КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Мотузка Юлія Миколаївна

УДК 642.58:796.071.2

УПРАВЛІННЯ ЯКІСТЮ НАПОЇВ ДЛЯ СПОРТСМЕНІВ

Спеціальність 05.18.15 – товарознавство харчових продуктів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Київському національному торговельно-економічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: | доктор технічних наук, професор

Притульська Наталія Володимирівна,

Київський національний торговельно-економічний університет, завідувач кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів

Офіційні опоненти: | доктор технічних наук, професор

заслужений працівник освіти України

Домарецький Віталій Афанасійович,

Національний університет харчових технологій,

професор кафедри біотехнології продуктів бродіння, екстрактів і напоїв

кандидат технічних наук

Кутліна Ірина Юріївна,

Інститут міжнародної економіки і фінансів Міжрегіональної Академії управління персоналом, заступник завідувача кафедри маркетингу

Провідна установа: | Полтавський університет споживчої кооперації України, кафедра товарознавства та експертизи продовольчих товарів, м. Полтава

Захист відбудеться “ 3 лютого 2006 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 при Київському національному торговельно-економічному університеті за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото 19.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156 м. Київ, вул. Кіото 19.

Автореферат розісланий “___” грудня 2005 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Є.В. Тищенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Аксіоматичною складовою конкурентоспроможності товару на сучасному споживчому ринку є раціоналізація підходів до його позиціювання. Згідно з “Глобальною стратегією ВООЗ в галузі раціону харчування, фізичної активності і здоров’я” (резолюція 57.17 Всесвітньої асамблеї охорони здоров’я від 22 травня 2004р.) просування товарів, направлених на певну групу споживачів, з урахуванням їх запитів та інтересів, поступова заміна традиційного асортименту харчових продуктів на функціональні є основним напрямком розвитку цивілізованого ринку.

Одним із таких, що швидко розвивається, є сегмент споживачів з високим фізичним та психоемоційним навантаженням, зокрема спортсменів, наукове обґрунтоване харчування яких є важливою і невід’ємною частиною професійного та аматорського спорту. Особливого значення у сучасній спортивній практиці набуває необхідність цілеспрямованого формування водного режиму харчування спортсменів, що зумовлено значними втратами організмом рідини протягом фізичних навантажень та специфіки терморегуляції. Так, зокрема, в спеціальній заяві Американського коледжу спортивної медицини рекомендується забезпечувати спортсменів вуглеводно-мінеральними напоями. До теперішнього часу спроби розробки в Україні напоїв для спортсменів носили хаотичний несистемний характер, більшість існуючих напоїв – іноземного виробництва і направлені, як правило, на регуляцію фізіологічного стану спортсмена тільки на одному з етапів фізичного навантаження, не враховують потреб потенційних споживачів. Крім того, коливання у широкому діапазоні нутрієнтного складу цих продуктів свідчить про недостатню наукову обґрунтованість їх рецептур.

Враховуючи значний розвиток індустрії спорту, зростаючі вимоги до нутриціологічної підтримки спортсменів, відсутність системного підходу до виробництва вітчизняних функціональних напоїв, що враховували б потреби організму спортсмена на різних етапах фізичного навантаження при забезпеченні адекватності співвідношення “ціна-якість”, назріла нагальна необхідність розробки нових напоїв для спортсменів.

Створення єдиної системи науково-організаційних заходів щодо управління якістю та безпечністю напоїв для спортсменів на основі товарознавчих підходів, оптимізації нутрієнтного складу, який враховує певний період циклу фізичних навантажень, при збереженні прийнятних показників споживних властивостей, є пріоритетним напрямком формування вітчизняного асортименту функціональних напоїв.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота відповідає напрямкам науково-дослідної роботи кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів Київського національного торговельно-економічного університету (КНТЕУ) та проводилася в межах науково-дослідної роботи “Розроблення науково-практичних та методологічних засад управління якістю товарів та послуг”, затвердженої вченою радою КНТЕУ, 2004-2007 р.р., та госпрозрахункової теми “Прогресивні напрями формування та забезпечення гарантій якості продуктів харчування спеціального призначення в Україні”, 2004-2006 р.р., № держ. реєстрації 0104U00092.

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень є розробка системи управління якістю напоїв для спортсменів на основі науково обґрунтованих критеріїв оптимізації їх нутрієнтного складу, показників безпечності та споживних властивостей.

Для її досягнення були визначені наступні завдання:

·

·

·

·

·

·

·

·

·

Об’єкти дослідження – напої безалкогольні сокові для спортсменів, збагачені біологічно активними речовинами.

Предмет дослідження критерії оптимізації нутрієнтного складу та споживні властивості напоїв для спортсменів.

Методи дослідження органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні, біохімічні, медико-біологічні дослідження, метод математичного моделювання та математико-статистичної обробки результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. На базі системного аналізу сучасних положень нутриціології, особливостей харчування спортсменів, із застосуванням товарознавчих підходів розроблено критерії оптимізації споживних властивостей напоїв для спортсменів з урахуванням специфіки протікання фізіологічних процесів на різних етапах їх фізичного навантаження.

Розроблено та науково обґрунтовано класифікацію напоїв для спортсменів.

На основі математичного моделювання та з урахуванням результатів експериментальних досліджень, визначено оптимальні співвідношення рецептурних компонентів напоїв, що забезпечують високі якісні характеристики готових продуктів, їх стабільність при зберіганні та надходження нутрієнтів у кількостях, адекватних етапу фізичного навантаження.

