б. П. Суханов и др.), что определило цель и задачи настоящей работы.

Научная новизна работы. Изучены потребительские предпочтения населения г. Кемерово по отношению к биологически активным добавкам, в том числе для коррекции массы тела. На основе анализа литературных и собственных данных научно обоснована возможность использования биологически активных добавок к пище в качестве вспомогательного средства для коррекции массы тела.

Разработаны рецептуры и технология новых биологически активных добавок, проведены исследования их потребительских свойств в процессе производства и хранения по совокупности органолептических, физико-химических показателей, критериев безопасности сохранности витаминов и минеральных веществ. Установлены регламентируемые показатели качества, в т. ч. пищевой и энергетической ценности.

Новизна технических решений в разработке формул БАД подтверждена заявкой на изобретение: № 2 005 130 688/04.10.05.

Практическая значимость работы. По результатам проведенных исследований разработана и утверждена техническая документация: ТУ и ТИ 9197−047−12 424 308−05 «Биологически активная добавка к пище „Метаболайн-1“», ТИ и ТУ 9197−061−12 424 308−06 «Биологически активная добавка к пище „Метаболайн-2“».

Разработанная продукция производится на предприятиях компании «Арт Лайф» (г. Томск).

Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедре биотехнологии, товароведения и управления качеством Кемеровского технологического института пищевой промышленности. Материалы диссертации используются при проведении лекционных и практических занятий по дисциплине «Товароведение и экспертиза продуктов специального назначения» .

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на Всероссийских научно-практических конференциях, симпозиумах и конгрессах: «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов», «Пищевые продукты и здоровье человека» (г. Кемерово, 2004), «Пища. Экология. Качество» (г. Новосибирск, 2004 г.), «Актуальные проблемы коммерции и маркетинга в потребительской кооперации» (г. Новосибирск, 2004 г.), «Товарный консалтинг и аудит качества: современные проблемы товароведения «(г. Екатеринбург, 2004), «Пищевые биотехнологии: Проблемы и перспективы в XXI веке» (Владивосток, 2004г), «Состояние и перспективы развития регионального потребительского рынка» (г. Тюмень, 2005 г.), «Технология и техника агропромышленного комплекса» (г. Улан-Удэ, 2005 г.), «Пищевые продукты и здоровье человека», «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов», «Тенденции и факторы развития агропромышленного комплекса Сибири» (г. Кемерово, 2005г), «Оптимальное питание здоровье нации» (г. Москва, 2005г), «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (г. Омск, 2005 г.), «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва, 2005 г.).

Работа обсуждена на совместном заседании кафедры биотехнологии, товароведения и управления качеством, НИИ биотехнологии и сертификации пищевых продуктов Кемеровского технологического института пищевой промышленности и рекомендована к защите.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 работ, из них 2 в центральной печати, отражающих ее основное содержание.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 159 страницах текста. Диссертация содержит 26 таблицы и 18 рисунков. Список использованной литературы включает 155 наименования, в том числе 43 иностранных.

ВЫВОДЫ.

1. Проведены социологические исследования потребительских предпочтений жителей г. Кемерово в отношении биологически активных добавок, показана востребованность новых продуктов для коррекции массы тела у 15% респондентов.

2. Разработаны научно-обоснованные рецептуры и технологии биологически активных добавок к пище «Метаболайн-1», «Метаболайн-2» в качестве вспомогательных средств для коррекции массы тела. Новизна технических решений в разработке формул БАД заключается в оптимальном количественном и качественном составе компонентов рецептуры, обладающих синергическим действием в отношении коррекции массы тела.

3. Исследована динамика органолептических, физико-химических и микробиологических показателей качества и безопасности разработанных БАД в процессе производства и хранения. Установлены сроки хранения: для БАД «Метаболайн-1» — 2 года при температуре 5−26 °С, БАД «Метаболайн-2».

— 2 года при температуре 18±2 °С и относительной влажности 60−80%.

