Розроблення технології продуктів лікувально-профілактичного призначення для харчування дітей при інфекційних захворюваннях

Abstract

Раціональне харчування хворих дітей має важливе лікувальне значення. Дослідженнями в галузі нутриціології, встановлено, що при захворюваннях настає розпад тваринного білка, збільшується виділення мінеральних речовин та знижується кількісний склад вітамінів. У раціональному харчуванні хворих дітей має значення як калорійність добового раціону їжі, так i якісний склад, а саме наявність достатньої кількості повноцінних білків, жирів, вуглеводів, мінеральних солей, вітамінів та різних біологічно активних речовин. При цьому враховується, що при захворюваннях знижується секреторна і рухова функції органів травлення. Лікувальне харчування паціентів з інфекційними захворюваннями базується на основі загальних принципів лікувального харчування, яке застосовується відповідно до особливостей інфекційного хворого, клінічним перебігом захворювання, а також з урахуванням індивідуальних особливостей пацієнта. Відповідно теорії професора Ф. К. Меньшикова, метою лікувального харчування є: підтримка сил хворої людини і створення найбільш сприятливих умов для функції ураженого органу і в першу чергу органів системи травлення. У вступі та першому розділі наведено результати моніторингу медичної статистики людей різних вікових груп. Представлено показники захворювання людей з інфекційною пневмонією в результаті спалаху коронавирусной інфекції COVID-19. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я пневмонія є причиною смертей близько 16% дітей віком до 5 років у всьому світі. Причиною розвитку бактеріальної пневмонії у дітей найчастіше стають пневмококи (Streptococcus Pneumoniaе) та гемофільна паличка типу Б (Haemophilus Influenzae Type B (Hib), найпоширенішою причиною вірусної пневмонії є респіраторно-синцитіальна вірусна інфекція. Статистичні данні Всесвітня організація охорони здоров’я постійно обновлюються. Поточні статистичні данні захворювання людей на коронавірус COVID-19 у світі, станом на травень місяць 2022 року становлять - усього заражених – 509717200; смертельні випадки – 6244000, що складає 1,2%; одужали – 462638028, що складає 90,8%; хворіють на даний час – 40835172, що складає 8,0 %. Лікувальне харчування має важливу роль при проведенні комплексної терапії захворювань органів дихання. Раціон будується індивідуально з урахуванням характеру основного процесу патогенетичних механізмів, ускладнень і супутніх захворювань. Обов'язково враховується вік дитини, можливість зміни патологічного процесу серцево-судинної системи з розвитком легеневого серця і недостатності кровообігу за право-шлунковим типом. Необхідно відмітити, що роблених дієтичних раціонів для дітей з даною патологією достатньо, але його можливо приготувати в умовах стаціонару, або дома. Такий підхід є не зручним, так як дитину необхідно годувати у період прогулянки або подорожі. Раціонально використовувати продукти тривалого зберігання функціонального призначення. Для розроблення асортименту та технологій виробництва функціональних продуктів лікувально-профілактичного призначення необхідно проведення фундаментальних та прикладних досліджень. Визначити фізико-хімічні, мікробіологічні та функціональні властивості сировини рослинного походження та лікарських рослин. Дослідити технологічні показник сировини, яка традиційно вирощується в Україні та Китаї. Розробити показник термічного оброблення сировини для максимального збереження нативних речовин. Для доказу функціональності продуктів необхідно провести дослідження за принципом методів доказової медицини. На основі огляду літературних та інформаційних джерел означено конкретні завдання та питання для проведення досліджень. У другому розділі сформульовано наукову проблему, обґрунтовано вибір об’єктів та напрямків досліджень, наведено методики фундаментальних та прикладних досліджень. У відповідності до завдань дослідження, було розроблено програму роботи, яка передбачає проведення як загальноприйнятих фізико-хімічних, мікробіологічних, клінічних та гістологічних досліджень, так і проведення досліджень окремих технологічних процесів термічного оброблення рослинної сировини з визначенням оптимальних параметрів. Для реалізації поставлених завдань обґрунтовано методи та методики досліджень, наведено їх опис. У третьому розділі наведено результати досліджень нативних