Вперше проведено комплексну товарознавчу оцінку споживних властивостей напоїв для спортсменів та встановлено закономірності їх змін в процесі зберігання. На основі результатів визначення мікробіологічних показників, вмісту важких металів, пестицидів, афлатоксинів встановлено харчову безпечність напоїв для спортсменів. Підтверджено прямий корелятивний зв’язок між антиоксидантними властивостями напоїв та вмістом у їх складі фенольних речовин.

Науково обґрунтовано критичні точки контролю небезпечних чинників при виробництві, транспортуванні, реалізації та споживанні нових напоїв для спортсменів.

Встановлено ефективність впливу нових напоїв на функціональний стан організму спортсменів, що підтверджено підвищенням результативності тренувальної та змагальної діяльності.

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів експериментальних досліджень розроблено і затверджено рецептури напоїв для спортсменів трьох серій - “Стимул-Активність”, “Апогей-Активність”, “Релакс-Активність” та технологічну інструкцію на їх виробництво.

Отримані результати досліджень пройшли апробацію у промислових умовах ТОВ “Баланс - 2” (Київська обл.), ЗАТ “Оболонь” (м. Київ), про що свідчать акти наробки дослідних партій напоїв.

За результатами проведених на базі Державного науково-дослідного інституту фізичної культури і спорту медико-біологічних досліджень нові напої рекомендовані до впровадження у практику підготовки висококваліфікованих спортсменів різних видів спорту.

Наукові результати, одержані при виконанні дисертаційної роботи, можуть бути рекомендовані для використання у навчальному процесі вищих навчальних закладів при підготовці фахівців з товарознавства, в діяльності виробничих, торговельних підприємств, при формуванні раціонів харчування спортсменів.

Особистий внесок здобувача полягає у плануванні експерименту, проведенні аналітичних і експериментальних досліджень у лабораторних і виробничих умовах, розробці рецептур та нормативної документації, патентів, впровадженні нових напоїв у виробництво. Безпосередньо автором проведено теоретико-аналітичну інтерпретацію результатів досліджень, сформульовано висновки. За допомогу в організації проведення медико-біологічних досліджень висловлюємо щиру подяку науковцям Державного науково-дослідного інституту фізичної культури і спорту - директору інституту д.фіз.вих. Дрюкову В.О., завідувачу лабораторії ергогенних чинників у спорті к.фіз.вих. Коваль І.В., д.б.н. Олійнику С.А. При проведенні досліджень автору належить наукова аргументація вибору та підготовка об’єктів досліджень. Автор брав участь в організації та проведенні експериментальних досліджень, теоретичному узагальненні експериментальних даних.

У наукових працях, що опубліковані у співавторстві, здобувачеві належать теоретичні розробки, організація та участь у проведенні експериментальних досліджень, обробка та аналіз результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на Міжнародній науково-практичній конференції “Науки про торгівлю у ХХI столітті” (Київський національний торговельно-економічний університет, м. Київ, 2004), Міжнародній науково-практичній конференції “Товарознавство та ринок споживчих товарів у 3-му тисячолітті” (Донецький державний університет економіки і торгівлі ім. Туган-Барановського, м. Донецьк, 2004), III Міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні питання гігієни харчування та безпечності харчових продуктів. Збагачення раціону харчування: медичні проблеми, практичні рішення” ( Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, м. Київ, 2004), 70-тій, 71-шій наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів Національного університету харчових технологій (м. Київ, 2004, 2005), I-шій міжгалузевій міжнародній науково-практичній конференції “Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини” (Донецький державний університет економіки і торгівлі ім. Туган-Барановського, м. Донецьк, 2005), “Восемнадцатых международных Плехановских чтениях” (Московська економічна академія ім. Г.В. Плєханова, м. Москва, 2005).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 14 робіт, з них 5 статей у наукових фахових виданнях, 1 – у збірнику наукових праць, 5 тез доповідей, 3 патенти.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків.

Робота викладена на 164 сторінках комп’ютерного тексту, ілюстрована 55 таблицями, 24 рисунками та містить 21 додаток. Список використаних джерел включає 319 робіт, з них 51 зарубіжних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми досліджень і визначено основні напрямки їх проведення.

У першому розділі “Концептуальні підходи до управління якістю напоїв для спортсменів” розглянуто визначальну роль аліментарного фактора для забезпечення високого рівня функціонального стану спортсменів. На основі вивчення стану ринку напоїв для спортсменів в Україні встановлено, що переважає продукція іноземного виробництва. При цьому, представлені на ринку напої не враховують уподобань споживачів, орієнтовані, як правило, на реалізацію однієї-двох біологічних функцій та не пройшли клінічної апробації в нашій країні.

Встановлено, що насьогодні ще не існує єдиної загальноприйнятої, науково обґрунтованої класифікації функціональних напоїв, зокрема для спортсменів, адекватної реаліям ринку, що формується. Представлені класифікації враховують лише корпоративні інтереси окремих компаній. Це загрожує появою продукції, що за споживними характеристиками не відповідатиме потребам споживачів, фальсифікацією.

В Україні практично не пророблені питання управління якістю та безпечністю на всіх етапах життєвого циклу напоїв для спортсменів; відсутні дані щодо запровадження систем управління якістю та ХАССП для цієї продукції. На підставі аналізу літературних джерел, а також реальної ситуації на ринку, сформульовано мету та завдання досліджень.