4. Отмечена высокая сохранность вносимых для обогащения нутриентов, которая составила по окончании срока хранения в среднем, %, для БАД «Метаболайн-1»: аскорбиновая кислота- 94, хром — 90- БАД «Метаболайн-2»: аскорбиновая кислота — 96, витамин В6 — 88, йод — 94,7.

5. Установлены регламентируемые показатели пищевой и энергетической ценности биококтейля «Метаболайн-1», обеспечивающие при условии употребления 2 стаканов в день гарантированный объём от суточной потребности в следующих нутриентах, %: хром -32- аскорбиновая кислота — 49- витамин, А — 75- витамин Е — 34,5- витамина Bi — 33- витамин В2.

— 58- витамин Вб — 39- витамин Bi2 — 70- фолиевая кислота — 100- биотин — 40, что позволяет отнести разработанный продукт к разряду специализированных, используемых для профилактики пищевых дефицитов на фоне низкой калорийности продукта. Энергетическая ценность 100 г сухого напитка — 467 ккал, которая обусловлена содержанием растительных жиров.

6. Потребление рекомендованного количества БАД «Метаболайн-2» (6 таблеток) обеспечивает гарантированный объём от суточной потребности в следующих нутриентах, %: аскорбиновая кислота — 107- витамин Вб — 75- йод -36.

7. Показана эффективность разработанных БАД на примере «Метаболайн-2» путём его включения в рацион людей, имеющих избыточную массу тела и изучения у них клинических и биохимических показателей обмена веществ.

8. Произведен технико-экономический расчет себестоимости новых продуктов, показана их доступность по ценовой политике для продуктов специального назначения, предназначенных для коррекции массы тела. Разработана и утверждена техническая документация. Организовано промышленное производство.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проблема коррекции массы тела остаётся одной из приоритетных в питании современного человека и профилактики распространённых алиментарных заболеваний.

Наряду с питанием немаловажное значение в профилактике ИМТ и ожирения имеет здоровый образ жизни, культура питания, соблюдение принципов рационального питания, психологические, генетические факторы и т. д. Определяющая роль в решении рассматриваемых вопросов ф принадлежит фактору питания, в т. ч. использованию в рационе биологически активных добавок. Этот путь является наиболее быстрым, эффективным и экономически выгодным, о чём свидетельствует накопленный отечественный, международный опыт.

Вместе с тем ассортимент БАД указанного функциональной направленности остаётся недостаточным, требуют своего решения вопросы узучения их потребительских свойств и оценки эффективности.

Также направление в товароведении является актуальным и перспективным, имеет теоретическое и практическое значение учитывая задачи государственной концепции Политики здорового питания населения РФ на период до 2010 года.

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Организация работы. Цель и задачи.

Экспериментальные исследования проводились на базе аккредитованной производственно — экспериментальной лаборатории компании «Арт Лайф» и кафедры биотехнологии, товароведения и управление качеством Кемеровского технологического института пищевой Ф промышленности. Структура и организация работы строилась исходя из поставленных цели и задач, включала следующие основные этапы, представленные на рис 2.1.

Целью настоящей работы явилось разработка, исследование показателей качества и эффективности биологически активных добавок к пище, предназначенных для коррекции массы тела.

В соответствии с целью определены следующие задачи:

• провести маркетинговые исследования, определить отношение потребителей к биологически активным добавкам к пище, в т. ч. для ркоррекции массы тела;

• обосновать количественный и качественный состав рецептурных компонентов БАД, используемых для коррекции массы тела;

• разработать технологию, исследовать потребительские свойства и определить регламентируемые показатели качества БАД — биококтейля «Метаболайн-1» ;

• разработать технологию, исследовать потребительские свойства и определить регламентируемые показатели качества таблетированной формы БАД — «Метаболайн-2» — дать оценку эффективности разработанной продукции в клинических испытаниях.

41 российская государственная i библиотека i.

Рис. 2.1. Общая структура исследований.