речовин сировини рослинного походження, лікарських рослин, та екстрактів. Встановлені єдині технологічні вимоги до сортів моркви та груш, які вирощують в Україні та Китаї, які будуть застосовані при виробництві продуктів дитячого харчування профілактичного призначення. Результати дослідженні хімічного складу сировини рослинного походження, встановлено, що показники моркви, сортів, які вирощені в Україні та Китаї знаходяться практично в одному діапазоні, а діапазон показників хімічного складу груш незначно відрізняться - масова частка жиру у плодах, які вирощені в Україні вище на 20 %, білку більше на 30 %, вуглеводів на 10 %. Також відрізняється вміст деяких вітамінів, масова частка вітаміну С на 20 % вище, вміст β-каротину вище на 30 %. у грушах які вирощені в Україні. Одночасно були проведені дослідження хімічного складу екзотичних фруктів манго. Враховуючи той фактор, що плоди манго не вирощуються в Україні було також досліджено хімічний склад пюре манго, яке консервоване асептичним способом. Результати досліджень увійдуть у нормативний документ ДСТУ України на фрукти екзотичного походження, що дасть можливість об'єктивно проводити контроль якості та безпечності у період надходження в Україну за імпортом. Сировина яка застосовується для виробництва продуктів дитячого та функціонального призначення, повинна відповідати обов'язковим параметрам безпечності та мінімальним специфікаціям якості. В результаті проведення порівняльних дослідження забруднюючих речовин у сировині рослинного походження та лікарських рослин було встановлено, що вміст нітратів та токсичних елементів у фруктах та овочах накопичується не рівномірно. У грушах накопичено нітратів та токсичних елементів приблизно від 6,9% до 14,3% менші ніж у моркві. Встановлено, що накопичення нітратів та токсичних елементів у шкірочці вище ніж у м’якоті, так у моркві яка вирощена в Україні у середньому приблизно на 5,5%, та на 2,5 % у моркві, яка вирощена у Китаї. В середньому, у грушах, які вирощені в Україні, токсичних елементів та нітратів у шкірочці більше ніж у м’якоті приблизно на 11,5 %, у грушах, які вирощені у Китаї на 4,5 % відповідно. В манго накопичення протикає приблизно рівномірно. У моркві, яка вирощена в Україні, ці показники менші приблизно на 11,5 - 15,0 % ніж у моркві, яка вирощена у Китаї, аналогічна ситуація з показниками безпечності груш, вони також нижчі на 5,7 - 14,5 відсотків. Встановлено, що овочево-фруктова сировина та коріння лікарських рослин які випробували, відповідають встановленим вимогам щодо показників безпечності та можуть бути використані, як сировина для виробництва продуктів дитячого харчування, функціонального призначення. Обґрунтовані технологічні параметри корінь лікарської рослини Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge) (黄芪), які будуть застосовані при виробництві екстракту, що подальше буде використаний, як компонент функціональних продуктів. Встановлено хімічний склад лікарської рослини Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge）(黄芪). Вміст масової частки жиру 1,0 г, білку 16,35 г, вуглеводів 83,0 г, пектину 3,2 г. Масова частка вітаміну С 33,0 мг %, вітаміну В1 0,02 мг %, вітаміну В2 0,02 мг %, вітаміну РР 0,6 мг %, β-каротин визначено тільки сліди. Солодкий смак лікарській рослині Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge）(黄芪) надає гліціррізінова кислота, яка за хімічною структурою є тритерпеновим сапоніном. Встановлено, що максимальний вміст масової частки гліціррізінової кислоти в коріннях складає 17,16 % у рослин на стадії цвітіння, 14,24 % на стадії плодоносіння і відповідно 8,39 % на стадії відростання. Результати досліджень дозволяють припустити можливість використання лікарської рослини Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge) (黄芪) для виготовлення екстракту з максимальним збереженням гліціррізінової кислоти. Екстракт може бути використаний як компонент рецептурної закладки продуктів функціонального призначення для дітей з захворюванням легенів. Так як гліціррізінова кислота здатна перешкоджати зростанню і розмноженню збудників бактеріальних вірусних інфекцій. Методами доказової медицини на щурах, доведено ефективність застосування асортименту функціональних пюреподібних продуктів та соків на основі сировини рослинного походження з додавання екстракту з корінь лікарської рослини Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge) (黄芪) при