У другому розділі “Організація, об’єкти та методи досліджень” сформульовані експериментальні та організаційні напрямки реалізації програми досліджень (моделі системи управління якістю), яку представлено на рис. 1.

Дослідження проводилися у лабораторіях кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів Київського національного торговельно-економічного університету, Білоцерківського центру стандартизації, метрології та сертифікації Державного комітету України з питань технічного регулювання та споживчої політики, Державного науково-дослідного інституту фізичної культури і спорту, у промислових умовах ТОВ “Баланс - 2” (Київська обл.), ЗАТ “Оболонь” (м. Київ).

В основу наукової концепції роботи була покладена гіпотеза про можливість підвищення ефективності протікання метаболічних процесів в організмі спортсменів на різних етапах психофізичного навантаження за рахунок цілеспрямованого забезпечення надходження біологічно активних речовин, адекватних кількісно і якісно їх потребам.

Для проведення експериментальних досліджень було використано стандартизовані методи та специфічні для спортивної практики медико-біологічні дослідження.

Формування якості напоїв для спортсменів відбувалося шляхом оптимізації показників, що визначають їх біологічну цінність. В основу критеріїв оптимізації напоїв різної функціональної дії, призначених для вживання до (серія I), під час (серія II), після (серія III) фізичного навантаження, було покладено наявність у їх складі поживних речовин, які регулюють і активізують ті реакції обміну, що інтенсивно протікають саме на цих етапах (в тому числі з урахуванням підвищеного рівня потреб спортсменів швидкісно-силових та ігрових видів спорту).

Формування якості відбувалося з використанням наступних критеріїв оптимізації (рис. 2): загальних для всіх трьох серій напоїв – надходження адекватної кількості нутрієнтів з метою підвищення фізичної працездатності, прискорення перебігу окисно-відновних процесів, профілактики перевтоми та стану перетренованості, антиоксидантного захисту, збільшення витривалості, забезпечення загального тонусу, стимулювання діяльності центральної нервової системи; специфічних – з урахуванням особливостей метаболізму на кожному етапі фізичного навантаження (до фізичного навантаження – забезпечення загальнотонізуючої дії на серцевий м'яз, центральну нервову систему, підвищення опірності організму; під час та після фізичного навантаження - регуляція водного балансу, осмотичного тиску, кислотно-лужного балансу крові, збудження нервових і м’язових клітин, підвищення активності ферментів організму; під час фізичного навантаження - забезпечення електролітного балансу в організмі, підвищення емоційної стійкості, нормалізація метаболічних процесів, поповнення енергетичних ресурсів, стимулювання процесів клітинного дихання організму; після фізичного навантаження - відновлення втрачених енергетичних запасів, створення сприятливих метаболічних умов для протікання пластичного обміну, посилення процесів аеробного окислення, усунення психічної та м’язової утоми, профілактика перетренованості та прискорення процесів відновлення організму після психофізичних навантажень).

Крім того, встановлювались додаткові варіативні критерії, які дозволяли за рахунок використання екстрактів трав враховувати суто специфічні особливості метаболізму (серія I - стимулююча дія на центральну нервову систему, вплив на вуглеводний обмін, імуномодулюючий та анаболізуючий ефект, серія II - стимулюючий вплив на центральну нервову систему, послаблення розвитку гіпоглікемії, підвищення рухової активності і умовнорефлекторної діяльності, підвищення функціональної рухливості м’язів і нервово-м’язевого апарату, серія III - заспокійлива та тонізуюча дія на серцевий м’яз та нервову систему).

Як складові управління безпечністю напоїв та ідентифікування небезпечних чинників встановлювалися критичні точки контролю небезпечних чинників згідно з концепцією ХАССП.

Для прогнозування споживних властивостей нових напоїв для спортсменів із заданими властивостями було використано математичні засоби оптимізації.

Вибір безалкогольних негазованих напоїв в якості контролю зумовлювався їх функціональною направленістю, а саме - напої “Ювента “Актив” (ТОВ “ХЛВЗ”) та “RHINO’s” (фірми “Modern Drinks”, Австрія) умовно були віднесені до серії I (етап до фізичного навантаження), напої “Ювента “Фітнес” (ТОВ “ХЛВЗ”) та “Sportline” (фірми “Sportline Sportdrinks B.V.”, Нідерланди) - до серії II (етап під час фізичного навантаження), напій “Ювента “Релакс” (ТОВ “ХЛВЗ”) до серії III (етап після фізичного навантаження).

Рис. 2. Критерії оптимізації нутрієнтного складу напоїв для спортсменів (на 0,33 л)

У третьому розділі “Управління якістю на етапах проектування та виробництва напоїв для спортсменів” викладено підхід до розробки класифікації напоїв для спортсменів, результати вивчення уподобань потенційних споживачів, товарознавчих досліджень споживних властивостей напоїв за комплексом органолептичних, фізико-хімічних показників, харчової та біологічної цінності, інтегрального показника якості та їх перспективної конкурентоспроможності.

На основі товарознавчих підходів розроблено класифікацію функціональних напоїв, яка включає наступні найсуттєвіші критерії: направленість дії, вікова приналежність, професійне спрямування, рецептурна основа, специфіка внесених добавок, вуглеводна складова, ступінь насичення вуглекислотою, вміст сухих речовин, спосіб забезпечення асептичних властивостей. Визначено уподобання потенційних споживачів, що були покладені в основу розробки рецептур напоїв різної функціональної спрямованості.