Изучение общественного мнения (социологический опрос), целью которого являлось исследование отношения потребителей (а именно населения г. Кемерово) к биологически активным добавкам (БАД) (как составной элемент маркетинговых исследований), проводили согласно следующей схеме.

1) выбор методики опроса (подробно описан в разделе 2.2.).

2) разработка и подготовка анкеты.

Данный этап также достаточно важен, ибо насколько грамотно составлена анкета, четко и доступно сформулированы вопросы, настолько достоверные ответы будут получены. Разработанная анкета (приложение 1) состоит из ряда информационных блоков, сфокусированных на решение следующих задач: определение уровня знаний населения в вопросах, касающихся последствий избыточной массы телаисследование степени осведомленности населения о БАД (в т.ч. выявление степени популярности БАД для коррекции массы тела) — выявление наиболее популярных источников информации о БАДсоставление социально-демографического портрета потребителя БАД (возраст, образование, род занятий, уровень доходов).

Как видно из приложения 1, в анкете встречались открытые вопросыответы на которые заранее не определены. Данные вопросы можно было сформулировать с заранее фиксированными вариантами ответов, но тогда велика вероятность упустить существенную информацию. Гораздо интереснее позволить респондентам отвечать своими словами, что даст максимально непредвзятый срез мнений целевой аудитории, а потом объединить эти ответы в несколько категорий. Существует точка зрения, что заранее разработать категории (варианты ответов) иногда бывает не всегда правильно, т.к. не все респонденты в состоянии оперировать этими категориями (например, в нашем случае не все опрашиваемые знали такой термин как «атеросклероз сосудов» и др.).

Полученные ответы на открытый вопрос (категории ответов) в дальнейшем были закодированы и вводились как ответы на закрытый вопрос.

3) проведение опроса.

С ноября 2003 г. по декабрь 2003 г. проведено исследование «Изучение отношение потребителей к БАД» (полевой этап исследований проходил с 10 по 17 ноября 2003 г.). Опрос респондентов проходил на улицах города. В опросе участвовали жители всех пяти районов города: Центральный, Ленинский, Кировский, Заводский и Рудничный.

4) обработка анкет. Проводилась с помощью программы Microsoft Excel 2000.

5) анализ данных. Приведен в экспериментальной части.

2.2. Объекты и методы исследований.

В качестве объектов исследований использовались:

1) сухое растительное сырьё, соответствующее требованиям нормативной документации;

2) сухие растительные экстракты трав;

3) лабораторные образцы и опытно-промышленные партии биологически активных добавок — биококтейль — «Метаболайн-1», таблетки «Метаболайн-2» .

4) ответы потребителей (население г. Кемерово).

Для оценки эффективности БАД отобрана группа женщин в возрасте от 28 до 60 лет, имеющих нарушения со стороны углеводно-жирового обмена и избыточный вес от 5 до 25 кг.

Специфические методы испытаний качества и безопасности БАД апробированы нами в акредитированной лаборатории компании «Арт Лайф», на кафедре биотехнологии, товароведения и управления качеством КемТИПП. На общедоступные методы даны литературные ссылки.

При решении поставленных задач использовались органолептические, физико-химические, биохимические, микробиологические и статистические методы испытаний. Социологические исследования проводили методом анкетирования. На стадии изучения потребительских предпочтений применяли один из неслучайных (невероятностных) методов выборочного наблюдения — квотный отбор (квотировались параметры пола и возраста), что позволяет распространить данные, полученные по части совокупности (опрошенные люди на улицах города), на всю совокупность (в нашем случае население г. Кемерово).

Причин использования выборочного метода несколько:

1. Повышение точности данных. Уменьшение числа единиц наблюдения в выборке снижает ошибки регистрации. За счет неполного охвата единиц может возникать ошибка репрезентативности выборочных данных. Но даже взятые вместе ошибка наблюдения для выборки плюс ошибка репрезентативности обеспечивают большую точность выборочных данных по сравнению с массовым сплошным наблюдением [35].

2. Обращение к выборке существенно экономит материальные, трудовые ресурсы и время.