інфекційній пневмонії у гострому періоді та у періоді ремісії. У четвертому розділі наведено результати фундаментальних та прикладних досліджень. Було досліджено вплив параметрів традиційних технологічних операцій та процесів на збереження нативних речовин сировини. В результаті застосування процесів та хімічної взаємодії в сировині та компонентах проходять глибокі перетворення, які супроводжуються зміною агрегатного стану, внутрішньої структури та складу речовин. Основними причинами змін природного кольору та інших органолептичних властивостей є меланоїдинові реакції та різні перетворення комплексу поліфенольних сполук сировини рослинного походження. Меланоїдинові реакції починають відбуватися при термічному обробленні сировини рослинного походження. Реакція проходить інтенсивно. Для запобігання меланоїдинових реакції, встановлено оптимальні параметри миттєвого термічного оброблення сировини рослинного походження. Для моркви 129 ±2 оС витримування протягом 190 с. Для груш 90 ±2 оС витримування протягом 100 с. Для плодів манго 110 ±2 оС та витримували протягом 100 с. Процес проходить за тиском від 150 до 170 кгс/см2. При дослідженні оптимальних процесів не ньютонівської рідини використовували сік гранатовий. Дослідження проводили на експериментальному стенді - Блокова установка, що виморожує, БЛ 20. Доведено ефективність використання процесу кріоконцентрування. На прикладі соку з плодів гранатів встановлено характер зміни концентрації сухих речовин у розчині залежить від початкової концентрації соку та температури кристалізатора. При низьких початкових концентраціях соку (від 10 до 15%) спостерігається різке підвищення концентрації на заключному етапі виморожування. Вміст розчинних сухих речовин у соку підвищується на 16 %, що обумовлено низьким вмістом води у соку. Збільшення початкової концентрації до 30. – 40 % обумовлює плавну зміну концентрації розчину. Зміст сухих речовин, у соку підвищується на 4 %. Методом газорідинної хроматографії доведено, що вміст антоціанів у соках свідчить про натуральність та автентичність. У соку прямого віджимання характерна наявність піків 3-диглікозидів: дельфінідин-3,5-диглюкозиду, ціанідин-3,5-диглюкозиду, пеларгонідин-3,5-диглюкозиду, а також 3-моноглікозидів: дельфінідин-3-глюкозиду, ціанідин-3-глюкозиду, пеларгонідин-3-глюкозиду. Така антиоксидантна активність відмічається у соку відновленому з концентрованого, але значно нижче. У п’ятому розділі наведено результати прикладних досліджень з розроблення та впровадження гнучких технологій виробництва продуктів функціонального призначення. Технології дозволяють максимально зберегти нативні речовини сировини зменшити відсоток відходів максимально забезпечити якість та безпечність продуктів. Вперше розроблено екстракт з корінь лікарської рослини Astragalus membranaceus (Fisch Bunge) (黄 芪)), який може бути використано як конкретний продукт функціонального призначення, або як компонент при виробництві других вдів продуктів функціонального призначення. Вперше запропоновано асортимент функціональних продуктів тривалого зберігання для харчування дітей з інфекційними захворюваннями. Асортимент включає гомогенізовані пюре, соки з м’якоттю, сироп на основі сировини рослинного походження з додаванням екстракту з корінь лікарської рослини Astragalus membranaceus (Fisch Bunge) (黄 芪)). Розроблено, математично обчислено та перевірено у промислових умовах рецептурні закладки та норми витрат сировини при виробництві продуктів функціонального призначення для харчування дітей з інфекційними захворюваннями. Встановлено показники якості та безпечності продуктів функціонального призначення для харчування дітей з інфекційними захворюваннями. Розроблено та науково обґрунтовано у лабораторних та промислових умовах режими теплового оброблення продуктів тривалого зберігання, що забезпечують якість та безпечність на весь термін придатності. Розроблено нормативна і технологічна документація на виробництво продуктів функціонального призначення для лікувально-профілактичного харчування дітей з інфекційними захворюваннями. Результати досліджень перевірені в лабораторних та виробничих умовах на підприємствах галузі. У додатках наведено нормативні технологічні документи на виробництво продуктів функціонального призначення для лікувально-профілактичного харчування дітей з інфекційними захворюваннями, які погодженні та затверджені у встановленому порядку.