Розроблено модельні рецептури напоїв, з яких після ряду проведених дегустацій визначено три оптимальні, а саме: рецептура напоїв I серії: (для споживання спортсменами до фізичного навантаження) “Стимул-Активність” на основі яблучного соку та настою шипшини, збагачених комплексом вітамінів (пантотеновою, аскорбіновою, нікотиновою, фолієвою кислотами, піридоксином, токоферолом, в-каротином), кофеїном, таурином, фруктозою, солями цинку, рослинними екстрактами; II серії (під час фізичного навантаження) “Апогей-Активність” на основі апельсинового соку, збагаченого комплексом вітамінів групи В, аскорбіновою, нікотиновою кислотами, токоферолом, біотином, в-каротином, солями кальцію, магнію, заліза, калію, фосфору, натрію, глюкозою, рослинними екстрактами; III серії (після фізичного навантаження) “Релакс-Активність” на основі вишневого соку, збагаченого аскорбіновою, пантотеновою, нікотиновою, фолієвою кислотами, піридоксином, солями кальцію, магнію, калію, фосфору, натрію, глюкози, ліпоєвої, янтарної, глютамінової кислот, рослинними екстрактами.

В промислових умовах забруднення мікроорганізмами (МАФАнМ) визначалося в 3-х точках технологічного процесу – готовий напій в купажному апараті, після фільтрування та пастеризації напоїв (рис. 3).

Встановлено, що готові напої в купажному апараті містять 94 (напій “Стимул-Активність”), 110 та 152,5 КУО/см3 (відповідно напої “Релакс-Активність” та “Апогей-Активність”) МАФАнМ. При фільтруванні відбувається зниження кількості мікроорганізмів (49; 69; 89 КУО/см3 відповідно в напоях I, III та II серій), а після короткотривалої пастеризації напої всіх трьох серій були стерильними.

Рис. 3. Кількість МАФАнМ в процесі

виробництва нових напоїв для спортсменів

На основі аналізу небезпечних чинників на етапі виробництва напоїв для спортсменів встановлено 3 критичні точки контролю небезпечних чинників: правильність дозування біологічно активних речовин рецептур напоїв, умови пастеризації (t = 90-95 єС, ф = 32-45 с) та розливу (t = 18-20 єС).

Визначено високі органолептичні характеристики напоїв. Середня дегустаційна оцінка дослідних зразків була на 2,5-3% вищою, ніж контрольних, що по’язано з використанням натуральної сокової основи, цукрів та добавок, що позитивно вплинуло на формування сенсорних характеристик. Специфіка використаних рецептурних інгредієнтів зумовила також підвищення в дослідних зразках порівняно з контрольними вмісту сухих розчинних речовин, рівня рН та титрованої кислотності (табл. 1).

Таблиця 1

Показники якості напоїв

n=5 (Мm)

Найменування показників | Напої

Серія I | Серія II | Серія III

Контроль | Стимул

Актив-

ність | Контроль | АпогейАктив-

ність | Контроль | РелаксАктив

ність

Ювента

Актив | RHINOs | Ювента

Фітнес | Sport-

line | Ювента

Релакс

Масова частка сухих розчинних речовин, % | 8,9+ 0,2 | 10,1+ 0,2 | 9,4+ 0,2 | 5,1+ 0,2 | 9,1+0,2 | 9,3+ 0,2 | 8,2+ 0,2 | 11,5+ 0,2

Кислотність, см3 на 1 моль/дм3 розчину лугу на 100 см3 напою | 3,2+ 0,3 | 3,3+ 0,3 | 3,9+ 0,3 | 2,9+ 0,3 | 3,6+0,3 | 3,7+ 0,3 | 2,9+ 0,3 | 3,8+ 0,3

рН | 2,4+ 0,1 | 3,0+ 0,2 | 3,7+ 0,2 | 2,7+ 0,1 | 3,2+ 0,2 | 3,5+ 0,2 | 2,8+ 0,2 | 3,6+ 0,2

Енергетична цінність, ккал/100 г | 47,6 | 45,8 | 40,6 | 20,2 | 33,0 | 38,1 | 34,5 | 46,8

Аналіз харчової та біологічної цінності напоїв підтвердив відповідність розроблених рецептур напоїв підвищеним потребам спортсменів у необхідних для покращання метаболізму біологічно активних речовинах. Визначено, що у контрольних зразках напоїв переважаючим вуглеводом є цукроза, а у дослідних - моноцукри (фруктоза, глюкоза).

Експериментально підтверджено адекватний встановленим значенням критеріїв оптимізації вміст вітамінів, зокрема підвищення вмісту вітамінів групи В, нікотинової, аскорбінової кислот, токоферолу у дослідних зразках в порівнянні з контрольними, що зумовлено введенням до їх складу вітамінних преміксів (табл. 2).