3. «Этическая проблема» — нельзя заставить респондента отвечать, если он отказывается.

С учётом анализа литературных данных и собственного опыта мы остановили свой выбор на одном из неслучайных (невероятностных) методов выборочного наблюдения — квотный отбор.

Сущность метода заключается в том, что отбирают один или несколько признаков, по которым будет контролироваться выборка. Количество единиц в выборке, обладающих определенными характеристиками, должно быть пропорционально количеству таких единиц в генеральной совокупности.

Выбор признаков. Использовали социально-демографические признаки (пол и возраст), так как они в нашем случае носят ключевой характер, имелась возможность получить информацию о распределении по этим признакам единиц в генеральной совокупности (население г. Кемерово). Важно отметить особенность нашего исследования — опрашивалась только женская «половина» населения г. Кемерово, т.к. эта репрезентативная группа больше «озабочена» проблемой массы тела, во-вторых, скорей всего женщины чаще мужчин потребляют БАД.

Можно выделить две разновидности метода квот [36]:

1) априорный отбор;

2) апостериорный отбор.

Априорный отбор осуществляется интервьюером на стадии сбора первичной информации. Апостериорный отбор проводится для корректировки выборки (проводят выборку из выборки).

Считается, что при использовании метода квот можно делать выборку меньшего объема, чем при случайном отборе, так как квотный отбор дает почти полное совпадение выборочной и генеральной совокупностей по заданным параметрам. Однако это утверждение невозможно подтвердить при помощи математических методов [36]. Единственный способ проверить его справедливость — провести специальный эксперимент [109].

Органолептическую оценку качества растительного сырья проводили по ГФ XI, вып.2.ст.2.

Определение заражённости амбарными вредителями сухого растительного сырья по ГОСТ 24 027.1−80.

Наличие плесени и гнили сухого растительного сырья — ГОСТ 24 027.180.

Влажность сухого растительного сырья по ГОСТ 24 027.2−80. Массовая доля влаги порошка определяется по ГОСТ 15 113.4.

Метод определения влажности основан на определении потерь в массе за счёт гигроскопической влаги и летучих веществ при высушивании сырья до абсолютно сухого состояния.

Для проведения испытания применяли анализатор «Sartorius» МА30.

Пробу растительного сырья измельчали до размера частиц около 10 мм. Навеску массой 1 г помещали в предварительно взвешенную чашу разового пользования.

Определение содержания влажности осуществляли при следующих параметрах прибора: температура — 105 °C, время сушки — бОмин (автоматическое отключение).

При закрытии кожуха прибора происходит пуск, даётся звуковой сигнал и на дисплее появляется символ сушки. Определение влажности заканчивается автоматически, если не устанавливается заметная потеря веса. В результате на дисплее указывается влажность, извлечённая из пробы, в %.

Влажность (%) = [(исходный вес — конечный вес)/исходный вес] х 100.

Рассчитывается прибором автоматически.

Проводят два параллельных определения. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, вычисленных до десятых долей процента, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,5%.

Массовую долю золы общей сухого растительного сырья согласно ГОСТ 24 027.2−80.

Содержание органических примесей сухого растительного сырья по ГОСТ 24 027.1−80- минеральных примесей — ГОСТ 24 027.1−80.

Содержание пестицидов и радионуклидов в сухом растительном сырье по ГОСТ 30 349 и — МУ 5778−91, МУ 5779−91 соответственно.

Содержание афлотоксина Bi в растительном сырье согласно MP 227 390.

Содержание токсичных элементов в сухом растительном сырье: СанПиН 2.3.2.1078−01, п. 1.10.7 Свинец по ГОСТ 26 932–86, кадмий — ГОСТ 26 933–86, мышьяк — ГОСТ 26 930–86, ртуть — ГОСТ 26 927–86.

Цвет порошка, таблеток определяется визуально, вкус и запах органолептическим методом.

Определение средней массы таблетки определяется согласно ГФ XI вып.2. с. 134.

Определение расподаемости прочности на истирание и излом таблеток по ГФ XI вып.2. ст. 154.

Определение содержание хрома проводится методом атомно-абсорбционной спектроскопии по ТУ 9355−087−12 424 308−03.

Содержание аскорбиновой кислоты определяли по МУ 08/47−115 вольтамперометричесим методомвитамина В6 (пиридоксина гидрохлорида), гидроксилимонной кислоты хроматографическим (ВЭЖХ) методом определения массовых концентраций по МУ 08−47/185.

Содержание йода в таблетках по МУ 08−47/112.

Содержание витамина С в порошке исследовали по ГФ XI вып.2 стр. 5556.

Определение содержания хрома согласно ГОСТ 30 178.

Оценка безопасности готовой продукции проводилась в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078−01 — «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» (2001г.) Исследования проводились по следующим критериям:

• радиометрические показатели — по удельной суммарной /3-активности (по цезию-137 и стронцию — 90) продукции -" Методикой экспрессивного определения объёмной и удельной активности бета-излучающих нуклидов в воде, продуктах питания, продукции растениеводства методом «прямого измерения толстых проб» на сцинтилляционном гамма спектрофотометре с /З-приставкой;

• содержание токсичных элементов (мышьяка, кадмия, ртути, свинца) определялось в соответствии с методическими указаниями: мышьяк и ртуть по МУ 08/47−097- кадмий и свинец согласно МУ 08/47−118.

Микробиологическое благополучие биологически активных добавок к пище оценивалось исходя из требований, изложенных СанПиН 2.3.2.1078−01, по стандартным методикам.

Определение КМАФАнМ (КОЕ/г) в таблетках по ГОСТ 10 444.15−94- БГКП (колиформы) в таблетках — ГОСТ Р 50 474−93, E. coli в таблетках — ГОСТ 30 726–2001, Staphylococcus aureus в таблетках — ГОСТ 10 444.2−94, В. cereus (КОЕ/г) в таблетках — ГОСТ 10 444.8−88, патогенной микрофлоры в таблетках — ГОСТ Р 50 480−93- дрожжи, плесени в таблетках — ГОСТ 10 444.12−88. Энергетическую ценность продукции рассчитывали с применением общепринятых коэффициентов: по белкам и углеводам — 4, жирам — 9.

Все исследования проводили в 3−6 кратной повторности. Полученные данные обрабатывали с применением методов математической статистики.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 3.1. Изучение отношения населения г. Кемерово к БАД.

Разработка и производство БАД, как и любого другого товара, неотделимо связаны с постоянным мониторингом запросов и предпочтений потребителей.

Проведен социологический опрос «Отношение кемеровчан к БАД» (как составляющая часть маркетинговых исследований). Подобного рода исследования проводили до выпуска товара на рынок. Это объясняется рядом причин:

1) «маркетинговая» причина — рынок не прощает ошибок следующего рода: товар не отвечает запросам, предпочтениям потребителей. В таких случаях он вряд ли найдет своего покупателя.

2) «временная» причина — если после производства и реализации продукции, удается «скорректировать» потребительские свойства в нужном направлении, то на это уходит время, а время, как известно, деньги.

3) «финансовая» причина — логически вытекает из двух предыдущих, т.к. как в первом, так и во втором случаях неизбежны финансовые потери.

В качестве объекта исследования определена женская часть населения г. Кемерово в возрасте 18 лет и старше.

Объем выборки — 362 человека.

Метод формирования выборки — квотный априорный отбор (квотирование по параметрам пола и возраста, на основе демографических данных о структуре населения г. Кемерово на 1 января 2002 г.).

Метод сбора информации — опрос населения на улицах города методом личного интервью, продолжительность которого составляла в среднем 4−5 минут.

Соотношение генеральной совокупности (женское населения г. Кемерово в возрасте 18 лет и старше) и выборочной совокупности респондентов, отвечавших на вопросы интервью, представлено в таблице 3.1.