Аналіз ступеня забезпечення потреб спортсменів згідно орієнтовно рекомендованих норм (Яковлєв М.М. (1977), Рогозкін В.А. (1989)) в

Таблиця 2

Вітамінний склад напоїв, мг на 100 г продукту

n=5 (Мm)

Вітамін | Напої

Серія I | Серія II | Серія III

Контроль | Стимул

Актив-

ність | Контроль | Апогей- Актив-

ність | Контроль | Релакс-Актив

ність

Ювента Актив | RHINO’s | Ювента

Фітнес | Sport-

line | Ювента Релакс

Тіамін | - | - | 0,70 | - | - | 0,73 | 0,05 | 0,40

Рибофлавін | - | - | 0,74 | - | - | 0,71 | 0,06 | 0,50

Пантотенова кислота | - | 1,84 | 1,90 | 1,62 | - | 3,37 | 0,06 | 1,70

Піридоксин | 0,40 | 2,00 | 0,44 | 0,38 | - | 1,10 | 0,04 | 0,40

Нікотинова кислота | 3,40 | 7,12 | 5,93 | 2,55 | 1,14 | 8,30 | 0,12 | 2,64

Токоферол | - | - | 5,53 | - | - | 7,52 | - | 3,02

Фолієва кислота | - | - | 0,03 | 0,04 | - | 0,10 | - | 0,04

Аскорбінова кислота | 18,00 | - | 66,14 | 10,2 | 15,55 | 41,30 | 10,90 | 15,25

залежності від етапу фізичного навантаження свідчить, що дослідний зразок напоїв серії I “Стимул-Активність” у кількості 0,33л дозволяє повністю забезпечити добову фізіологічну потребу організму у аскорбіновій кислоті, рибофлавіні; більше ніж на 80% – у нікотиновій кислоті та в-каротині; понад 65% – у токоферолі; 30% – у пантотеновій кислоті; 20% – у тіаміні, піридоксині, фолієвій кислоті.

Дослідний зразок напоїв II серії “Апогей-Активність” дає змогу повністю забезпечити потребу в рибофлавіні, ціанкобаламіні, біотині, більш як на половину – у піридоксині, аскорбіновій, пантотеновій, фолієвій кислотах, близько чверті фізіологічної потреби – у тіаміні.

При споживанні напоїв III серії організм забезпечується більше 80% від потреби у рибофлавіні, близько 50% – у пантотеновій, фолієвій кислотах, 20% – у аскорбіновій кислоті та піридоксині (рис. 4).

Підтверджено відповідність складу напоїв встановленим критеріям оптимізації щодо співвідношення кальцію до маг-

Рис. 4. Забезпечення добової потреби організму спортсменів у вітамінах за рахунок споживання нових

напоїв (0,33л) | нію, відхилення від якого негативно впливає на засвоєння кальцію.

Наближення співвідношення Ca : Mg в дослідних зразках до оптимального (відповідно у дослідному зразку напоїв I серії 1 : 0,58; напоїв II серії – 1 : 0,61; напоїв III серії – від 1 : 0,59 до 1 : 0,14 у контрольних зразках I та II серій та 1 : 0,22 у контрольному зразку серії III). Використання у рецептурах напоїв солей мінеральних речовин значно покращує дотримання рекомендованого співвідношення фосфору до кальцію (табл. 3).

Таблиця 3

Співвідношення мінеральних елементів у напоях

Співвідно-шення | Напої

Серія I | Серія II | Серія III

Контроль | Стимул-Актив

ність | Контроль | Апогей- Актив

ність | Контроль | Релакс-Актив

ність

Ювента Актив | RHINO’s | Ювента Фітнес | Sport-

line | Ювента Релакс

К:Na | 1 : 4 | - | 1: 0,25 | 1 : 41,2 | 1:2,35 | 1: 2,05 | 1 : 1,4 | 1 : 1,5

Ca : Mg | 1 : 0,14 | - | 1 : 0,58 | 1 : 0,14 | - | 1 : 0,61 | 1 : 0,22 | 1 : 0,59

P:Ca | 2,5 : 1 | - | 1 : 1,1 | 1 : 3 | - | 1 : 1,05 | 0,5 : 1 | 1 : 1

В результаті проведених досліджень щодо встановлення харчової безпечності напоїв доведено, що вміст токсичних елементів у досліджуваних зразках не перевищує гранично допустимих концентрацій; напої не містять пестицидів (ГХЦГ-гама, гептахлору, ДДТ та його метаболітів) та мікотоксинів (патуліну). У всіх дослідних зразках відсутні бактерії групи кишкової палички, сальмонели, молочнокислі бактерії, дріжджі та плісняві гриби.

Доведено високі антиоксидантні властивості досліджуваних напоїв для спортсменів. Зокрема, максимальний зсув окисно-відновного потенціалу (ОВП) в бік значень відновлювальних властивостей спостерігається у дослідному зразку серії II (368 Мв), а також в зразках серій I та III, в контрольному зразку серії I, що пов’язано зі значними антиоксидантними властивостями сокової частини і внесених добавок. Від‘ємна величина зсуву ОВП зафіксована у контрольному напої серії II (-22 мВ), що свідчить про відсутність в досліджуваному продукті додаткових факторів, що зумовлюють антиоксидантні властивості.

Підтверджено тісний корелятивний зв’язок між антиоксидантною активністю (у) нових напоїв і вмістом у їх складі фенольних речовин (x), коефіцієнт кореляції (r = 0,94); рівняння регресії має вигляд: y = 263,5 + 0,4x. Також встановлено тісний зв’язок між антиоксидантною активністю напоїв і вмістом дубильних речовин.

Інтегральний показник якості нових напоїв для спортсменів перевищує значення цього показника у контрольних зразках: найвищий рівень якості має дослідний зразок “Апогей-Активність” серії II (77,88), що в 7 разів вищий за контрольний зразок цієї серії; зразки напоїв серії I мають на 53,8%, а напої серії III на 77% вищі значення цього показника у порівнянні з відповідними контролями, що зумовлено, в першу чергу, урахуванням уподобань майбутніх споживачів (за органолептичними показниками та високим ступенем задоволення фізіологічної потреби у вітамінах, мінеральних речовинах тощо). Розраховано перспективну конкурентоспроможність нових напоїв.

У четвертому розділі “Управління якістю на етапах зберігання та транспортування напоїв для спортсменів” викладено результати досліджень динаміки змін безпечності та якості напоїв в процесі зберігання та транспортування. Встановлено, що при зберіганні (t=10±2єС, відносна вологість повітря не більше 75%) протягом чотирьох місяців органолептичні показники дослідних і контрольних зразків напоїв були високими.

При зберіганні спостерігалась тенденція до зміни фізико-хімічних показників як контрольних, так і дослідних зразків напоїв: відбувалося зниження масової частки сухих речовин та величини рН, підвищення загальної титрованої кислотності. Відбувались незначні зміни кількості цукрів (у межах 3,5-5%), також змінювався вітамінний склад напоїв: спостерігалось закономірне зменшення вмісту аскорбінової кислоти (на рівні 13%), токоферолу (10,8), нікотинової кислоти (3-12), піридоксину (5-8%), водночас відмічено відносно високу стабільність вмісту рибофлавіну та тіаміну (рис. 5).

В процесі зберігання експериментально доведена стабільність вмісту мінеральних елементів в напоях. Результати досліджень мікробіологічних показників дозволили виявити певні закономірності, загальні для напоїв, що досліджувалися. Впродовж зберігання прослідковувалася тенденція до

Рис. 5. Збереженість аскорбінової та

нікотинової кислот в процесі зберігання напоївзбільшення кількості МАФАнМ, при цьому їх кількість у дослідних зразках була нижчою за

їх кількість у контролях, що можна пояснити бактерицидною дією деяких добавок, зокрема екстрактів рослинної сировини.

Патогенні мікроорганізми, в тому числі бактерії роду Сальмонела та молочнокислі бактерії у зразках дослідних та контрольних варіантів на всіх етапах досліджень не були виявлені. За комплексом органолептичних, фізико-хімічних та біохімічних показників встановлено гарантований термін зберігання напоїв – 90 діб.

Аналіз небезпечних при зберіганні та транспортуванні напоїв для спортсменів чинників свідчить, що основним є біологічний – розвиток мікрофлори (сапрофітної, умовно-патогенної, патогенної). При проведенні модельних досліджень в “провокаційних умовах” (зберігання напоїв в термостаті при температурі 30±2єС, протягом 30 діб) спостерігався закономірний посилений ріст загальної кількості мікроорганізмів (зокрема різке збільшення у 3-4 рази зафіксовано після 20 діб зберігання), що можна пояснити створенням оптимальних умов для їх розвитку.

У п’ятому розділі “Дослідження впливу напоїв на функціональний стан і фізичну працездатність спортсменів” наведено результати вивчення ефективності вживання дослідних зразків напоїв по відношенню до функціонального стану організму спортсменів. До експерименту, проведеного в базовий період підготовки 2004-2005 р.р., залучалися спортсмени віком 18-22 роки зі спортивною кваліфікацією кандидатів в майстри спорту і майстрів спорту, що спеціалізуються у видах спорту з переважним проявом швидкісно-силової витривалості (академічне веслування) та в ігрових видах (волейбол). Були використані спеціальні для даного виду спорту методи дослідження. Спортсмени вживали по 0,33л напоїв кожної серії: “Стимул - Активність” вранці перед тренуванням, “Апогей-Активність” – в перерві між тренуваннями, “Релакс-Активність” - після тренувального заняття у відновному періоді.

Доведено, що комплексне вживання нових напоїв позитивно впливає на спеціальну працездатність спортсменів. У веслярів-академістів при збільшенні потужності виконання тестового навантаження після курсового вживання комплексу напоїв енерговитрати, які забезпечують його, були меншими, що проявилося в достовірному зниженні концентрації лактату в крові на 1-шій та 3-тій хвилинах відновного періоду, і є свідченням підвищення рівня функціональних можливостей організму. Комплексний прийом серій напоїв сприяв нормалізації рівня глюкози в крові спортсменів на рівні 5,19±0,16 - 4,89±0,05 ммоль·л-1, що можна пояснити наявністю в рецептурному складі напоїв речовин, які проявляють регулюючу дію на вуглеводний обмін.

Встановлено позитивний вплив напоїв на показники швидкісних якостей волейболістів, що проявилось в поліпшенні часу подолання відповідних відрізків при зміні напрямку переміщення у тесті “9, 3, 6, 3, 9”, в зменшенні часу подолання дистанції 30 м, поліпшенні даних тесту Купера та потрійного стрибка (табл. 4). Крім того, курсовий прийом напоїв поліпшує психоемоційний стан спортсменів.

Таблиця 4

Вплив курсового вживання нових напоїв на фізичну працездатність спортсменів

Вид тестування | Показники підготовленості волейболістів

До курсу вживання напоїв | Після курсу вживання напоїв

Тест Купера, м | 2946±19 | 2986±24

Тест “9, 3, 6, 3, 9”, с | 8,71±0,16 | 7,56±0,17*

Потрійний стрибок, см | 723±22 | 794±34

Час подолання дистанції 30 м, с | 4,58±0,18 | 4,33±0,11*

*Р?0,01 по відношенню до показників, визначених до курсу вживання напою

Таким чином, експериментально підтверджено наукову гіпотезу, покладену в основу досліджень, засвідчено ефективність теоретико-практичних підходів до її доведення. Розроблено інформаційні листи для тренерів, лікарів комплексних наукових груп збірних команд України про впровадження в систему підготовки спортсменів напоїв розроблених серій (Згідно з Державною програмою вдосконалення підготовки спортсменів до Олімпійських та Параолімпійських ігор, Постановою Кабінету Міністрів України №1451 від 26.09.2002) та здійснено впровадження нових напої для спортсменів у практику підготовки спортсменів, які спеціалізуються в академічному веслування, що підтверджено актом впровадження.

У шостому розділі “Управління якістю на етапі реалізації напоїв для спортсменів” наведено результати аналізу відношення споживачів до напоїв розроблених серій, який виявив їх позитивне сприйняття за органолептичними показниками, за показником покращання загальної, спеціальної працездатності, процесів відновлення організму. У 84% опитуваних веслярів-академістів та 69% волейболістів вживання напоїв позитивно позначилося на їх витривалості та зменшенні часу відновлення після значних фізичних навантажень, що свідчить про збільшення швидкості перебігу в організмі окисно-відновних процесів (рис. 6). При вживанні напоїв трьох експериментальних серій відновлення сил організму веслярів-академістів та волейболістів після значного фізичного навантаження відбувалося майже у 2 рази швидше, ніж за традиційних умов (рис. 7).

1-підвищення загальної працездатності;

2 -підвищення специфічної працездатності;

3- покращання витривалості;

4- покращання психоемоційного стану;

Рис. 6. Вплив напоїв на фізичну Рис. 7. Відновлення організму

працездатність та психоемоційний спортсменів після фізичного стан організму спортсменів навантаження

Отримані дані покладено в основу розроблених рекомендацій цільовій групі споживачів щодо раціонального вживання напоїв. Напої серії "Стимул-Активність" рекомендовано вживати за наступною схемою: по 0,33л вранці через 1 годину після їжі або за 1 годину до фізичного навантаження, "Апогей-Активність" – по 0,33 л за 30-40 хвилин перед фізичним навантаженням або безпосередньо в інтервалах відпочинку під час тренувального заняття, "Релакс-Активність" - по 0,33-0,5 л безпосередньо після закінчення тренувального чи змагального навантаження або через 30-40 хвилин після навантаження.

З метою забезпечення гарантій безпечності встановлено граничні терміни споживання нових напоїв при зберіганні у негерметичному упакуванні при температурі 6±2 єС.

Виявлено, що після трьох діб зберігання у напоях всіх серій кількість МАФАнМ перевищувала гранично допустиму норму (>100), при цьому найбільший вміст зафіксовано в напоях серії I. Дослідження динаміки накопичення дріжджів показало, що після трьох діб зберігання у напоях серії I кількість дріжджових клітин перевищує встановлену норму (52 КУО/см3), а у напоях серії II, III різке

Рис. 8. Динаміка накопичення дріжджів при зберіганні нових напоїв в негерметичному упакуванні при температурі 6±2 єС | збільшення виявлено на четверту добу зберігання (рис. 8).

Зміни мікробіологічного складу в короткий термін пов’язані зі створенням сприятливих для розвитку мікроорганізмів аеробних умов та наявністю необхідного для життєдіяльності поживного середовища (вітаміни, катіони К+, Mg2+, Mn2+, цукри тощо).

На етапі реалізації напоїв для спортсменів небезпечними чинниками є біологічний та хімічний. Встановлено термін зберігання напоїв в негерметичному упакуванні - 2 доби.

Проведено комплекс організаційно-технологічних робіт із впровадження нових напоїв у виробництво. Розраховано річну суму чистого прибутку від виробництва напоїв при продуктивності цеху 122,9 тис. дал на рік, яка складає 979,46 тис. грн. Соціальний ефект виробництва напоїв полягає у розширенні асортименту напоїв визначеної функціональної дії для спортсменів, що сприятиме забезпеченню їх організму незамінними складовими харчування, прискоренню і підвищенню працездатності, результативності спортивних досягнень.

ВИСНОВКИ

1. На основі проведеного системного аналізу літературних джерел теоретично обґрунтовано актуальність та перспективність розробки нових напоїв визначеної функціональної дії для спортсменів. Розроблено науково-організаційні заходи з управління якістю та безпечністю напоїв для спортсменів. Запропоновано класифікацію напоїв для спортсменів.

2. Сформовано систему критеріїв оптимізації нутрієнтного складу напоїв для спортсменів, орієнтованих на забезпечення потреб їх організму в необхідних на відповідному етапі психофізичного навантаження біологічно активних речовинах. Науково обґрунтовано доцільність використання та сумісність рецептурних компонентів. За допомогою засобів математичного моделювання розроблено оптимальні рецептури напоїв для спортсменів трьох серій: серія I “Стимул-Активність”, серія II “Апогей-Активність”, серія III “Релакс-Активність”.

3. Проведені комплексні товарознавчі дослідження якості (визначення ор-ганолептичних, фізико-хімічних показників, вуглеводного, вітамінного, мінерального складу, вмісту органічних кислот та фенольних речовин) напоїв для спортсменів засвідчили їх високі сенсорні характеристики, підвищену харчову та біологічну цінність, виражену антиоксидантну активність. Встановлений тісний кореляційний зв’язок між антиоксидантною активністю напоїв та вмістом в їх складі фенольних речовин.

4. Визначено високий ступінь компенсації потреб організму спортсменів у вітамінах та мінеральних речовинах відповідно до специфіки протікання метаболічних процесів на різних етапах фізичного навантаження. Cпоживання напоїв у кількості 0,33 л дає змогу забезпечити добову фізіологічну потребу спортсменів: I серія – до 100% у аскорбіновій кислоті, рибофлавіні, до 80% у піридоксині, нікотиновій кислоті, в-каротині; II серія – до 100% у рибофлавіні, біотині, ціанкобаламіні, 90% у токоферолі, 50% у залізі; III серія – до 80% у піридоксині, 40% у тіаміні, 50% у залізі, 20-30% у кальції, магнії, фосфорі.

5. На основі визначення мікробіологічних показників, вмісту важких металів, пестицидів, афлатоксинів доведено харчову безпечність напоїв для спортсменів впродовж всього терміну зберігання.

6. За результатами дослідження стійкості нових напоїв до зберігання встановлено зменшення вмісту аскорбінової кислоти (на 13%), токоферолу (11), нікотинової кислоти (3-12), піридоксину (на 5-8%) та високу стабільність рибофлавіну, тіаміну, збереженість мінерального складу напоїв. Патогенні мікроорганізми, в тому числі бактерії роду Сальмонела та молочнокислі бактерії у зразках напоїв на всіх етапах досліджень не були виявлені. За комплексом органолептичних, фізико-хімічних та біохімічних показників встановлено гарантований термін зберігання напоїв – 90 діб. На основі аналізу динаміки накопичення МАФАнМ та дріжджів встановлено рекомендований граничний термін споживання нових напоїв при зберіганні в негерметичних умовах – 2 доби.

7. На основі встановлення та наукового обґрунтування значень критичних точок контролю небезпечних чинників на всіх етапах життєвого циклу нових напоїв для спортсменів запропоновано підходи до створення системи управління безпечністю.

8. Медико-біологічними дослідженнями визначено позитивний вплив нових напоїв на функціональний стан організму спортсменів, що підтвердило ефективність розроблених підходів по доведенню наукової гіпотези, покладеної в основу концепції роботи. Доведено, що вживання напоїв серій “Стимул-Активність”, “Апогей-Активність”, “Релакс-Активність” покращує показники швидкісних якостей у волейболістів, збільшує потужність і відповідно поліпшує час виконання тестового навантаження та протікання окисно-відновних процесів, підвищує економічність процесів енергозабезпечення фізичних навантажень та психоемоційний стан у веслярів-академістів. Запропоновано режим споживання напоїв в період спортивних тренувань та змагань. Нові напої для спортсменів впроваджено у практику спортивної спеціалізації “академічне веслування”.

9. Розроблено та затверджено рецептури трьох серій напоїв для спортсменів та технологічну інструкцію, отримано три деклараційні патенти на корисну модель. Здійснено впровадження нових напоїв у виробництво. Соціально-економічний ефект полягає у розширенні асортименту напоїв для спортсменів визначеної функціональної дії, що сприятиме підвищенню спортивної працездатності, результативності досягнень українських спортсменів, створенню дієвої альтернативи імпортним напоям та зростанню вітчизняного виробництва і, як наслідок, збільшенню національного валового продукту.

Список наукових праць, що опубліковані за темою дисертації

1. Притульська Н.В., Мотузка Ю.М., Олійник С.А. Дослідження споживних властивостей напоїв для спортсменів // Вісник ДонДУЕТ. – 2004. № 4. – С.72-76.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження, обробку одержаних результатів, підготовку матеріалів до публікації.

2. Притульська Н.В. Мотузка Ю.М. Розробка класифікаційних засад напоїв для спортсменів //Стандартизація. Сертифікація. Якість. – 2004. № 5. – С. 62-66.

Здобувачем розроблено класифікаційні ознаки функціональних напоїв та напоїв для спортсменів, здійснено аналіз одержаних результатів, підготовку матеріалів до публікації.

3. Мотузка Ю.М. Дослідження впливу напоїв різної функціональної направленості на фізичну працездатність спортсменів ігрових видів спорту // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук.пр. Вип. 13, т.1 /Голов. ред. О.О. Шубін. – Донецьк: ДонДУЕТ, 2005. – С. 317-322.

4. Притульська Н.В., Мотузка Ю.М., Напої для спортсменів // Харчова і переробна промисловість. – 2005. - № 11. – С. 20-21.

Здобувачем проведено підбір рецептурних компонентів для напоїв різної функціональної дії на організм спортсменів, здійснено обробку одержаних результатів та підготовку матеріалів до публікації.

5. Мотузка Ю.М. Критерії формування споживних властивостей напоїв для спортсменів // Вісник КНТЕУ. Спецвипуск наукових робіт молодих вчених. – 2005. - № 3. – С. 164-170.

6. Притульська Н.В., Мотузка Ю.М., Коваль І.В. Оптимізація підходів до розробки напоїв для спортсменів з урахуванням спрямованості навантажень та періоду підготовки // Актуальні проблеми фізичної культури і спорту : Зб. наук. праць ДНДІФКС. – К.: ДНДІФКС. – 2004. – Випуск 5. – С. 118-121.

7. Патент № 7155 України, А 23L2/00 Композиція для виготовлення напою безалкогольного сокового “Стимул-Активність / Притульська Н.В., Мотузка Ю.М, Олійник С.А,